电转气消纳新能源与碳捕集电厂碳利用的协调优化.pdf

"电转气消纳新能源与碳捕集电厂碳利用的协调优化" 该研究论文介绍了电转气（P2G）技术在新能源消纳和碳捕集电厂碳利用中的应用潜力。P2G 技术可以将电能转换为化学能，作为连接电力系统和天然气系统的单元，具备电力系统负荷和天然气气源两种功能。德国已经将 P2G 技术列为利用可再生能源的一种重要储能技术，并应用于其能源转化计划。 碳捕集电厂（CCPP）可以为 P2G 生产原料的 CO 提供良好的供應渠道。但是，当前碳捕集与封存（CCS）技术在捕集阶段耗能较高，矿石碳化、地质封存、深海封存等封存途径亦需额外耗能，导致捕集技术未能广泛利用和推广。 为了降低碳捕集能耗，本文选取了碳捕集系统最佳运行参数，并建立了考 虑售电损失成本的碳排放权交易模型，以降低由捕集能耗所产生的售电利润损失。 研究表明，大规模风电功率可以用于水解制氢，因此，CCS 技术和 P2G 技术结合，既可消纳大容量风电功率，又能开发碳的新型再利用前景。 为此，本文提出了电转气一碳捕集电厂（P2G-CCPP）系统的协调优化模型，以碳捕集率、CCPP 有功出力和 P2G 功率为决策变量，以碳成本、燃料成本、弃风成本、P2G 成本等为目标函数。相比于单独 P2G 或 CCPP，P2G-CCPP 系统可以降低碳排放与碳封存量，减少弃风，降低 P2G 成本。 该研究结果表明，P2G-CCPP 系统可以提高碳利用，实现节能减排，从而降低各方成本，推动技术应用。