Optimización de las Emisiones de Carbono del Sistema Energético Integrado en Parques Industriales con Producción de Hidrógeno a partir de Sistemas Complementarios de Viento y Solar
Autores: Wang, Weiwei; Qi, Yu; Zhang, Xiaolong; Xie, Pu; Guo, Yingjun; Sun, Hexu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Optimización de las Emisiones de Carbono del Sistema Energético Integrado en Parques Industriales con Producción de Hidrógeno a partir de Sistemas Complementarios de Viento y Solar
Categoría
Energía
Subcategoría
Energías renovables
Palabras clave
Energía renovable
Producción de hidrógeno
Sistema energético integrado
Emisiones de carbono
Modelo de optimización
Respuesta del lado de la demanda
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Con la creciente utilización de fuentes de energía renovable, la producción de hidrógeno a partir de sistemas complementarios de viento y solar (HPCWS) se ha convertido en parte de la construcción del sistema energético integrado (IES). Sin embargo, la generación de energía renovable enfrenta incertidumbre; además, el IES carece de representación en modelos. Para resolver este problema, este estudio propone un modelo de despacho óptimo de carbono con un día de anticipación para un sistema energético integrado con HPCWS y establece ecuaciones de carbono para la generación de energía convencional y el gas natural. La respuesta del lado de la demanda del IES se considera junto con las funciones objetivo de operación baja en carbono y maximización de la ganancia del almacenamiento de hidrógeno; además, se establecen restricciones para mantener los resultados del despacho del equipo dentro de límites razonables. En segundo lugar, el modelo de programación requiere un algoritmo de solución más rápido y preciso, por lo que se propone un algoritmo mejorado de enjambre de partículas para resolver el mínimo de la función objetivo, y se verifica la superior velocidad de convergencia y precisión del algoritmo. La comparación del IES antes y después de la introducción de HPCWS muestra los cambios en los valores de emisión de carbono y producción de hidrógeno antes y después de la optimización para las respectivas estaciones y escenarios. Además, el artículo también discute el efecto de la temporada en los resultados de optimización.
Descripción
Con la creciente utilización de fuentes de energía renovable, la producción de hidrógeno a partir de sistemas complementarios de viento y solar (HPCWS) se ha convertido en parte de la construcción del sistema energético integrado (IES). Sin embargo, la generación de energía renovable enfrenta incertidumbre; además, el IES carece de representación en modelos. Para resolver este problema, este estudio propone un modelo de despacho óptimo de carbono con un día de anticipación para un sistema energético integrado con HPCWS y establece ecuaciones de carbono para la generación de energía convencional y el gas natural. La respuesta del lado de la demanda del IES se considera junto con las funciones objetivo de operación baja en carbono y maximización de la ganancia del almacenamiento de hidrógeno; además, se establecen restricciones para mantener los resultados del despacho del equipo dentro de límites razonables. En segundo lugar, el modelo de programación requiere un algoritmo de solución más rápido y preciso, por lo que se propone un algoritmo mejorado de enjambre de partículas para resolver el mínimo de la función objetivo, y se verifica la superior velocidad de convergencia y precisión del algoritmo. La comparación del IES antes y después de la introducción de HPCWS muestra los cambios en los valores de emisión de carbono y producción de hidrógeno antes y después de la optimización para las respectivas estaciones y escenarios. Además, el artículo también discute el efecto de la temporada en los resultados de optimización.