本研究提出了一种优化氢供应链网络(HSCN)的综合方法,最初重点关注德克萨斯州,并可能扩展到全国和全球区域。利用混合整数非线性规划(MINLP),该研究分为两个不同的建模阶段:广泛的供应链建模和详细的枢纽特定分析。第一阶段确定最佳氢气枢纽位置,考虑县级氢气需求、可再生能源可用性和电网容量。它确定枢纽的数量和位置、县在这些枢纽内的参与程度以及制氢厂的最佳地点。第二阶段深入研究每个选定的枢纽,分析不同太阳能、风能和电网配置下的能源结构,确定特定生产和储存设施的规模,并根据能源可用性进行调度。迭代细化将详细的见解整合到更广泛的模型中,更新成本和配置以收敛到最佳供应链设计。该设计涵盖了宏观层面的网络配置,包括集中化与分散化战略、运输成本分析和碳足迹评估,以及微观层面的运营细节,如可再生能源贡献、设施规模和能源组合管理。该方法的稳健性使人们能够对氢气生产设施的选址进行战略性洞察,并与当地能源资源和供应链经济保持一致。这种适应性强的多尺度方法有助于在可持续氢能系统的发展中做出明智的决策,为不同能源格局中的政策改革和战略供应链发展提供路线图。
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