本文研究了可再生能源丰富资源丰富的偏远地区可再生电力的碳中性合成燃料生产的经济学。为此,提出了一个基于图的优化建模框架,直接适用于远程可再生能源供应链的战略规划。更确切地说,引入了计划问题的超图抽象,其中可以将节点视为具有自己的参数,变量,约束和本地目标的优化子问题。节点通常代表一个子系统,例如技术,工厂或过程。超级中期表达了子系统之间的连通性。该框架被利用以研究北非太阳能和风能从碳中性合成的甲烷生产的经济学以及其传递到西北欧洲市场的经济学。完整的供应链是以集成方式建模的,这使得能够在小时的时间尺度上准确捕获各种技术之间的相互作用。结果表明,到2030年,对于每年提供10个TWH的系统,并依靠太阳能光伏和风能发电厂的组合,合成甲烷生产和交付的成本将略低于150 E /MWH(较高的加热价值),假设统一的加权平均资本为7%。最昂贵的配置(约200 E /MWH)仅依靠太阳能电动发电厂,而最便宜的配置(约88 E /MWH)则利用太阳能PV和风电厂的组合,是在将件成本设定为零时获得的。还进行了全面的敏感性分析,以评估各种技术经济参数和假设对合成甲烷成本的影响,包括风力发电厂的可用性,电解的投资成本,甲基化和直接空气捕获工厂的投资成本,其运营动力,其运营能力,直接捕获空气捕获工厂的能源消耗,并捕获空气植物,和固定成本。
主要关键词