
Bu tədqiqat neft emalı zavodlarının fasiləsiz hidrogen tələbatını qarşılayarkən bərpa olunan elektriklə işləyən su elektrolizatorlarını mövcud hidrogen sisteminə necə daxil edə biləcəyini araşdırır. Modeldə fotovoltaik elektriklə istehsal olunan yaşıl hidrogen, buxar-metan reforminq qurğuları, fasiləsiz katalitik reforminqin yan məhsulu olan hidrogen, təzyiq dəyişkən adsorbsiya ilə bərpa edilən hidrogen, hidrogen saxlama sistemi və xaricdən alınan boz hidrogen birlikdə idarə olunur.
Metod iki ayrı zaman miqyasını birləşdirir. Birinci mərhələdə keçmiş fotovoltaik və külək istehsal profilləri aşağı istiqamətdə pozularaq əlverişsiz bərpa olunan enerji trayektoriyaları yaradılır və növbəti gün üçün qoruyucu baza cədvəli hazırlanır. İkinci mərhələdə isə gün ərzində yenilənən proqnozlar və faktiki hidrogen anbar səviyyəsi istifadə edilərək qalan saatlara aid fasiləsiz əməliyyat qərarları yenidən optimallaşdırılır. Elektrolizatorların və SMR qurğularının açılıb-bağlanma vəziyyətləri gün öncəsi mərhələdən götürülür; istehsal miqdarları, saxlama hərəkətləri, bərpa olunan enerjinin məhdudlaşdırılması və xarici hidrogen alışı gün ərzində dəyişdirilə bilir.
İllik xammal emal gücü 10 milyon ton kimi müəyyən edilən neft emalı zavodu nümunəsində gün içi düzəliş gün öncəsi sağlam cədvəllə müqayisədə xaricdən alınan boz hidrogeni faiz 59,68 azaldıb. Alınan miqdar 105.455,12 Nm³/gün səviyyəsindən 42.522,07 Nm³/gün səviyyəsinə düşüb; gündəlik bərpa olunan enerji məhdudlaşdırılması faiz 89,11 və ya 14,76 MWh azalıb. Ümumi gündəlik əməliyyat xərcindəki azalma təxminən 7.241 CNY-dir.
Bu yaxşılaşma daha çox yaşıl hidrogen istehsal edilməsindən qaynaqlanmayıb. Gün içi düzəlişlə daxili SMR istehsalı təxminən 63,77 min Nm³/gün artarkən yaşıl hidrogen istehsalı təxminən 4,11 min Nm³/gün azalıb. Model bahalı xarici hidrogen alışı əvəzinə nisbətən daha aşağı marjinal xərcə malik daxili SMR çevikliyindən və hidrogen anbarından istifadə edib. Buna görə xarici boz hidrogen alışındakı azalma eyni nisbətdə fosil hidrogen və ya karbon emissiyasının azalması kimi şərh edilməməlidir.
Tədqiqatın sahə şəraitində yalnız fotovoltaik sistem eyni ümumi gücə malik fotovoltaik–külək birləşməsindən daha yaxşı nəticə verib. Bunun səbəbi araşdırılan bölgədə günəş resursunun güclü, külək sürətlərinin və külək investisiyasının sistem dəyərinin isə məhdud olmasıdır. Bu tapıntı külək enerjisinin ümumiyyətlə faydasız olduğunu göstərmir; yalnız oxşar günəş, külək, saxlama və xərc şəraitinə malik müəssisələr üçün keçərli olan nümunə nəticəsini təqdim edir.
Aşağı karbonlu sistemin ənənəvi hidrogen təchizatı strukturundan daha ucuz olması üçün karbon qiymətinin təxminən 628,18 CNY/t CO₂ səviyyəsini aşmalı olduğu hesablanıb. Bu həddin altında təklif olunan sistem xarici hidrogen asılılığı və emissiyalar baxımından fayda verə bilər, lakin ənənəvi sistemdən daha bahalı qalır.
Türkiyə baxımından tədqiqat; neft emalı zavodu hidrogen şəbəkələrinin, bərpa olunan enerjili elektrolizatorların, saxlama sistemlərinin və mövcud SMR qurğularının vahid əməliyyat modeli daxilində birlikdə idarə oluna biləcəyini göstərməsi baxımından dəyərlidir. Lakin Türkiyədə tətbiq ediləcək model yerli təbii qaz və elektrik qiymətləri, karbon xərci, zavodun hidrogen tələbatı, elektrolizator səmərəliliyi, günəş–külək profilləri, xarici hidrogen qiyməti və saxlama gücü ilə yenidən qurulmalıdır. Tədqiqatdakı 628,18 CNY/t CO₂ həddi və ya faiz 59,68 alış azalması Türkiyə üçün birbaşa istifadə edilə bilən sabit dəyərlər deyil.
Tədqiqatın əsas tədqiqat sualı nədir?
Neft emalı zavodları hidroemal, hidrokrekinq, kükürdün təmizlənməsi və məhsul keyfiyyətini yüksəldən digər proseslər üçün fasiləsiz hidrogen istifadə edir. Hidrogen çatışmazlığı istehsal gücünü azalda, məhsul xüsusiyyətlərini poza və sonrakı proseslərə təsir edə bilər. Buna görə zavodun hidrogen tələbatı modeldə çevik kommersiya istehlakı deyil, hər saat qarşılanmalı olan fasiləsiz proses tələbi kimi qəbul edilib.
Su elektrolizi ilə istehsal olunan hidrogen mövcud SMR istehsalını və xaricdən alınan boz hidrogeni azalda bilər. Lakin elektrolizator istehsalı günəş və külək gücündən asılıdır, zavodun hidrogen tələbatı isə daha sabitdir. Tədqiqatın həll etməyə çalışdığı əsas sual budur:
Dəyişkən bərpa olunan elektrik, zavodun mövcud hidrogen mənbələri və saxlama gücü ilə necə cədvəlləşdirilməlidir ki, hidrogen təchizatı qorunsun, eyni zamanda xərc, xarici boz hidrogen alışı və bərpa olunan enerjinin məhdudlaşdırılması azaldılsın?
Modeldə hansı hidrogen mənbələri birlikdə idarə olunur?
| Mənbə və ya komponent | Modeldəki rolu | Əməliyyat xüsusiyyəti |
|---|---|---|
| Bərpa olunan enerjili elektrolizator | Fotovoltaik və lazım olduqda külək elektrikini yaşıl hidrogenə çevirir. | İstehsalı bərpa olunan güclə məhduddur; açma-bağlama və minimum yük məhdudiyyətləri var. |
| SMR qurğuları | Təbii qazdan idarə oluna bilən daxili hidrogen istehsal edir. | Aşağı-yuxarı istehsal hədləri, açma-bağlama və yük dəyişmə hədləri var. |
| CCR yan məhsul hidrogeni | Fasiləsiz katalitik reforminq prosesindən gələn sabit daxili mənbədir. | Digər zavod proseslərindən asılı olduğuna görə modeldə xarici və sabit qəbul edilib. |
| PSA bərpa hidrogeni | Təzyiq dəyişkən adsorbsiya sistemindən bərpa edilən daxili mənbədir. | Modeldə sabit daxili təchizat kimi təmsil edilib. |
| Hidrogen anbarı | Yüksək bərpa olunan istehsal saatlarından aşağı istehsal saatlarına hidrogen ötürür. | Güc, doldurma-boşaltma sürəti, səmərəlilik və gün sonu ehtiyat hədləri var. |
| Xarici boz hidrogen alışı | Daxili mənbələr kifayət etmədikdə balanslaşdırma mənbəyi kimi istifadə olunur. | Modelin standart xərc fərziyyələrində bahalı marjinal mənbələrdən biridir. |
| Hidrogen çatışmazlığı dəyişəni | Ekstremal şəraitdə riyazi mümkünlüyü qoruyur. | Yüksək cərimə xərci ilə çəkindirilir; normal əməliyyat seçimi deyil. |
| Hidrogen ventilyasiyası | Tələbat və saxlama gücünü aşan hidrogeni təmsil edir. | İcazə verilmədiyi halda sıfıra sabitlənməli olduğu bildirilib. |
8. səhifədəki sistem sxemi nəyi göstərir?
Tədqiqatın 8. səhifəsindəki Şəkil 1 elektrik və hidrogen axınlarını vahid struktur daxilində göstərir. Şəbəkə və fotovoltaik mənbələr elektrik tərəfində, PEM elektrolizatoru hidrogen istehsalı tərəfində, saxlama çəni, xarici boz hidrogen, CCR və SMR isə hidrogen təchizatı tərəfində göstərilib. Bütün mənbələr ortaq zavod hidrogen kollektorunda birləşərək ümumi zavod tələbatını qarşılayır.
Lakin əsas riyazi bərpa olunan güc balansı elektrolizatorların yalnız mövcud fotovoltaik və külək gücündən istifadə etməsini və artıq elektrik enerjisinin məhdudlaşdırılmaya getməsini nəzərdə tutur. Şəbəkə elektrik enerjisi alternativ tənlik kimi müzakirə edilib, lakin əsas nümunədə istifadə edilməyib. Buna görə sxemdəki şəbəkə bağlantısı ilə nəticələrdə istifadə olunan əsas güc balansı arasında aydınlaşdırılmalı əhatə fərqi var.
Niyə iki ayrı cədvəlləşdirmə mərhələsi istifadə olunub?
Yalnız gün öncəsi cədvəlləşdirmə istifadə edildikdə növbəti gün gerçəkləşəcək günəş və külək istehsalı dəqiq bilinmir. Həddindən artıq optimist proqnoz hidrogen çatışmazlığı və ya bahalı təcili xarici alış riski yarada bilər. Həddindən artıq pessimist proqnoz isə SMR istehsalını və saxlama ehtiyatını lazım olandan yüksək saxlayaraq bərpa olunan elektrik enerjisinin istifadə olunmadan məhdudlaşdırılmasına səbəb ola bilər.
Tədqiqat bu dilemməni iki mərhələ ilə həll etməyə çalışır:
- Gün öncəsi qoruma: Tarixi bərpa olunan enerji istehsal profillərindən daha əlverişsiz istehsal trayektoriyaları yaradılaraq təhlükəsiz baza cədvəli hazırlanır.
- Gün içi uyğunlaşma: Faktiki anbar səviyyəsi və yenilənmiş bərpa olunan enerji proqnozu ilə qalan saatların istehsal və saxlama qərarları yenidən hesablanır.
Gün öncəsi mərhələ hidrogen təchizatı təhlükəsizliyini, gün içi mərhələ isə yeni məlumat gəldikcə lazımsız ehtiyatların boşaldılmasını və əməliyyat çevikliyinin daha səmərəli istifadə olunmasını hədəfləyir.
Birinci və ikinci mərhələ qərarları necə ayrılıb?
| Qərar qrupu | Qərarlar | Nə zaman müəyyən edilir? |
|---|---|---|
| Birinci mərhələ | Elektrolizatorların açma-bağlama vəziyyətləri, işə başlama və dayanma göstəriciləri; SMR qurğularının açma-bağlama vəziyyətləri, işə başlama və dayanma göstəriciləri | Bərpa olunan istehsal baş vermədən gün öncəsi |
| İkinci mərhələ | Elektrolizator elektrik istehlakı, yaşıl hidrogen istehsalı, SMR istehsal miqdarı, anbar doldurma-boşaltması, anbar səviyyəsi, xarici boz hidrogen alışı, məhdudlaşdırma, hidrogen çatışmazlığı və ventilyasiya | Bərpa olunan enerji ssenarisi və ya yenilənmiş proqnoz məlum olduqda |
Gün içi yenidən cədvəlləşdirmə zamanı birinci mərhələdəki açma-bağlama qərarları sabit saxlanılır. Bu seçim gün öncəsi planın avadanlıq bağlılığı strukturunu qoruyur; lakin gün ərzində yeni elektrolizator və ya SMR qurğusunu açıb-bağlama çevikliyini məhdudlaşdırır.
Məqsəd funksiyası hansı xərcləri ehtiva edir?
Ssenari əsaslı model birinci mərhələdəki bağlılıq xərcləri ilə gözlənilən ikinci mərhələ əməliyyat xərcinin cəmini minimumlaşdırır:
\[ \min Z^{SP} = C^{1st} + \sum_{s\in S}\pi_s C^{2nd}_s \]
İkinci mərhələ xərclərinə aşağıdakılar daxildir:
- Bərpa olunan elektrik və elektrolizator əməliyyat xərci
- SMR təbii qazı və əməliyyat xərci
- Xarici boz hidrogen alış xərci
- Hidrogen anbarının doldurma və boşaltma xərci
- Bərpa olunan enerji məhdudlaşdırması cəriməsi
- Qarşılanmamış hidrogen tələbatı cəriməsi
- Hidrogen ventilyasiya cəriməsi
- SMR, xarici boz hidrogen və varsa şəbəkə elektrik enerjisi ilə bağlı karbon xərci
Karbon emissiyası modeldə ümumi olaraq aşağıdakı mənbələrdən hesablanır:
\[ E_{t,s} = \sum_{j\in J} e^{smr}_j f^{smr}_{j,t,s}\Delta t + e^{gray}f^{gray}_{t,s}\Delta t + e^{grid}p^{grid}_{t,s}\Delta t \]
Əsas bərpa olunan enerji tənliyində şəbəkə elektrikindən istifadə edilmədiyi üçün əsas nümunə baxımından \(p^{grid}_{t,s}=0\) olmalıdır. Tədqiqatın öz mətnində də şəbəkə elektriki istifadə edilmirsə əlaqəli xərc və emissiya ifadələrinin nəticələr bölməsindən çıxarılmalı olduğunu bildirən redaktə qeydi var.
Elektrolizatorlar necə modelləşdirilib?
Elektrolizatorun elektrik istehlakı qurğunun açıq və ya bağlı olmasından asılı aşağı və yuxarı yük hədləri ilə təmsil edilib:
\[ \alpha_i^{min}P_i^{el}u_{i,t} \leq p^{el}_{i,t,s} \leq P_i^{el}u_{i,t} \]
Yaşıl hidrogen istehsalı ümumi elektrolizator elektrik girişinin xətti çevrilmə əmsalı ilə vurulması yolu ilə hesablanıb:
\[ f^{gh}_{t,s} = \sum_{i\in I} \eta_i^{el}p^{el}_{i,t,s}\Delta t \]
Bu yanaşma qarışıq tam ədədli xətti modelin həll olunmasını asanlaşdırır. Lakin elektrolizator səmərəliliyinin yüklə dəyişməsi, işə salma prosesi, temperatur davranışı, təzyiqləndirmə, köməkçi elektrik istehlakı, köhnəlmə və tez-tez yük dəyişmələrinin avadanlıq ömrünə təsiri ətraflı modelləşdirilməyib.
SMR çevikliyi necə təmsil edilib?
Hər SMR qurğusunun istehsalı açma-bağlama vəziyyətindən asılı aşağı və yuxarı hədlər arasında saxlanılıb:
\[ F_j^{smr,min}z_{j,t} \leq f^{smr}_{j,t,s} \leq F_j^{smr,max}z_{j,t} \]
Saatlar arasındakı istehsal dəyişimi yüksəlmə və enmə rampası məhdudiyyətləri ilə məhdudlaşdırılıb. Beləliklə SMR tam sabit hidrogen mənbəyi deyil, bərpa olunan istehsal dəyişikliklərinə müəyyən sürət hədləri daxilində cavab verə bilən idarə olunan daxili mənbə kimi qiymətləndirilib.
Tədqiqatın nəticələrində gün içi düzəlişin əsas iqtisadi töhfəsi artıq işlək vəziyyətdə olan SMR gücündən xarici hidrogen alınmazdan əvvəl istifadə etməsidir. Lakin real neft emalı zavodunda SMR-nin qısamüddətli yük dəyişikliklərinin səmərəlilik, metan istehlakı, buxar balansı, avadanlıq ömrü və hidrogen saflığı üzərindəki təsirləri xətti istehsal həddindən daha mürəkkəb ola bilər.
Hidrogen anbarı necə modelləşdirilib?
Anbar ehtiyatı əvvəlki saatdan qalan stok, doldurulan hidrogen və boşaldılan hidrogen ilə yenilənir:
\[ soc_{t,s} = soc_{t-1,s} + \eta^{ch}f^{ch}_{t,s}\Delta t - \frac{f^{dis}_{t,s}}{\eta^{dis}}\Delta t \]
Anbar səviyyəsi aşağı və yuxarı hədlər daxilində saxlanılıb, doldurma və boşaltma axınları məhdudlaşdırılıb və ikili dəyişənlə eyni saatda eyni vaxtda doldurma və boşaltma əngəllənib. Gün sonu anbar səviyyəsinin müəyyən hədəfdən aşağı düşməməsi də tələb olunub.
Mətndə gün sonu hədəfinin ilkin ehtiyatın faiz 80-i ola biləcəyi nümunə kimi verilib. Lakin bunun nümunə tədqiqatında həqiqətən istifadə edilən dəyər, yoxsa yalnız izahlı nümunə olduğu aydın deyil.
Saatlıq hidrogen balansı necə qurulub?
Hər saat ümumi hidrogen mənbələri zavod tələbatını, anbar doldurmasını və varsa ventilyasiyanı qarşılamalıdır:
\[ \sum_{j\in J}f^{smr}_{j,t,s} + F^{CCR}_t + F^{PSA}_t + f^{gh}_{t,s} + f^{dis}_{t,s} + f^{gray}_{t,s} + f^{shed}_{t,s} = D_t + f^{ch}_{t,s} + f^{vent}_{t,s} \]
Bu bərabərlik hidrogenin model daxilində mənbəsiz yaranmasını və ya fiziki çıxış müəyyənləşdirilmədən artıq istehsal edilməsini əngəlləyir. Yüksək cərimə verilən hidrogen çatışmazlığı dəyişəni riyazi mümkünlüyü təmin edir; lakin real neft emalı zavodu üçün proses etibarlılığı iddiası bu dəyişənin model nəticələrində sıfır qaldığının açıq şəkildə hesabatlandırılmasını tələb edir.
Bərpa olunan enerji qeyri-müəyyənliyi necə təmsil edilib?
Tədqiqat iki gün öncəsi yanaşmanı müqayisə edir:
- Ssenari əsaslı stoxastik proqramlaşdırma: Tarixi məlumatlar və proqnozlardan yaradılan ehtimallı bərpa olunan enerji ssenarilərində gözlənilən xərci minimumlaşdırır.
- Məlumata əsaslanan sağlam cədvəlləşdirmə: Tarixi günəş və külək profillərini qeyri-müəyyənlik radiusundan asılı olaraq müəyyən qədər aşağı çəkib əlverişsiz istehsal trayektoriyaları yaradır.
Əlverişsiz fotovoltaik və külək trayektoriyaları ümumi olaraq aşağıdakı kimi müəyyənləşdirilib:
\[ w^{adv}_{t,n} = \min \left\{ \max \left( 0,w_{t,n}-\Delta^w_t(\epsilon) \right), \bar{w}_t \right\} \]
\[ v^{adv}_{t,n} = \min \left\{ \max \left( 0,v_{t,n}-\Delta^v_t(\epsilon) \right), \bar{v}_t \right\} \]
Qeyri-müəyyənlik radiusu \(\epsilon\) böyüdükcə bərpa olunan enerji əlçatanlığı daha aşağı qəbul edilir və gün öncəsi cədvəl daha qoruyucu olur.
Metod klassik mənada sağlam optimallaşdırma modelidirmi?
Tədqiqat metodu məlumata əsaslanan sağlam cədvəlləşdirmə adlandırır; lakin istifadə edilən struktur açıq min–maks qeyri-müəyyənlik çoxluğu və ya Wasserstein paylanma əsaslı sağlam optimallaşdırma qarşılığı deyil. Müəlliflər də əlverişsiz istehsal trayektoriyaları yaradıldıqdan sonra bunların sabit girişlər kimi qarışıq tam ədədli modelə verildiyini və formal Wasserstein reformulyasiyasından istifadə edilmədiyini bildirirlər.
Sağlam mərhələdəki məqsəd aşağıdakı kimidir:
\[ \min Z^{rob} = C^{1st} + \frac{1}{|N|} \sum_{n\in N}\sigma_n \]
\[ \sigma_n \geq C^{adv}_n \]
Buna görə metod ən ehtiyatlı şəkildə tarixi profillərin aşağı istiqamətli pozulmasına əsaslanan qoruyucu ssenari cədvəlləşdirməsi kimi təsvir edilə bilər. Nəticələrin klassik sağlam optimallaşdırmanın bütün nəzəri təminatlarına malik olduğu tədqiqat tərəfindən göstərilməyib.
Gün içi sürüşən üfüq düzəlişi necə işləyir?
Hər \(k\) saatında qalan dövrlər üçün irəli baxış pəncərəsi yaradılır:
\[ \mathcal{T}_k = \{k,k+1,\ldots,\min(k+H-1,T)\} \]
Gün öncəsi müəyyən edilmiş elektrolizator və SMR açma-bağlama vəziyyətləri sabit saxlanır. Faktiki anbar səviyyəsi başlanğıc şərt kimi götürülür və yenilənmiş bərpa olunan enerji proqnozu modelə verilir. Model qalan pəncərəni optimallaşdırır, lakin yalnız ilk saatın qərarı tətbiq olunur. Daha sonra sistem vəziyyəti yenilənir və pəncərə bir saat irəli sürüşdürülür.
Bu mexanizm model proqnozlaşdırıcı idarəetmə yanaşmasına bənzəyir. Lakin tədqiqatda irəli baxış pəncərəsinin \(H\) dəyəri, proqnozların necə yeniləndiyi və hər addımın hesablama müddəti göstərilməyib.
18. səhifədəki iş axını hansı mərhələləri göstərir?
Şəkil 2-nin yuxarı hissəsi gün öncəsi planlaşdırmanı göstərir:
- Hidrogen tələbatı, bərpa olunan proqnoz, xərc, emissiya və avadanlıq hədlərinin alınması
- Nəzarətli aşağı istiqamətli bərpa olunan sapmaların yaradılması
- Gün öncəsi sağlam MILP modelinin həll edilməsi
- Avadanlıq bağlılıqları, istehsal və anbar hədəflərindən ibarət baza cədvəlinin çıxarılması
Aşağı hissə gün içi tətbiqi göstərir:
- Faktiki anbar səviyyəsi və sistem vəziyyətinin oxunması
- Qısamüddətli günəş və külək proqnozlarının yenilənməsi
- Qalan saatlar üçün sürüşən üfüqlü MILP həllinin aparılması
- Yalnız ilk saat qərarının tətbiq edilməsi
- Faktiki istehsal, anbar və tələbat vəziyyətinin qeyd edilməsi
- Günün sonuna qədər prosesin təkrarlanması
Axın sxemində standart həll kifayət etməsə, xarici hidrogen alış cəriməsinə əsaslanan mümkünlük yolunun işə düşdüyü göstərilir.
Nümunə tədqiqatında hansı məlumatlardan istifadə olunub?
Model illik 10 milyon ton emal gücünə malik neft emalı zavodu hidrogen sistemi üçün tətbiq edilib. Girişlər dörd qrupa ayrılıb:
- Saatlıq zavod hidrogen tələbatı
- SMR, CCR və PSA kimi ənənəvi hidrogen mənbələri
- Tarixi fotovoltaik və külək istehsal profilləri
- Texniki, iqtisadi və emissiya parametrləri
Bütün məlumatların saatlıq qətnaməyə gətirildiyi, hidrogen axınlarının Nm³/saat, gücün MW ilə ifadə edildiyi, qısa məlumat boşluqlarının interpolasiya ilə doldurulduğu və fiziki gücü aşan bərpa olunan istehsal dəyərlərinin məhdudlaşdırıldığı bildirilib.
Əlavə B-də Huangdao Bölgəsi, Qingdao üçün günəş və külək profilləri göstərilib. Günəş istehsalı aydın gündəlik və mövsümi naxışlar göstərdiyi halda külək sırası əsasən aşağı dəyərlərdə və seyrək yüksək sıçrayışlar şəklindədir. Bununla belə məlumatların tarix aralığı, meteoroloji məlumat təminatçısı, ölçmə və ya yenidən analiz üsulu və quraşdırılmış güc miqyaslaması göstərilməyib.
Rəqəmsal parametrlər kifayət qədər hesabatlandırılıbmı?
Xeyr. Bölmə 3.4 elektrolizator gücü, minimum yük, çevrilmə əmsalı, saxlama gücü, doldurma-boşaltma səmərəlilikləri, SMR hədləri, rampalar, təbii qaz qiyməti, xarici hidrogen qiyməti, emissiya əmsalları və karbon qiyməti kimi parametrlərin istifadə edildiyini izah edir. Lakin əlavələrdəki cədvəllər yalnız simvolları və izahlarını verir.
Aşağıdakı kritik məlumatlar rəqəmsal şəkildə təqdim edilməyib:
- Elektrolizator sayı, hər qurğunun MW gücü və Nm³/MWh çevrilmə əmsalı
- SMR qurğularının sayı, aşağı-yuxarı istehsal hədləri və rampa dəyərləri
- CCR və PSA hidrogen miqdarları
- Saatlıq zavod hidrogen tələbatının istifadə olunan real rəqəmləri
- Hidrogen anbarının gücü, ilkin ehtiyatı və axın hədləri
- Bərpa olunan enerjinin quraşdırılmış gücü
- Təbii qaz, bərpa olunan elektrik və xarici boz hidrogen vahid qiymətləri
- SMR və boz hidrogen emissiya əmsalları
- Məhdudlaşdırma, çatışmazlıq və ventilyasiya cərimə dəyərləri
- Ssenari və tarixi nümunə sayları
- Əlverişsiz trayektoriya pozma marjının hesablanma üsulu
- Sürüşən üfüq uzunluğu
- İstifadə olunan optimallaşdırma həlledicisi, avadanlıq, optimallıq aralığı və həll müddəti
Bu çatışmazlıqlar eyni nəticələrin müstəqil olaraq yenidən hesablanmasına mane olur.
Niyə yalnız fotovoltaik sistem daha yaxşı nəticə verib?
21. səhifədəki Şəkil 3 və Şəkil 4 yalnız fotovoltaik strukturu eyni güclə uyğunlaşdırılmış fotovoltaik–külək strukturu ilə müqayisə edir. Araşdırılan sahə şəraitində hibrid sistem:
- Daha yüksək gündəlik əməliyyat xərci
- Daha yüksək CO₂ emissiyası
- Daha aşağı yaşıl hidrogen istehsalı
yaradıb.
Tədqiqat bu nəticəni bölgədəki güclü günəş resursu, nisbətən aşağı külək sürətləri və külək elektrikinin xərci ilə əlaqələndirir. Külək gücü artırıldıqda əsas hidrogen axınları çox az dəyişib, küləyin səviyyələndirilmiş elektrik xərci yüksəldikdə isə sistem xərci artıb.
Bu nəticə xüsusilə aşağıdakı şəraitlə məhdudlaşdırılıb:
- Orta və ya aşağı külək resursu
- Məhdud hidrogen saxlama gücü
- Məhdud elektrolizator çevikliyi
- Artıq elektrik enerjisinin şəbəkəyə satışından güclü gəlirin olmaması
Günəş və küləyin bir-birini tamamladığı başqa bölgələrdə hibrid struktur daha yaxşı nəticə verə bilər.
Hansı cədvəlləşdirmə vəziyyətləri müqayisə edilib?
| Vəziyyət | Metod | Əsas xüsusiyyət |
|---|---|---|
| Vəziyyət 0 | Ənənəvi əməliyyat | Cədvəlləşdirilmiş yaşıl hidrogen istehsalı olmayan istinad strukturu |
| Vəziyyət 1 | Deterministik cədvəlləşdirmə | Tək nöqtə proqnozuna əsaslanır; açıq bərpa olunan enerji qeyri-müəyyənliyi qoruması yoxdur. |
| Vəziyyət 2 | Stoxastik cədvəlləşdirmə | Ehtimallı bərpa olunan enerji ssenarilərinin gözlənilən xərcindən istifadə edir. |
| Vəziyyət 3 | Gün öncəsi sağlam cədvəlləşdirmə | Aşağı istiqamətdə pozulmuş əlverişsiz bərpa olunan enerji trayektoriyalarına görə qoruyucu plan yaradır. |
| Vəziyyət 4 | Sağlam cədvəlləşdirmə + gün içi sürüşən üfüq | Gün öncəsi avadanlıq bağlılığını qoruyur, fasiləsiz əməliyyat qərarlarını yenilənmiş məlumatla düzəldir. |
Gün içi düzəlişin əsas kəmiyyət nəticələri hansılardır?
| Göstərici | Gün öncəsi sağlam cədvəl | Sağlam + gün içi düzəliş | Dəyişiklik |
|---|---|---|---|
| Xarici boz hidrogen alışı | 105.455,12 Nm³/gün | 42.522,07 Nm³/gün | −62.933,05 Nm³/gün; −%59,68 |
| Bərpa olunan enerji məhdudlaşdırması | İstinad dəyəri | 14,76 MWh/gün daha aşağı | −%89,11 |
| Ümumi əməliyyat xərci | İstinad dəyəri | 7.241 CNY/gün daha aşağı | Təxminən −%0,3 |
| Daxili SMR hidrogen istehsalı | İstinad dəyəri | 63,77 min Nm³/gün daha yüksək | Təxminən +%6,8 |
| Yaşıl hidrogen istehsalı | İstinad dəyəri | 4,11 min Nm³/gün daha aşağı | Azalma |
Nəticələr göstərir ki, ən aşağı xərcli qeyri-müəyyənlik idarəetməsi həmişə ən çox yaşıl hidrogen istehsal etmək demək deyil. Sistem günəş proqnozu aşağı düşdükdə əvvəlcə anbarı və daxili SMR çevikliyini istifadə edib, xarici alışı son balanslaşdırma mənbəyi kimi saxlayıb.
Ənənəvi sistemlə müqayisədə xərc tamamilə azalıbmı?
Xeyr. Vəziyyət 4 gün öncəsi sağlam cədvəllə müqayisədə gündəlik xərci azaltsa da, karbon qiymətinin aşağı olduğu şəraitdə ənənəvi Vəziyyət 0-dan bir qədər bahadır. Tədqiqatda Vəziyyət 4-ün ənənəvi istinada görə gündəlik xərc artımı təxminən 7,54 min CNY kimi verilib.
Bu fərq vacibdir:
- 7.241 CNY/gün qənaət: Gün içi düzəlişin gün öncəsi sağlam cədvəllə müqayisədə təmin etdiyi yaxşılaşmadır.
- 7,54 min CNY/gün əlavə xərc: Aşağı karbon qiymətində təklif olunan aşağı karbonlu strukturun ənənəvi sistemlə müqayisədə xərc fərqidir.
Deməli, tədqiqat bərpa olunan elektrolizli sistemin bütün karbon qiymətlərində birbaşa daha ucuz olduğunu göstərmir.
Saxlama ehtiyatı gün içi düzəlişlə necə dəyişib?
24–25. səhifələrdəki Şəkil 7-yə görə stoxastik və gün öncəsi sağlam cədvəllər günün əhəmiyyətli hissəsində təxminən 400 kg hidrogen ehtiyatı saxlayıb. Gün içi sürüşən üfüq strategiyasında bu ehtiyat təxminən 100 kg səviyyəsinə düşüb.
Gün öncəsi model gerçəkləşəcək bərpa olunan istehsalı bilmədiyi üçün anbarda daha böyük təhlükəsizlik marjası saxlayır. Gün ərzində daha dəqiq qısamüddətli proqnozlar gəldikcə ehtiyatın bir hissəsi sərbəst buraxılıb və anbar qısamüddətli istehsal–tələbat fərqlərini qarşılamaq üçün daha aktiv istifadə edilə bilib.
Tədqiqat bu ehtiyat azaldılmasının modelin mümkünlüyünü pozmadığını bildirir. Lakin real əməliyyatda minimum təhlükəsiz anbar səviyyəsi; proses pozuntuları, avadanlıq nasazlıqları, xarici hidrogen çatdırılma riski və fövqəladə vəziyyət tələbləri ilə birlikdə müəyyən edilməlidir.
Gün içi düzəlişlər niyə simmetrik deyil?
26. səhifədəki Şəkil 8 gün öncəsi bərpa olunan enerji həddi, gün içi proqnoz və faktiki istehsal arasındakı fərqləri göstərir. Faktiki günəş istehsalının plandan aşağı qalması yaşıl hidrogen istehsalını birbaşa azaldıb. Lakin xarici hidrogen alışı eyni miqdarda artmayıb.
Model çatışmayan hidrogeni aşağıdakı sıraya yaxın mənbə düzülüşü ilə qarşılayıb:
- Saxlama çevikliyi
- İşlək vəziyyətdə olan SMR qurğularının əlavə istehsalı
- Kifayət qədər daxili çeviklik qalmadıqda xarici boz hidrogen
Buna görə bərpa olunan enerjidəki hər 1 Nm³ hidrogen ekvivalentində azalma xarici alışda 1 Nm³ artıma çevrilməyib.
Xərc üstünlüyünün iqtisadi mexanizmi nədir?
Gün içi düzəlişlə xarici boz hidrogen xərci 158,77 min CNY/gün səviyyəsindən 64,02 min CNY/gün səviyyəsinə düşüb. Bərpa olunan enerji məhdudlaşdırma cəriməsi 4,97 min CNY/gündən 0,54 min CNY/günə enib. Buna qarşı SMR ilə əlaqəli ümumi xərc təxminən 1,41 milyon CNY/gündən 1,51 milyon CNY/günə yüksəlib.
Tədqiqatın fərziyyələrinə görə işlək vəziyyətdə olan SMR qurğusundan əlavə hidrogen istehsal etməyin dəyişən xərci xarici boz hidrogen alış qiymətindən aşağıdır. Buna görə model xarici alışı azaltmaq üçün SMR istehsalını artırıb.
Yaşıl hidrogenin təxmini marjinal xərci aşağıdakı kimi ifadə edilib:
\[ MC_{green,t} \approx \eta^{el} \left( c^{re} + c^{el,om} \right) \]
Xarici boz hidrogenin marjinal xərci birbaşa alış qiymətidir:
\[ MC_{gray} = c^{gray} \]
İşlək vəziyyətdə olan SMR üçün effektiv marjinal xərc isə dəyişən xərclə bağlılıq xərcinin əlavə istehsala paylanması yolu ilə izah edilib:
\[ MC^{eff}_{SMR,t} \approx c_{SMR} + \frac{c_{su,t}+c_{sd,t}} {\Delta H_{SMR,t}} \]
Bu sıralama tədqiqatda istifadə olunan qiymətlərdən asılıdır. Türkiyədə təbii qaz qiyməti, xarici hidrogen əlçatanlığı və ya karbon xərci dəyişdikdə mənbə sıralaması da dəyişə bilər.
Karbon qiymətinin başabaş həddi necə şərh edilməlidir?
30. səhifədəki Şəkil 11 təklif olunan aşağı karbonlu sistemlə ənənəvi hidrogen təchizatı arasındakı xərc fərqinin karbon qiyməti ilə dəyişməsini göstərir. Hesablanan başabaş nöqtəsi təxminən:
\[ 628{,}18\ \mathrm{CNY/t\ CO_2} \]
dəyəridir.
Bu qiymətin altında təklif olunan struktur daha aşağı emissiya və daha aşağı xarici hidrogen asılılığı təmin edə bilər, lakin ənənəvi sistemdən daha bahalı qalır. Həddin üzərində karbon xərcindən yaranan qənaət aşağı karbonlu hidrogen sisteminin əlavə xərcini qarşılayır.
Bu hədd aşağıdakı fərziyyələrə həssasdır:
- SMR təbii qaz istehlakı və emissiya əmsalı
- Xarici boz hidrogen qiyməti və karbon intensivliyi
- Fotovoltaik elektrik xərci
- Elektrolizator səmərəliliyi və əməliyyat xərci
- Saxlama xərci
- Zavodun hidrogen tələbatı
- Karbon qiymətinin hansı emissiya əhatəsinə tətbiq edilməsi
Bu parametrlər rəqəmsal olaraq paylaşılmadığı üçün 628,18 CNY/t CO₂ dəyəri müstəqil şəkildə yenidən hesablana bilmir.
Qeyri-müəyyənlik həssaslığı nə göstərib?
31. səhifədəki Şəkil 12-yə görə gün öncəsi sağlam modeldə qeyri-müəyyənlik parametri dəyişdirildikdə ümumi xərc yalnız 2.848 CNY, yəni müşahidə olunan ən aşağı xərcin təxminən faiz 0,13-ü qədər dəyişib. Bu nəticə sınaqdan keçirilən intervalda gün öncəsi xərcin qeyri-müəyyənlik radiusuna həddindən artıq həssas olmadığını göstərir.
Gün içi qat faiz 10, faiz 20 və faiz 30 fotovoltaik proqnoz xətaları ilə sınaqdan keçirilib. Proqnoz xətası böyüdükcə gün içi düzəlişin xərc üstünlüyü azalıb, lakin sınaqdan keçirilən üç səviyyədə də gün öncəsi sağlam cədvəllə müqayisədə müsbət qalıb.
Bununla belə sınaqların necə yaradıldığı, xəta paylanması, neçə təkrar istifadə edildiyi və nəticələrin etimad intervalları verilməyib. Buna görə həssaslıq analizi metod meylini göstərir, statistik sahə etibarlılığı sübutu təqdim etmir.
Tədqiqatın Türkiyə baxımından əhəmiyyəti nədir?
Türkiyədə neft emalı zavodları, neft-kimya müəssisələri, gübrə istehsalı və gələcək aşağı karbonlu yanacaq layihələri əhəmiyyətli miqdarda hidrogen istifadə edə bilər. Tədqiqat yeni elektrolizator investisiyasının mövcud hidrogen infrastrukturundan ayrı qiymətləndirilməməli olduğunu göstərir. Yaşıl hidrogenin real sistem dəyəri aşağıdakı komponentlərlə birlikdə ortaya çıxır:
- Mövcud SMR qurğusunun nə qədər çevik işləyə bilməsi
- CCR və PSA kimi yan məhsul mənbələrinin saatlıq profili
- Hidrogen anbarının gücü və ilkin səviyyəsi
- Günəş və külək istehsalının tələbat zamanları ilə uyğunluğu
- Xarici hidrogen alış qiyməti və çatdırılma etibarlılığı
- Karbon qiyməti və ya sərhəddə karbon tənzimləmələri
- Elektrolizatorun qismən yük səmərəliliyi və avadanlıq ömrü
Türkiyədə güclü günəş resursu olan, lakin küləyi zəif bəzi zavod sahələrində fotovoltaik ağırlıqlı struktur məntiqli ola bilər. Küləyin gecə istehsalı ilə günəşi tamamladığı sahil və ya güclü külək resurslu sahələrdə isə bu tədqiqatın PV-only nəticəsi keçərli olmaya bilər.
Tədqiqatın güclü tərəfləri hansılardır?
- Elektrolizatoru zavoddan kənardakı sabit yaşıl hidrogen mənbəyi kimi deyil, sistem daxilində cədvəlləşdirilən istehsal vahidi kimi nəzərdən keçirib.
- SMR, CCR, PSA, saxlama və xarici hidrogen alışını vahid hidrogen balansında birləşdirib.
- SMR istehsalının açma-bağlama, istehsal intervalı və rampa hədlərini modelə daxil edib.
- Saxlama qərarlarının saatlararası əlaqəsini və gün sonu ehtiyat şərtini təmsil edib.
- Gün öncəsi qoruma ilə gün içi uyğunlaşmanı ayrı zaman miqyasında birləşdirib.
- Deterministik, stoxastik, gün öncəsi sağlam və sağlam+sürüşən üfüq strategiyalarını eyni fiziki modeldə müqayisə edib.
- Xarici hidrogen alışı, məhdudlaşdırma, xərc, emissiya və mənbə bölgüsünü birlikdə araşdırıb.
- Ən çox yaşıl hidrogen istehsalının həmişə ən yaxşı ümumi əməliyyat nəticəsi olmadığını göstərib.
- Fotovoltaik və fotovoltaik–külək strukturlarını yerli resurs şəraiti ilə müqayisə edib.
- Karbon qiyməti üçün iqtisadi başabaş nöqtəsini hesablayıb.
- Fotovoltaik proqnoz xətalarına qarşı gün içi qatın həssaslığını araşdırıb.
Tədqiqatın əsas məhdudiyyətləri hansılardır?
- Tədqiqat ekspert qiymətləndirməsindən keçməmiş preprintdir.
- Nəticələr real vaxt neft emalı zavodu idarəetmə tətbiqindən deyil, optimallaşdırma modelindən əldə edilib.
- Nümunə zavodun kimliyi, ətraflı proses strukturu və istifadə olunan real əməliyyat dövrü verilməyib.
- Texniki və iqtisadi parametrlərin rəqəmsal dəyərləri paylaşılmayıb.
- Elektrolizator, SMR və anbar ölçüləri yenidən istehsal edilə bilən şəkildə hesabatlandırılmayıb.
- Saatlıq hidrogen tələbatı xam rəqəmlərlə yayımlanmayıb.
- Bərpa olunan enerji məlumatlarının tarixləri və məlumat təminatçısı göstərilməyib.
- Ssenari sayı, ssenari ehtimalları və seçim üsulu kifayət qədər izah edilməyib.
- Əlverişsiz trayektoriya pozma marjlarının necə hesablandığı ətraflı verilməyib.
- Sağlam adlandırılan metod formal min–maks və ya paylanma əsaslı sağlam reformulyasiya deyil.
- Sürüşən üfüq uzunluğu \(H\) verilməyib.
- İstifadə olunan MILP həlledicisi, kompüter avadanlığı, həll müddəti və optimallıq aralığı hesabatlandırılmayıb.
- Gün içi mərhələdə elektrolizator və SMR açma-bağlama qərarları dəyişdirilə bilmir.
- Elektrolizator səmərəliliyi xətti və sabit qəbul edilib.
- Elektrolizator köhnəlməsi, işə salma enerjisi və tez-tez yük dəyişmələrinin ömür xərci modelləşdirilməyib.
- SMR-nin yüklə dəyişən səmərəliliyi, proses buxarı, saflıq və avadanlıq ömrü ətraflı deyil.
- Hidrogen təzyiqi, saflıq səviyyəsi, kompressorlar və boru şəbəkəsi məhdudiyyətləri yoxdur.
- CCR və PSA mənbələri tam sabit qəbul edilib.
- Saxlama texnologiyası, təzyiqi və investisiya xərci açıqlanmayıb.
- Hidrogen çatışmazlığı və ventilyasiya dəyişənlərinin nəticələrdə sıfır qalıb-qalmadığı açıq cədvəldə göstərilməyib.
- Şəbəkə elektrikinin əhatəsi ilə bağlı tənlik və izahlar tam ardıcıl deyil.
- Karbon qiyməti həddi açıqlanmayan xərc və emissiya parametrlərindən asılıdır.
- PV-only nəticəsi tək bölgənin resurs və xərc şəraitinə xasdır.
- Bərpa olunan istehsalın həyat dövrü emissiyaları qiymətləndirilməyib.
- Elektrolizator, fotovoltaik, külək və anbar investisiyalarının kapital xərci gündəlik əməliyyat müqayisəsində açıq göstərilməyib.
- Metod proses nasazlığı, SMR-nin sıradan çıxması və ya xarici hidrogen çatdırılmasının kəsilməsi kimi birləşik qeyri-müəyyənlikləri araşdırmayıb.
- Model nəticələri statistik etimad intervalları ilə hesabatlandırılmayıb.
Mətndə hansı hesabat və redaktə uyğunsuzluqları var?
- İlk səhifədəki orijinal başlıq ilə 38–44. səhifələrdəki şəkil əlavəsinin başlığı fərqlidir. Şəkil əlavəsində “Rolling robust management of multi-source refinery hydrogen supply under photovoltaic uncertainty” başlığı görünür.
- 38–44. səhifələr əvvəlki bölmələrdə olan şəkilləri yenidən ehtiva edən ayrıca şəkil faylı görünüşündədir.
- Şəbəkə elektriki emissiya tənliyində yer alır, lakin əsas bərpa olunan güc balansı şəbəkə istifadəsinə icazə vermir.
- Mətndə “şəbəkə elektriki istifadə edilmirsə əlaqəli ifadələr çıxarılmalıdır” kimi nəşrə hazırlıq qeydi qalıb.
- Elektrolizator çevrilmə əmsalının vahidinin parametr cədvəlində verilməli olduğunu bildirən redaktə ifadəsi var; əlaqəli vahid həqiqətən verilməyib.
- Saxlama tənliklərində \(\eta^{ch}\) və \(\eta^{dis}\), simvol cədvəlində isə \(\phi^{ch}\) və \(\phi^{dis}\) istifadə edilib.
- Bərpa olunan enerji məhdudlaşdırması əsas mətndə \(p^{curt}\) kimi müəyyən edilərkən simvol cədvəlində bəzi yerlərdə hidrogen axını göstəriminə bənzəyən \(f^{curt}\) istifadə edilib.
- Bölmə 3.4 rəqəmsal parametr ayarlarını təqdim edəcəyini bildirsə də real rəqəmsal parametr cədvəli yoxdur.
- Kütlə–həcm çevrilmə əmsallarının parametr cədvəlində verildiyi bildirilib, lakin belə əmsal hesabatlandırılmayıb.
Tədqiqat nəyi dəstəkləyir?
- Bərpa olunan enerjili elektroliz mövcud neft emalı zavodu hidrogen mənbələri ilə saatlıq səviyyədə birlikdə cədvəlləşdirilə bilər.
- Gün öncəsi qoruyucu cədvəlləşdirmə əlverişsiz bərpa olunan istehsal şəraitinə qarşı baza təchizat planı yarada bilər.
- Gün içi proqnozlar gün öncəsi ayrılan bəzi anbar ehtiyatlarının sərbəst buraxılmasına imkan verə bilər.
- Saxlama və SMR çevikliyi xarici boz hidrogen alışından əvvəl istifadə edilə bilər.
- Tədqiqatın fərziyyələri altında gün içi düzəliş gün öncəsi sağlam cədvəllə müqayisədə xarici hidrogen alışını və bərpa olunan enerji məhdudlaşdırmasını azaldıb.
- Ümumi yaşıl hidrogen istehsalı təkbaşına sistemin iqtisadi uğurunu izah etmək üçün kifayət deyil.
- Yerli külək resursu zəif olduqda fotovoltaik–külək birləşməsi fotovoltaik sistemdən daha bahalı ola bilər.
- Karbon qiyməti aşağı karbonlu hidrogen sisteminin ənənəvi sistemlə müqayisədə iqtisadi mövqeyini dəyişə bilər.
- Gün içi sürüşən üfüq yanaşması orta səviyyəli fotovoltaik proqnoz xətalarında xərc üstünlüyünü qoruya bilər.
Tədqiqat nəyi sübut etmir?
- Təklif olunan sistemin real neft emalı zavodunda faiz 59,68 daha az xarici hidrogen alacağına zəmanət vermir.
- Gün içi düzəlişin hər şəraitdə karbon emissiyasını minimumlaşdırdığını göstərmir.
- Xarici boz hidrogen alışındakı faiz 59,68 azalmanın eyni nisbətdə fosil hidrogen və ya CO₂ azalması olduğunu göstərmir.
- Daha yüksək SMR istehsalının real müəssisədə eyni sürətlə texniki olaraq tətbiq edilə biləcəyini sübut etmir.
- Elektrolizatorun tez-tez yük dəyişiklikləri altında eyni səmərəlilik və ömürlə işləyəcəyini göstərmir.
- Hidrogen anbarının real təzyiq, kompressor və təhlükəsizlik hədləri ilə tətbiq oluna bilməsini doğrulamır.
- Fotovoltaik sistemin bütün neft emalı zavodu yerlərində küləkli sistemdən daha yaxşı olduğunu göstərmir.
- 628,18 CNY/t CO₂ həddinin başqa ölkə və ya zavodlar üçün keçərli olduğunu göstərmir.
- Modelin bütün texniki parametrlərlə müstəqil şəkildə yenidən istehsal edilə bildiyini göstərmir.
- Hidrogen təchizatı etibarlılığını avadanlıq nasazlığı və ya fövqəladə vəziyyətlərlə sınaqdan keçirməyib.
- Təklif olunan modelin real vaxt sənaye idarəetmə avadanlığında lazım olan müddətdə həll edilə bildiyini sübut etmir.
- Sistemin investisiya geri dönüş müddətini və ya həyat dövrü xərcini hesablamır.
Tədqiqatın Metodu və Tapıntıları
Texniki metod xülasəsi
| Metod komponenti | Tədqiqatdakı tətbiq |
|---|---|
| Tətbiq sahəsi | Çoxmənbəli neft emalı zavodu hidrogen təchizatı sistemi |
| Nümunə miqyası | 10 milyon ton/il neft emalı gücü |
| Zaman üfüqü | 24 saat |
| Zaman addımı | 1 saat |
| Optimallaşdırma növü | Qarışıq tam ədədli xətti proqramlaşdırma |
| Bərpa olunan mənbələr | Fotovoltaik və müqayisə məqsədilə külək |
| Yaşıl hidrogen | Bərpa olunan elektriklə işləyən elektrolizatorlar |
| İdarə olunan daxili mənbə | SMR hidrogen istehsalı |
| Sabit daxili mənbələr | CCR yan məhsulu və PSA bərpa hidrogeni |
| Zamanlararası çeviklik | Hidrogen anbarı |
| Son balanslaşdırma mənbəyi | Xaricdən alınan boz hidrogen |
| Gün öncəsi qeyri-müəyyənlik | Stoxastik ssenarilər və aşağı istiqamətdə pozulmuş tarixi bərpa olunan trayektoriyalar |
| Gün içi tətbiq | Hər saat yenidən həll edilən sürüşən üfüq modeli |
| Gün içində sabit saxlanan qərarlar | Elektrolizator və SMR açma-bağlama vəziyyətləri |
| Yenilənə bilən qərarlar | Elektrolizator yükü, SMR istehsalı, anbar, məhdudlaşdırma və xarici hidrogen alışı |
| Qiymətləndirmə göstəriciləri | Xərc, CO₂ emissiyası, yaşıl hidrogen, xarici boz hidrogen, məhdudlaşdırma və anbar istifadəsi |
Əsas tənliklər
Gözlənilən xərcli stoxastik məqsəd:
\[ \min Z^{SP} = C^{1st} + \sum_{s\in S}\pi_s C^{2nd}_s \]
Əlverişsiz bərpa olunan trayektoriya:
\[ r^{adv}_{t,n} = \min \left\{ \max \left( 0,r_{t,n}-\Delta_t(\epsilon) \right), \bar{r}_t \right\} \]
Məlumata əsaslanan qoruyucu məqsəd:
\[ \min Z^{rob} = C^{1st} + \frac{1}{|N|} \sum_{n\in N}\sigma_n \]
Anbar ehtiyat balansı:
\[ soc_t = soc_{t-1} + \eta^{ch}f^{ch}_t\Delta t - \frac{f^{dis}_t}{\eta^{dis}}\Delta t \]
Gün içi sürüşən üfüq:
\[ \mathcal{T}_k = \{k,k+1,\ldots,\min(k+H-1,T)\} \]
Əsas rəqəmsal tapıntılar
| Göstərici | Hesabatlandırılan nəticə | Müqayisə və mənası |
|---|---|---|
| Xarici boz hidrogen alışı | 105.455,12 → 42.522,07 Nm³/gün | Gün öncəsi sağlam cədvəldən gün içi düzəlişə; %59,68 azalma |
| Xarici boz hidrogen miqdarındakı dəyişiklik | −62,93 min Nm³/gün | Gün içi mənbə yenidən bölgüsü |
| Bərpa olunan enerji məhdudlaşdırması | −%89,11 | Gün öncəsi sağlam cədvəllə müqayisədə |
| Məhdudlaşdırmadakı mütləq dəyişiklik | −14,76 MWh/gün | Saxlama ehtiyatının daha səmərəli istifadəsi ilə əlaqələndirilib. |
| Ümumi əməliyyat xərci | −7.241 CNY/gün | Gün öncəsi sağlam cədvəllə müqayisədə təxminən %0,3 azalma |
| Daxili SMR istehsalı | +63,77 min Nm³/gün | Xarici alışın yerini alan idarə olunan daxili istehsal |
| Yaşıl hidrogen istehsalı | −4,11 min Nm³/gün | Daha aşağı ümumi yaşıl hidrogenlə daha yaxşı xərc və alış nəticəsi |
| Xarici boz hidrogen xərci | 158,77 → 64,02 min CNY/gün | Gün içi düzəlişlə azalma |
| Məhdudlaşdırma cəriməsi | 4,97 → 0,54 min CNY/gün | Bərpa olunan enerjinin daha çox istifadəsi |
| SMR xərci | 1,41 → 1,51 milyon CNY/gün | Daxili SMR istehsalının artırılması |
| Saxlama ehtiyatı | Təxminən 400 → 100 kg | Gün içi qısamüddətli məlumatla lazımsız ehtiyatın azaldılması |
| Karbon qiyməti başabaş nöqtəsi | Təxminən 628,18 CNY/t CO₂ | Bu həddin üzərində aşağı karbonlu struktur ənənəvi sistemdən daha ucuzdur. |
| Sağlamlıq parametrinin xərc aralığı | 2.848 CNY | Sınaqdan keçirilən intervalda minimum xərcin təxminən %0,13-ü |
| PV proqnoz xətası sınağı | %10, %20 və %30 | Gün içi xərc üstünlüyü üç vəziyyətdə də müsbət qalıb. |
Nəticələrin sübut səviyyəsi
| Tapıntı | Sübut növü | Şərh məhdudiyyəti |
|---|---|---|
| %59,68 xarici hidrogen azalması | MILP nümunə tədqiqatı çıxışı | Real zavod alış qeydi deyil. |
| %89,11 məhdudlaşdırma azalması | Modeldəki bərpa olunan güc balansı | Real sahə ölçməsi və ya şəbəkə məhdudlaşdırma qeydi deyil. |
| 7.241 CNY/gün qənaət | Açıqlanmayan xərc parametrlərinə əsaslanan model nəticəsi | Müstəqil şəkildə yenidən hesablana bilmir. |
| PV-only üstünlüyü | Huangdao bərpa olunan profilləri ilə model müqayisəsi | Güclü və ya tamamlayıcı külək resurslarına ümumiləşdirilə bilməz. |
| 628,18 CNY/t CO₂ başabaş nöqtəsi | Karbon qiyməti həssaslıq hesablaması | Xərc və emissiya fərziyyələri dəyişdikdə hədd dəyişir. |
| %10–30 proqnoz xətasında üstünlük | Model əsaslı həssaslıq analizi | Real vaxt proqnozu və zavod tətbiqi ilə doğrulanmayıb. |
Əməliyyat mexanizminin ən ehtiyatlı şərhi
Tədqiqatın əsas nəticəsi daha çox elektrolizator istehsalının təkbaşına ən yaxşı neft emalı zavodu əməliyyatını təmin etməməsidir. Bərpa olunan enerji gözləniləndən aşağı gerçəkləşdikdə sistemin uğuru; yaşıl hidrogen, SMR, saxlama və xarici hidrogen mənbələrinin nisbi xərclərindən və texniki hədlərindən asılıdır.
Gün öncəsi sağlam cədvəl aşağı bərpa olunan istehsal ehtimalına qarşı böyük anbar ehtiyatı və daha ehtiyatlı təchizat quruluşu yaradıb. Gün içi sürüşən üfüq qatı yeni məlumat gəldikcə bu ehtiyatın bir hissəsini sərbəst buraxıb, anbarı daha fəal istifadə edib və xarici hidrogen əvəzinə daxili SMR istehsalını artırıb.
Bu yanaşma xarici təchizat asılılığını və məhdudlaşdırmanı azaldıb, lakin yaşıl hidrogen miqdarını artırmayıb və CO₂ azalmasında bütün müqayisələrin ən yüksək dəyərinə çatmayıb. Buna görə metod xüsusilə xərc, təchizat etibarlılığı və xarici təchizat asılılığı arasındakı balansı yaxşılaşdırır; yalnız yaşıl istehsalı və ya emissiyanı təkbaşına maksimumlaşdırmır.
Müstəqil doğrulama üçün lazım olan işlər
- Bütün texniki, iqtisadi və emissiya parametrlərinin rəqəmsal şəkildə yayımlanması
- Xam saatlıq hidrogen tələbatı və bərpa olunan enerji məlumatlarının açıq əlçatan edilməsi
- Ssenari yaradılması və əlverişsiz trayektoriya alqoritminin tam izahı
- Müxtəlif zavod ölçüləri və hidrogen şəbəkələrində xarici nümunə doğrulaması
- Real elektrolizator qismən yük və köhnəlmə əyrilərinin əlavə edilməsi
- SMR səmərəliliyi, təbii qaz istehlakı və emissiyaların yüklə dəyişən şəkildə modelləşdirilməsi
- Hidrogen təzyiqi, saflıq, kompressor və boru şəbəkəsi hədlərinin əlavə edilməsi
- Saxlama texnologiyasına xas investisiya, enerji və təhlükəsizlik tələblərinin modelləşdirilməsi
- SMR və ya elektrolizator nasazlıqlarının qeyri-müəyyənlik çoxluğuna əlavə edilməsi
- Gün içi açma-bağlama qərarlarının dəyişdirilə bildiyi alternativ modelin sınaqdan keçirilməsi
- Həlledici, emal müddəti və real vaxt tətbiq oluna bilmə nəticələrinin hesabatlandırılması
- Neft emalı zavodu idarəetmə sisteminə bağlı kölgə rejimi və ya qərar dəstəyi pilotu
- Operator qərarları və faktiki əməliyyat məlumatları ilə model təkliflərinin müqayisəsi
- Türkiyədəki neft emalı zavodu, elektrik, təbii qaz və karbon xərcləri ilə yerli nümunə tədqiqatı
Mənbə və Metod Qeydi
Tədqiqatın tam orijinal adı: Two-Stage Robust scheduling of a multi-source refinery hydrogen system under renewable uncertainty
Müəlliflər və düzgün sıraları: Ying Chen; Han Lv; Kang Qin
Bərabər töhfə: Ying Chen və Han Lv
Məsul müəllif: Kang Qin
Məsul müəllif e-poçt ünvanı: qinkang.ripp@sinopec.com
Qurum: SINOPEC Research Institute of Petroleum Processing Co., Ltd., SINOPEC, Beijing 100083, PR China
Məqalənin DOI-si:10.2139/ssrn.7199720
Nəşr platforması: SSRN
SSRN qeyd nömrəsi: 7199720
Rəsmi mənbə keçidi:SSRN rəsmi tədqiqat qeydi
SSRN-də nəşr tarixi: 29 İyul 2026
Nəşr ili: 2026
Jurnal: Tədqiqatın bu versiyası üçün ekspert rəyi olan jurnal adı yoxdur.
Mənbə növü: Neft emalı zavodu hidrogen idarəetməsi, bərpa olunan enerji qeyri-müəyyənliyi və qarışıq tam ədədli cədvəlləşdirmə sahəsində model əsaslı preprint tədqiqat məqaləsi
Ekspert rəyi vəziyyəti: Tədqiqatın hər səhifəsində ekspert qiymətləndirməsindən keçmədiyi açıq şəkildə göstərilib.
Maliyyələşdirmə: Sinopec Research Institute of Petrochemical Technology Fund Project, PR20242373; “Multi-energy Coupling Model for Green Hydrogen Refining and Synergistic Optimization of Green Hydrogen Production-Storage-Transportation-Use”
Maraq toqquşması: Yüklənmiş tədqiqatda ayrıca maraq toqquşması bəyanatı yoxdur.
Məlumat əlçatanlığı: Saatlıq zavod tələbatı, bərpa olunan enerji xam məlumatı, ssenarilər və model parametrləri üçün açıq məlumat deposu keçidi verilməyib.
Kod əlçatanlığı: MILP modelinə, ssenari yaratma koduna və sürüşən üfüq tətbiqinə aid açıq kod keçidi yoxdur.
Optimallaşdırma proqram təminatı: İstifadə olunan riyazi proqramlaşdırma dili, həlledici və versiya məlumatı hesabatlandırılmayıb.
Sənəd strukturuna dair qeyd: Əsas tədqiqat ilk 37 səhifədə tamamlanır. 38–44. səhifələr əsas mətndəki şəkilləri yenidən təqdim edən ayrıca şəkil bölməsi görünüşündədir. Bu bölmənin yuxarı başlığı “Rolling robust management of multi-source refinery hydrogen supply under photovoltaic uncertainty” şəklindədir. İlk səhifə və rəsmi SSRN qeydi fərqli və daha əhatəli olan “Two-Stage Robust scheduling of a multi-source refinery hydrogen system under renewable uncertainty” başlığından istifadə etdiyinə görə orijinal başlıq kimi bu ad qorunub.
Bu Azərbaycan dilində məqalə yüklənmiş tədqiqatın bütün mətni, 43 nömrəli tənliyi, simvol cədvəlləri, sistem və metod sxemləri, saatlıq əməliyyat xəritələri, mənbə yenidən bölgü qrafikləri, karbon qiyməti analizi və əlavə bərpa olunan enerji profilləri araşdırılaraq hazırlanıb. Elmi nəticələr yalnız tədqiqatın təqdim etdiyi model və nümunə nəticələrindən ötürülüb. Xarici mənbələr yalnız tədqiqat başlığını, DOI-ni, nəşr tarixini, platformanı və qurum kimliyini doğrulamaq üçün istifadə edilib.
Tədqiqatın ən güclü kəmiyyət nəticəsi gün öncəsi sağlam cədvələ gün içi sürüşən üfüq düzəlişi əlavə edildikdə xarici boz hidrogen alışının faiz 59,68 və bərpa olunan enerji məhdudlaşdırmasının faiz 89,11 azalmasıdır. Lakin bu qazanclar yaşıl hidrogen istehsalının artmasından deyil; daxili SMR istehsalının və saxlama çevikliyinin daha çox istifadə olunmasından qaynaqlanır.
Tədqiqatın əsas yenidən istehsal edilə bilmə problemi model nəticələrini müəyyən edən rəqəmsal texniki və iqtisadi parametrlərin yayımlanmamasıdır. Buna görə xərc, karbon qiyməti həddi və hidrogen bölgüsü müstəqil şəkildə doğrulana bilmir.
Elmi xəbərdarlıq: Tədqiqat real neft emalı zavodu idarəetmə sistemi üzərində tətbiq edilməyib və sahə əməliyyat məlumatları ilə qapalı dövrədə doğrulanmayıb. Yüzde 59,68 alış azalması, faiz 89,11 məhdudlaşdırma azalması, 7.241 CNY/gün xərc üstünlüyü və 628,18 CNY/t CO₂ başabaş həddi yalnız tədqiqatda izah olunan, lakin hamısı rəqəmsal şəkildə yayımlanmayan fərziyyələr altında əldə edilən model nəticələridir.

Şərh yazın
E-poçt ünvanınız yayımlanmayacaq. Məcburi sahələr * ilə işarələnib