
Бул изилдөө мунай иштетүүчү заводдор үзгүлтүксүз суутек муктаждыгын камсыз кылып жатып, кайра жаралуучу электр менен иштеген суу электролизаторлорун учурдагы суутек системасына кантип кошо аларын изилдейт. Моделде фотovoltaикалык электр менен өндүрүлгөн жашыл суутек, буу-метан реформинг агрегаттары, үзгүлтүксүз каталитикалык реформингдин кошумча продуктусу болгон суутек, басым өзгөрмө адсорбция аркылуу кайра алынган суутек, суутек сактоо системасы жана сырттан сатып алынган боз суутек бирге башкарылат.
Ыкма эки өзүнчө убакыт масштабын бириктирет. Биринчи этапта тарыхый фотovoltaикалык жана шамал өндүрүш профилдери төмөн багытта бузулуп, жагымсыз кайра жаралуучу энергия траекториялары түзүлөт жана кийинки күн үчүн коргоочу базалык график даярдалат. Экинчи этапта болсо күн ичинде жаңыланган божомолдор жана чыныгы суутек кампасынын деңгээли колдонулуп, калган сааттар үчүн үзгүлтүксүз иштөө чечимдери кайра оптималдаштырылат. Электролизаторлордун жана SMR агрегаттарынын күйгүзүү-өчүрүү абалдары күн мурунку этаптан алынат; өндүрүш көлөмдөрү, сактоо кыймылдары, кайра жаралуучу энергияны чектөө жана тышкы суутек сатып алуу күн ичинде өзгөртүлүшү мүмкүн.
Жылдык чийки зат иштетүү кубаттуулугу 10 миллион тонна деп аныкталган мунай иштетүүчү завод мисалында күн ичиндеги түзөтүү күн мурунку туруктуу графикке салыштырмалуу сырттан сатып алынган боз суутекти пайыз 59,68 азайткан. Сатып алынган көлөм 105.455,12 Nm³/күн деңгээлинен 42.522,07 Nm³/күн деңгээлине түшүп; күнүмдүк кайра жаралуучу энергия чектөөсү пайыз 89,11 же 14,76 MWh азайган. Жалпы күнүмдүк иштөө чыгымындагы төмөндөө болжол менен 7.241 CNY болгон.
Бул жакшыртуу көбүрөөк жашыл суутек өндүрүлгөндүктөн болгон эмес. Күн ичиндеги түзөтүү менен ички SMR өндүрүшү болжол менен 63,77 миң Nm³/күн көбөйгөндө, жашыл суутек өндүрүшү болжол менен 4,11 миң Nm³/күн азайган. Модель кымбат тышкы суутек сатып алуунун ордуна салыштырмалуу төмөн маржиналдык чыгымга ээ ички SMR ийкемдүүлүгүн жана суутек кампасын колдонгон. Ошондуктан тышкы боз суутек сатып алуунун азайышын ошол эле пропорцияда казылып алынуучу отунга негизделген суутек же көмүртек эмиссиясы азайды деп чечмелөөгө болбойт.
Изилдөөнүн талаа шарттарында фотovoltaикалык система гана ошол эле жалпы кубаттуулуктагы фотovoltaика–шамал бирикмесине караганда жакшыраак натыйжа берген. Мунун себеби каралган аймакта күн ресурсу күчтүү, шамал ылдамдыктары жана шамал инвестициясынын системалык баалуулугу чектелүү болгон. Бул табылга шамал энергиясы жалпысынан пайдасыз дегенди билдирбейт; ал окшош күн, шамал, сактоо жана чыгым шарттарына ээ объекттер үчүн гана жарактуу болгон кейс натыйжасын берет.
Төмөн көмүртектүү система салттуу суутек камсыздоо түзүмүнөн арзаныраак болушу үчүн көмүртек баасы болжол менен 628,18 CNY/t CO₂ деңгээлинен жогору болушу керек деп эсептелген. Бул босогодон төмөн сунушталган система тышкы суутекке көз карандылык жана эмиссиялар жагынан пайда бере алат, бирок салттуу түзүмгө караганда кымбатыраак бойдон калат.
Түркия жагынан изилдөө; мунай иштетүүчү заводдордун суутек тармактарын, кайра жаралуучу энергия менен иштеген электролизаторлорду, сактоону жана учурдагы SMR объекттерин бир иштөө модели ичинде бирге башкарууга болорун көрсөтүшү менен баалуу. Бирок Түркияда колдонулуучу модель жергиликтүү табигый газ жана электр баалары, көмүртек чыгымы, заводдун суутек талабы, электролизатор натыйжалуулугу, күн–шамал профилдери, тышкы суутек баасы жана сактоо кубаттуулугу менен кайра курулушу керек. Изилдөөдөгү 628,18 CNY/t CO₂ босогосу же пайыз 59,68 сатып алуу азайышы Түркия үчүн түз колдонулуучу туруктуу маанилер эмес.
Изилдөөнүн негизги изилдөө суроосу эмне?
Мунай иштетүүчү заводдор гидроиштетүү, гидрокрекинг, күкүрттү кетирүү жана продукт сапатын жогорулаткан башка процесстер үчүн үзгүлтүксүз суутек колдонот. Суутек тартыштыгы өндүрүш кубаттуулугун азайтып, продукт касиеттерин бузуп жана кийинки процесстерге таасир этиши мүмкүн. Ошондуктан заводдун суутек талабы моделде ийкемдүү коммерциялык керектөө катары эмес, ар бир саатта сөзсүз камсыздалууга тийиш болгон үзгүлтүксүз процесс муктаждыгы катары каралган.
Суу электролизи менен өндүрүлгөн суутек учурдагы SMR өндүрүшүн жана сырттан сатып алынган боз суутекти азайта алат. Бирок электролизатор өндүрүшү күн жана шамал кубатына көз каранды, ал эми заводдун суутек талабы кыйла туруктуу. Изилдөө чечүүгө аракет кылган негизги суроо төмөнкүдөй:
Өзгөрмө кайра жаралуучу электр энергиясы заводдун учурдагы суутек булактары жана сактоо кубаттуулугу менен кантип графиктелсе, суутек камсыздоосу сакталып, ошол эле учурда чыгым, тышкы боз суутек сатып алуу жана кайра жаралуучу энергияны чектөө азайтылат?
Моделде кайсы суутек булактары бирге башкарылат?
| Булак же компонент | Моделдеги ролу | Иштөө касиети |
|---|---|---|
| Кайра жаралуучу энергиялуу электролизатор | Фотovoltaикалык жана керек болсо шамал электрин жашыл суутекке айлантат. | Өндүрүшү кайра жаралуучу кубат менен чектелет; күйгүзүү-өчүрүү жана минималдык жүк чектөөлөрү бар. |
| SMR агрегаттары | Табигый газдан башкарылуучу ички суутек өндүрөт. | Төмөнкү-жогорку өндүрүш чектери, күйгүзүү-өчүрүү жана жүк өзгөртүү чектери бар. |
| CCR кошумча продукт суутеги | Үзгүлтүксүз каталитикалык реформинг процессинен келген туруктуу ички булак. | Башка завод процесстерине көз каранды болгондуктан моделде тышкы жана туруктуу деп кабыл алынган. |
| PSA кайра алуу суутеги | Басым өзгөрмө адсорбция системасынан кайра алынган ички булак. | Моделде туруктуу ички камсыздоо катары көрсөтүлгөн. |
| Суутек кампасы | Жогорку кайра жаралуучу өндүрүш сааттарынан төмөн өндүрүш сааттарына суутек өткөрөт. | Кубаттуулук, заряд-разряд ылдамдыгы, натыйжалуулук жана күн аягындагы запас чектери бар. |
| Тышкы боз суутек сатып алуу | Ички булактар жетишсиз болгондо тең салмактоочу булак катары колдонулат. | Моделдин демейки чыгым божомолдорунда кымбат маржиналдык булактардын бири. |
| Суутек тартыштыгы өзгөрмөсү | Өтө оор шарттарда математикалык ишке жарамдуулукту сактайт. | Жогорку айып чыгымы менен токтотулат; нормалдуу иштөө тандоосу эмес. |
| Суутек чыгаруу | Талап жана сактоо кубатынан ашкан суутекти билдирет. | Уруксат берилбеген учурда нөлгө бекитилиши керек экени айтылган. |
8. беттеги система схемасы эмнени көрсөтөт?
Изилдөөнүн 8. бетиндеги Сүрөт 1 электр жана суутек агымдарын бир түзүлүш ичинде көрсөтөт. Тармак жана фотovoltaикалык булактар электр тарабында, PEM электролизатору суутек өндүрүү тарабында, сактоо резервуары, тышкы боз суутек, CCR жана SMR болсо суутек камсыздоо тарабында көрсөтүлгөн. Бардык булактар жалпы заводдук суутек коллекторунда биригип, жалпы завод талабын камсыздайт.
Бирок негизги математикалык кайра жаралуучу кубат балансы электролизаторлор жеткиликтүү фотovoltaикалык жана шамал кубатын гана колдонушун жана ашыкча электр чектөөгө кетишин карайт. Тармак электр энергиясы альтернативдүү теңдеме катары талкууланган, бирок негизги кейсте колдонулган эмес. Ошондуктан схемадагы тармак байланышы менен натыйжаларда колдонулган негизги кубат балансынын ортосунда такталууга тийиш болгон камтуу айырмасы бар.
Эмне үчүн эки өзүнчө график түзүү этабы колдонулган?
Күн мурунку график гана колдонулганда кийинки күнү боло турган күн жана шамал өндүрүшү так белгилүү эмес. Өтө оптимисттик божомол суутек тартыштыгы же кымбат шашылыш тышкы сатып алуу тобокелдигин жаратышы мүмкүн. Өтө пессимисттик божомол болсо SMR өндүрүшүн жана сактоо резервин керектүүдөн жогору кармап, кайра жаралуучу электр колдонулбай чектөөгө кетишине алып келиши мүмкүн.
Изилдөө бул дилемманы эки этап менен чечүүгө аракет кылат:
- Күн мурунку коргоо: Тарыхый кайра жаралуучу өндүрүш профилдеринен жагымсызыраак өндүрүш траекториялары түзүлүп, коопсуз базалык график даярдалат.
- Күн ичиндеги адаптация: Чыныгы сактоо деңгээли жана жаңыланган кайра жаралуучу энергия божомолу менен калган сааттардагы өндүрүш жана сактоо чечимдери кайра эсептелет.
Күн мурунку этап суутек камсыздоо коопсуздугун, ал эми күн ичиндеги этап жаңы маалымат келген сайын керексиз резервдерди бошотуп, иштөө ийкемдүүлүгүн натыйжалуураак колдонууга багытталган.
Биринчи жана экинчи этап чечимдери кантип бөлүнгөн?
| Чечим тобу | Чечимдер | Качан аныкталат? |
|---|---|---|
| Биринчи этап | Электролизаторлордун күйгүзүү-өчүрүү абалдары, ишке киргизүү жана токтотуу көрсөткүчтөрү; SMR агрегаттарынын күйгүзүү-өчүрүү абалдары, ишке киргизүү жана токтотуу көрсөткүчтөрү | Кайра жаралуучу өндүрүш боло электе күн мурун |
| Экинчи этап | Электролизатор электр керектөөсү, жашыл суутек өндүрүшү, SMR өндүрүш көлөмү, кампа заряд-разряды, кампа деңгээли, тышкы боз суутек сатып алуу, чектөө, суутек тартыштыгы жана чыгаруу | Кайра жаралуучу энергия сценарийи же жаңыланган божомол белгилүү болгондо |
Күн ичинде кайра график түзүүдө биринчи этаптагы күйгүзүү-өчүрүү чечимдери туруктуу сакталат. Бул тандоо күн мурунку пландын жабдуу милдеттенмесин сактайт; бирок күн ичинде жаңы электролизатор же SMR агрегатын күйгүзүп-өчүрүү ийкемдүүлүгүн чектейт.
Максат функциясы кайсы чыгымдарды камтыйт?
Сценарийге негизделген модель биринчи этаптагы милдеттенме чыгымдары менен күтүлгөн экинчи этап иштөө чыгымынын суммасын минималдаштырат:
\[ \min Z^{SP} = C^{1st} + \sum_{s\in S}\pi_s C^{2nd}_s \]
Экинчи этап чыгымдарына төмөнкүлөр кирет:
- Кайра жаралуучу электр жана электролизатор иштөө чыгымы
- SMR табигый газы жана иштөө чыгымы
- Тышкы боз суутек сатып алуу чыгымы
- Суутек кампасын заряддоо жана разряддоо чыгымы
- Кайра жаралуучу энергия чектөөсүнүн айыбы
- Камсыздалбаган суутек талабына айып
- Суутек чыгаруу айыбы
- SMR, тышкы боз суутек жана болсо тармак электрине байланышкан көмүртек чыгымы
Көмүртек эмиссиясы моделде жалпысынан төмөнкү булактардан эсептелет:
\[ E_{t,s} = \sum_{j\in J} e^{smr}_j f^{smr}_{j,t,s}\Delta t + e^{gray}f^{gray}_{t,s}\Delta t + e^{grid}p^{grid}_{t,s}\Delta t \]
Негизги кайра жаралуучу энергия теңдемесинде тармак электр энергиясы колдонулбагандыктан негизги кейс үчүн \(p^{grid}_{t,s}=0\) болушу керек. Изилдөөнүн өз текстинде да тармак электр энергиясы колдонулбаса, тиешелүү чыгым жана эмиссия туюнтмаларын натыйжалар бөлүмүнөн алып салуу керек деген редакциялык эскертүү бар.
Электролизаторлор кантип моделденген?
Электролизатордун электр керектөөсү агрегаттын күйүп же өчүп турганына жараша төмөнкү жана жогорку жүк чектери менен көрсөтүлгөн:
\[ \alpha_i^{min}P_i^{el}u_{i,t} \leq p^{el}_{i,t,s} \leq P_i^{el}u_{i,t} \]
Жашыл суутек өндүрүшү жалпы электролизатор электр киришин сызыктуу өзгөртүү коэффициентине көбөйтүү менен эсептелген:
\[ f^{gh}_{t,s} = \sum_{i\in I} \eta_i^{el}p^{el}_{i,t,s}\Delta t \]
Бул ыкма аралаш бүтүн сандуу сызыктуу моделди чечүүнү жеңилдетет. Бирок электролизатор натыйжалуулугунун жүккө жараша өзгөрүшү, ишке киргизүү процесси, температуралык жүрүм-турум, басымга келтирүү, жардамчы электр керектөө, эскирүү жана тез-тез жүк өзгөрүүсүнүн жабдуу өмүрүнө таасири деталдуу моделденген эмес.
SMR ийкемдүүлүгү кантип көрсөтүлгөн?
Ар бир SMR агрегатынын өндүрүшү күйгүзүү-өчүрүү абалына жараша төмөнкү жана жогорку чектердин арасында кармалган:
\[ F_j^{smr,min}z_{j,t} \leq f^{smr}_{j,t,s} \leq F_j^{smr,max}z_{j,t} \]
Сааттар арасындагы өндүрүш өзгөрүүсү жогорулоо жана төмөндөө рампа чектөөлөрү менен чектелген. Ошентип SMR толук туруктуу суутек булагы катары эмес, кайра жаралуучу өндүрүш өзгөрүүлөрүнө белгилүү ылдамдык чектеринде жооп бере алган башкарылуучу ички булак катары каралган.
Изилдөөнүн натыйжаларында күн ичиндеги түзөтүүнүн негизги экономикалык салымы — буга чейин иштеп турган SMR кубаттуулугун тышкы суутек сатып алууга чейин колдонуу. Бирок чыныгы мунай иштетүүчү заводдо SMRдин кыска мөөнөттүү жүк өзгөрүүлөрү натыйжалуулукка, метан керектөөгө, буу балансына, жабдуу өмүрүнө жана суутек тазалыгына сызыктуу өндүрүш чегинен кыйла татаал таасир этиши мүмкүн.
Суутек кампасы кантип моделденген?
Кампа запасы мурунку сааттан калган запас, заряддалган суутек жана разряддалган суутек менен жаңыртылат:
\[ soc_{t,s} = soc_{t-1,s} + \eta^{ch}f^{ch}_{t,s}\Delta t - \frac{f^{dis}_{t,s}}{\eta^{dis}}\Delta t \]
Кампа деңгээли төмөнкү жана жогорку чектерде сакталган, заряд жана разряд агымдары чектелген жана бинардык өзгөрмө менен бир саатта бир убакта заряддоо жана разряддоо токтотулган. Күн аягында кампа деңгээли белгилүү максаттан төмөн түшпөшү да талап кылынган.
Текстте күн аягындагы максат баштапкы запастын пайыз 80 бөлүгү болушу мүмкүн деген мисал берилген. Бирок бул кейс изилдөөсүндө чындап колдонулган маани же жөн гана түшүндүрүү мисалы экени так эмес.
Сааттык суутек балансы кантип түзүлгөн?
Ар бир саатта бардык суутек булактары заводдун талабын, кампа зарядын жана болсо чыгарууну камсыз кылышы керек:
\[ \sum_{j\in J}f^{smr}_{j,t,s} + F^{CCR}_t + F^{PSA}_t + f^{gh}_{t,s} + f^{dis}_{t,s} + f^{gray}_{t,s} + f^{shed}_{t,s} = D_t + f^{ch}_{t,s} + f^{vent}_{t,s} \]
Бул теңдик суутектин моделде булагы жок пайда болушуна же физикалык чыгыш аныкталбай туруп ашыкча өндүрүшкө жол бербейт. Жогорку айып берилген суутек тартыштыгы өзгөрмөсү математикалык ишке жарамдуулукту камсыз кылат; бирок чыныгы мунай иштетүүчү завод үчүн процесс ишенимдүүлүгү жөнүндө доомат бул өзгөрмө модель натыйжаларында нөл бойдон калганын ачык көрсөтүүнү талап кылат.
Кайра жаралуучу энергия белгисиздиги кантип көрсөтүлгөн?
Изилдөө эки күн мурунку ыкманы салыштырат:
- Сценарийге негизделген стохастикалык программалоо: Тарыхый маалыматтар жана божомолдордон түзүлгөн ыктымалдуу кайра жаралуучу энергия сценарийлеринде күтүлгөн чыгымды минималдаштырат.
- Маалыматка негизделген туруктуу графиктөө: Тарыхый күн жана шамал профилдерин белгисиздик радиусуна жараша белгилүү өлчөмдө төмөндөтүп, жагымсыз өндүрүш траекторияларын түзөт.
Жагымсыз фотovoltaикалык жана шамал траекториялары жалпысынан төмөнкүдөй аныкталган:
\[ w^{adv}_{t,n} = \min \left\{ \max \left( 0,w_{t,n}-\Delta^w_t(\epsilon) \right), \bar{w}_t \right\} \]
\[ v^{adv}_{t,n} = \min \left\{ \max \left( 0,v_{t,n}-\Delta^v_t(\epsilon) \right), \bar{v}_t \right\} \]
Белгисиздик радиусу \(\epsilon\) чоңойгон сайын кайра жаралуучу энергия жеткиликтүүлүгү төмөн деп кабыл алынып, күн мурунку график коргоочураак болот.
Ыкма классикалык мааниде туруктуу оптималдаштыруу моделиби?
Изилдөө ыкманы маалыматка негизделген туруктуу графиктөө деп атайт; бирок колдонулган түзүлүш ачык min–max белгисиздик топтому же Wasserstein бөлүштүрүүгө туруктуу оптималдаштыруу формасы эмес. Авторлор да жагымсыз өндүрүш траекториялары түзүлгөндөн кийин алар туруктуу кириш катары аралаш бүтүн сандуу моделге берилерин жана формалдуу Wasserstein реформуляциясы колдонулбаганын белгилешет.
Туруктуу этаптагы максат төмөнкүдөй:
\[ \min Z^{rob} = C^{1st} + \frac{1}{|N|} \sum_{n\in N}\sigma_n \]
\[ \sigma_n \geq C^{adv}_n \]
Ошондуктан ыкманы эң этият түрдө тарыхый профилдерди төмөн багытта бузууга негизделген коргоочу сценарий графиктөөсү деп мүнөздөөгө болот. Натыйжалар классикалык туруктуу оптималдаштыруунун бардык теориялык кепилдиктерине ээ экени изилдөө тарабынан көрсөтүлгөн эмес.
Күн ичиндеги жылма горизонт түзөтүүсү кантип иштейт?
Ар бир \(k\) саатында калган мезгилдер үчүн алдыга кароо терезеси түзүлөт:
\[ \mathcal{T}_k = \{k,k+1,\ldots,\min(k+H-1,T)\} \]
Күн мурун аныкталган электролизатор жана SMR күйгүзүү-өчүрүү абалдары туруктуу сакталат. Чыныгы кампа деңгээли баштапкы шарт катары алынат жана жаңыланган кайра жаралуучу энергия божомолу моделге берилет. Модель калган терезени оптималдаштырат, бирок биринчи сааттын чечими гана колдонулат. Андан кийин система абалы жаңыланып, терезе бир саат алдыга жылдырылат.
Бул механизм модель божомолдоочу башкаруу ыкмасына окшош. Бирок изилдөөдө алдыга кароо терезесинин \(H\) мааниси, божомолдор кантип жаңыланары жана ар бир кадамдын эсептөө убактысы берилген эмес.
18. беттеги иш агымы кайсы этаптарды көрсөтөт?
Сүрөт 2 бөлүгүнүн жогорку бөлүгү күн мурунку пландоону көрсөтөт:
- Суутек талабы, кайра жаралуучу божомол, чыгым, эмиссия жана жабдуу чектерин алуу
- Башкарылуучу төмөн багыттагы кайра жаралуучу четтөөлөрдү түзүү
- Күн мурунку туруктуу MILP моделин чечүү
- Жабдуу милдеттенмелери, өндүрүш жана кампа максаттарынан турган базалык графикти чыгаруу
Төмөнкү бөлүк күн ичиндеги колдонмону көрсөтөт:
- Чыныгы кампа деңгээлин жана система абалын окуу
- Кыска мөөнөттүү күн жана шамал божомолдорун жаңылоо
- Калган сааттар үчүн жылма горизонт MILP чечимин жүргүзүү
- Биринчи саат чечимин гана колдонуу
- Чыныгы өндүрүш, кампа жана талап абалын каттоо
- Күндүн аягына чейин процессти кайталоо
Агым схемасында стандарттык чечим жетиштүү болбосо тышкы суутек сатып алуу айыбына негизделген ишке жарамдуулук жолу ишке кирери көрсөтүлгөн.
Кейс изилдөөсүндө кандай маалыматтар колдонулган?
Модель жылына 10 миллион тонна иштетүү кубаттуулугу бар мунай иштетүүчү заводдун суутек системасына колдонулган. Кириштер төрт топко бөлүнгөн:
- Сааттык завод суутек талабы
- SMR, CCR жана PSA сыяктуу салттуу суутек булактары
- Тарыхый фотovoltaикалык жана шамал өндүрүш профилдери
- Техникалык, экономикалык жана эмиссия параметрлери
Бардык маалыматтар сааттык чечилишке келтирилгени, суутек агымдары Nm³/саат, кубат MW менен берилгени, кыска маалымат боштуктары интерполяция менен толтурулганы жана физикалык кубаттан ашкан кайра жаралуучу өндүрүш маанилери чектелгени айтылган.
Тиркеме Bде Huangdao Району, Qingdao үчүн күн жана шамал профилдери көрсөтүлгөн. Күн өндүрүшү так күнүмдүк жана сезондук үлгүлөрдү көрсөтсө, шамал катары негизинен төмөн маанилерде жана сейрек жогорку секириктер түрүндө. Бирок маалыматтардын дата аралыгы, метеорологиялык маалымат берүүчү, өлчөө же кайра талдоо ыкмасы жана орнотулган кубатты масштабдоо көрсөтүлгөн эмес.
Сандык параметрлер жетиштүү берилгенби?
Жок. Бөлүм 3.4 электролизатор кубаттуулугу, минималдык жүк, өзгөртүү коэффициенти, сактоо кубаттуулугу, заряд-разряд натыйжалуулугу, SMR чектери, рампалар, табигый газ баасы, тышкы суутек баасы, эмиссия коэффициенттери жана көмүртек баасы сыяктуу параметрлер колдонулганын түшүндүрөт. Бирок тиркемелердеги таблицалар белгилерди жана алардын түшүндүрмөлөрүн гана берет.
Төмөнкү маанилүү маалыматтар сандык түрдө берилген эмес:
- Электролизатор саны, ар бир агрегаттын MW кубаттуулугу жана Nm³/MWh өзгөртүү коэффициенти
- SMR агрегаттарынын саны, төмөнкү-жогорку өндүрүш чектери жана рампа маанилери
- CCR жана PSA суутек көлөмдөрү
- Сааттык завод суутек талабында колдонулган чыныгы сандар
- Суутек кампасынын кубаттуулугу, баштапкы запасы жана агым чектери
- Кайра жаралуучу энергия орнотулган кубаттуулугу
- Табигый газ, кайра жаралуучу электр жана тышкы боз суутек бирдик баалары
- SMR жана боз суутек эмиссия коэффициенттери
- Чектөө, тартыштык жана чыгаруу айып маанилери
- Сценарий жана тарыхый үлгү сандары
- Жагымсыз траекторияны бузуу маржасын эсептөө ыкмасы
- Жылма горизонт узундугу
- Колдонулган оптималдаштыруу чечкичи, аппараттык камсыздоо, оптималдуулук ажырымы жана чечүү убактысы
Бул жетишпестиктер ошол эле натыйжаларды көз карандысыз кайра эсептөөгө тоскоолдук кылат.
Эмне үчүн фотovoltaикалык система гана жакшы натыйжа берген?
21. беттеги Сүрөт 3 жана Сүрөт 4 ичинде фотovoltaикалык система гана менен ошол эле жалпы кубаттуулуктагы фотovoltaика–шамал түзүлүшүн салыштырат. Каралган талаа шарттарында аралаш система:
- Жогорку күнүмдүк иштөө чыгымы
- Жогорку CO₂ эмиссиясы
- Төмөн жашыл суутек өндүрүшү
жараткан.
Изилдөө бул натыйжаны аймактагы күчтүү күн ресурсуна, салыштырмалуу төмөн шамал ылдамдыктарына жана шамал электр энергиясынын чыгымына байланыштырат. Шамал кубаттуулугу көбөйтүлгөндө негизги суутек агымдары аз гана өзгөргөн, ал эми шамалдын деңгээлдештирилген электр чыгымы жогорулаганда система чыгымы өскөн.
Бул натыйжа өзгөчө төмөнкү шарттар менен чектелет:
- Орточо же төмөн шамал ресурсу
- Чектелүү суутек сактоо кубаттуулугу
- Чектелүү электролизатор ийкемдүүлүгү
- Ашыкча электрди тармакка сатуудан күчтүү киреше жок болушу
Күн менен шамал бири-бирин толуктаган башка аймактарда аралаш түзүлүш жакшыраак натыйжа бериши мүмкүн.
Кайсы графиктөө абалдары салыштырылган?
| Абал | Ыкма | Негизги касиет |
|---|---|---|
| Абал 0 | Салттуу иштөө | Графиктелген жашыл суутек өндүрүшү жок эталондук түзүлүш |
| Абал 1 | Детерминисттик графиктөө | Бир чекиттик божомолго таянат; кайра жаралуучу белгисиздиктен ачык коргоо жок. |
| Абал 2 | Стохастикалык графиктөө | Ыктымалдуу кайра жаралуучу энергия сценарийлеринин күтүлгөн чыгымын колдонот. |
| Абал 3 | Күн мурунку туруктуу графиктөө | Төмөн багытта бузулган жагымсыз кайра жаралуучу траекторияларга жараша коргоочу план түзөт. |
| Абал 4 | Туруктуу графиктөө + күн ичиндеги жылма горизонт | Күн мурунку жабдуу милдеттенмесин сактайт, үзгүлтүксүз иштөө чечимдерин жаңыланган маалымат менен түзөтөт. |
Күн ичиндеги түзөтүүнүн негизги сандык натыйжалары кайсылар?
| Көрсөткүч | Күн мурунку туруктуу график | Туруктуу + күн ичиндеги түзөтүү | Өзгөрүү |
|---|---|---|---|
| Тышкы боз суутек сатып алуу | 105.455,12 Nm³/күн | 42.522,07 Nm³/күн | −62.933,05 Nm³/күн; −%59,68 |
| Кайра жаралуучу энергия чектөөсү | Эталондук маани | 14,76 MWh/күн төмөн | −%89,11 |
| Жалпы иштөө чыгымы | Эталондук маани | 7.241 CNY/күн төмөн | Болжол менен −%0,3 |
| Ички SMR суутек өндүрүшү | Эталондук маани | 63,77 миң Nm³/күн жогору | Болжол менен +%6,8 |
| Жашыл суутек өндүрүшү | Эталондук маани | 4,11 миң Nm³/күн төмөн | Азайуу |
Натыйжалар эң төмөн чыгымдуу белгисиздикти башкаруу дайыма эң көп жашыл суутек өндүрүүнү билдирбей турганын көрсөтөт. Система күн божомолу төмөндөгөндө адегенде кампаны жана ички SMR ийкемдүүлүгүн колдонуп, тышкы сатып алууну акыркы тең салмактоочу булак катары калтырган.
Салттуу системага салыштырмалуу чыгым толук төмөндөгөнбү?
Жок. Абал 4 күн мурунку туруктуу графикке салыштырмалуу күнүмдүк чыгымды азайтса да, көмүртек баасы төмөн шартта салттуу Абал 0 абалынан бир аз кымбатыраак. Изилдөөдө Абал 4 үчүн салттуу эталонго салыштырмалуу күнүмдүк чыгым өсүшү болжол менен 7,54 миң CNY деп берилген.
Бул айырма маанилүү:
- 7.241 CNY/күн үнөм: Күн ичиндеги түзөтүүнүн күн мурунку туруктуу графикке салыштырмалуу берген жакшыртуусу.
- 7,54 миң CNY/күн кошумча чыгым: Төмөн көмүртек баасында сунушталган төмөн көмүртектүү түзүлүштүн салттуу системага салыштырмалуу чыгым айырмасы.
Демек изилдөө кайра жаралуучу электролиздүү система бардык көмүртек баасында түздөн-түз арзаныраак экенин көрсөтпөйт.
Сактоо резерви күн ичиндеги түзөтүү менен кантип өзгөргөн?
24–25. беттердеги Сүрөт 7 маалыматына ылайык стохастикалык жана күн мурунку туруктуу графиктер күндүн олуттуу бөлүгүндө болжол менен 400 kg суутек резервин сактаган. Күн ичиндеги жылма горизонт стратегиясында бул резерв болжол менен 100 kg деңгээлине түшкөн.
Күн мурунку модель чыныгы кайра жаралуучу өндүрүштү билбегендиктен кампада чоңураак коопсуздук маржасын сактайт. Күн ичинде такыраак кыска мөөнөттүү божомолдор келген сайын резервдин бир бөлүгү бошотулуп, кампа кыска мөөнөттүү өндүрүш–талап айырмаларын жабуу үчүн активдүүрөөк колдонулган.
Изилдөө бул резерв азайтуусу моделдин ишке жарамдуулугун бузбаганын билдирет. Бирок реалдуу иштөөдө минималдуу коопсуз кампа деңгээли; процесс бузулуусу, жабдуу авариясы, тышкы суутек жеткирүү тобокелдиги жана өзгөчө кырдаал муктаждыктары менен чогуу аныкталышы керек.
Күн ичиндеги түзөтүүлөр эмне үчүн симметриялуу эмес?
26. беттеги Сүрөт 8 күн мурунку кайра жаралуучу энергия чеги, күн ичиндеги божомол жана чыныгы өндүрүш арасындагы айырмачылыктарды көрсөтөт. Чыныгы күн өндүрүшүнүн пландан төмөн калышы жашыл суутек өндүрүшүн түз азайткан. Бирок тышкы суутек сатып алуу ошол эле көлөмдө көбөйгөн эмес.
Модель жетишпеген суутекти төмөнкү тартипке жакын булак түзүлүшү менен камсыз кылган:
- Сактоо ийкемдүүлүгү
- Иштеп турган SMR агрегаттарынын кошумча өндүрүшү
- Ички ийкемдүүлүк жетишсиз болгондо тышкы боз суутек
Ошондуктан кайра жаралуучу энергиядагы ар бир 1 Nm³ суутек эквивалентиндеги төмөндөө тышкы сатып алууда 1 Nm³ өсүшкө айланган эмес.
Чыгым артыкчылыгынын экономикалык механизми эмне?
Күн ичиндеги түзөтүү менен тышкы боз суутек чыгымы 158,77 миң CNY/күн деңгээлинен 64,02 миң CNY/күн деңгээлине түшкөн. Кайра жаралуучу энергия чектөөсүнүн айыбы 4,97 миң CNY/күндөн 0,54 миң CNY/күнгө төмөндөгөн. Анын ордуна SMR менен байланышкан жалпы чыгым болжол менен 1,41 миллион CNY/күндөн 1,51 миллион CNY/күнгө көбөйгөн.
Изилдөөнүн божомолдору боюнча иштеп турган SMR агрегатынан кошумча суутек өндүрүүнүн өзгөрмө чыгымы тышкы боз суутек сатып алуу баасынан төмөн. Ошондуктан модель тышкы сатып алууну азайтуу үчүн SMR өндүрүшүн көбөйткөн.
Жашыл суутектин болжолдуу маржиналдык чыгымы төмөнкүдөй берилген:
\[ MC_{green,t} \approx \eta^{el} \left( c^{re} + c^{el,om} \right) \]
Тышкы боз суутектин маржиналдык чыгымы түз сатып алуу баасы:
\[ MC_{gray} = c^{gray} \]
Иштеп турган SMR үчүн эффективдүү маржиналдык чыгым болсо өзгөрмө чыгым менен милдеттенме чыгымын кошумча өндүрүшкө бөлүштүрүү аркылуу түшүндүрүлгөн:
\[ MC^{eff}_{SMR,t} \approx c_{SMR} + \frac{c_{su,t}+c_{sd,t}} {\Delta H_{SMR,t}} \]
Бул иреттөө изилдөөдө колдонулган бааларга көз каранды. Түркияда табигый газ баасы, тышкы суутек жеткиликтүүлүгү же көмүртек чыгымы өзгөрсө булак тартиби да өзгөрүшү мүмкүн.
Көмүртек баасынын теңелүү босогосу кантип чечмелениши керек?
30. беттеги Сүрөт 11 сунушталган төмөн көмүртектүү система менен салттуу суутек камсыздоо арасындагы чыгым айырмасы көмүртек баасына жараша кантип өзгөрөрүн көрсөтөт. Эсептелген теңелүү чекити болжол менен:
\[ 628{,}18\ \mathrm{CNY/t\ CO_2} \]
маанисинде.
Бул баадан төмөн сунушталган түзүлүш төмөн эмиссия жана төмөн тышкы суутек көз карандылыгын бере алат, бирок салттуу системадан кымбатыраак бойдон калат. Босогодон жогору көмүртек чыгымынан үнөм төмөн көмүртектүү суутек системасынын кошумча чыгымын жабат.
Бул босого төмөнкү божомолдорго сезимтал:
- SMR табигый газ керектөөсү жана эмиссия коэффициенти
- Тышкы боз суутек баасы жана көмүртек интенсивдүүлүгү
- Фотovoltaикалык электр чыгымы
- Электролизатор натыйжалуулугу жана иштөө чыгымы
- Сактоо чыгымы
- Заводдун суутек талабы
- Көмүртек баасы кайсы эмиссия чөйрөсүнө колдонулары
Бул параметрлер сандык түрдө берилбегендиктен 628,18 CNY/t CO₂ маанисин көз карандысыз кайра эсептөөгө болбойт.
Белгисиздик сезимталдыгы эмнени көрсөттү?
31. беттеги Сүрөт 12 маалыматына ылайык күн мурунку туруктуу моделде белгисиздик параметри өзгөргөндө жалпы чыгым 2.848 CNY гана, башкача айтканда байкалган эң төмөн чыгымдын болжол менен пайыз 0,13 өлчөмү өзгөргөн. Бул натыйжа текшерилген диапазондо күн мурунку чыгым белгисиздик радиусуна өтө сезимтал эмес экенин көрсөтөт.
Күн ичиндеги катмар пайыз 10, пайыз 20 жана пайыз 30 фотovoltaикалык божомол каталары менен сыналган. Божомол катасы өскөн сайын күн ичиндеги түзөтүүнүн чыгым артыкчылыгы азайган, бирок текшерилген үч деңгээлде тең күн мурунку туруктуу графикке салыштырмалуу оң бойдон калган.
Бирок тесттер кантип түзүлгөнү, ката бөлүштүрүлүшү, канча кайталоо колдонулганы жана натыйжалардын ишеним интервалдары берилген эмес. Ошондуктан сезимталдык анализи ыкманын тенденциясын көрсөтөт, статистикалык талаа ишенимдүүлүгүнүн далили эмес.
Изилдөөнүн Түркия жагынан мааниси эмне?
Түркияда мунай иштетүүчү заводдор, нефтехимия объекттери, жер семирткич өндүрүшү жана келечектеги төмөн көмүртектүү отун долбоорлору олуттуу көлөмдө суутек колдонушу мүмкүн. Изилдөө жаңы электролизатор инвестициясы учурдагы суутек инфраструктурасынан өзүнчө бааланбашы керек экенин көрсөтөт. Жашыл суутектин чыныгы системалык баалуулугу төмөнкү компоненттер менен бирге пайда болот:
- Учурдагы SMR объекти канчалык ийкемдүү иштей алаары
- CCR жана PSA сыяктуу кошумча продукт булактарынын сааттык профили
- Суутек кампасынын кубаттуулугу жана баштапкы деңгээли
- Күн жана шамал өндүрүшүнүн талап убакыттары менен дал келиши
- Тышкы суутек сатып алуу баасы жана жеткирүү ишенимдүүлүгү
- Көмүртек баасы же чек ара көмүртек жөнгө салуулары
- Электролизатордун жарым-жартылай жүк натыйжалуулугу жана жабдуу өмүрү
Түркияда күн ресурсу күчтүү, бирок шамалы алсыз айрым завод аймактарында фотovoltaикага басым жасалган түзүлүш логикалуу болушу мүмкүн. Шамал түнкү өндүрүш менен күндү толуктаган жээк же күчтүү шамал ресурстуу аймактарда болсо бул изилдөөнүн PV-only натыйжасы жарактуу болбой калышы мүмкүн.
Изилдөөнүн күчтүү жактары кайсылар?
- Электролизаторду заводдон тышкаркы туруктуу жашыл суутек булагы катары эмес, система ичинде графиктелген өндүрүш бирдиги катары караган.
- SMR, CCR, PSA, сактоо жана тышкы суутек сатып алууну бир суутек балансында бириктирген.
- SMR өндүрүшүнүн күйгүзүү-өчүрүү, өндүрүш диапазону жана рампа чектерин моделге киргизген.
- Сактоо чечимдеринин сааттар аралык байланышын жана күн аягындагы запас шартын көрсөткөн.
- Күн мурунку коргоо менен күн ичиндеги адаптацияны ар башка убакыт масштабдарында бириктирген.
- Детерминисттик, стохастикалык, күн мурунку туруктуу жана туруктуу+жылма горизонт стратегияларын бир физикалык моделде салыштырган.
- Тышкы суутек сатып алуу, чектөө, чыгым, эмиссия жана булак бөлүштүрүүнү чогуу изилдеген.
- Эң көп жашыл суутек өндүрүү дайыма эң жакшы жалпы иштөө натыйжасын бербей турганын көрсөткөн.
- Фотovoltaикалык жана фотovoltaика–шамал түзүлүштөрүн жергиликтүү ресурс шарттары менен салыштырган.
- Көмүртек баасы үчүн экономикалык теңелүү чекитин эсептеген.
- Фотovoltaикалык божомол каталарына карата күн ичиндеги катмардын сезимталдыгын изилдеген.
Изилдөөнүн негизги чектөөлөрү кайсылар?
- Изилдөө рецензиядан өтө элек preprint.
- Натыйжалар реалдуу убакыттагы мунай иштетүүчү завод башкаруусунан эмес, оптималдаштыруу моделинен алынган.
- Кейс заводдун идентификациясы, деталдуу процесс түзүлүшү жана колдонулган чыныгы иштөө мезгили берилген эмес.
- Техникалык жана экономикалык параметрлердин сандык маанилери жарыяланган эмес.
- Электролизатор, SMR жана кампа өлчөмдөрү кайра өндүрүүгө боло турган түрдө билдирилген эмес.
- Сааттык суутек талабы чийки сандар менен жарыяланган эмес.
- Кайра жаралуучу маалыматтардын даталары жана маалымат берүүчүсү көрсөтүлгөн эмес.
- Сценарий саны, сценарий ыктымалдыктары жана тандоо ыкмасы жетиштүү түшүндүрүлгөн эмес.
- Жагымсыз траекторияны бузуу маржалары кантип эсептелгени деталдуу берилген эмес.
- Туруктуу деп аталган ыкма формалдуу min–max же бөлүштүрүүгө туруктуу реформуляция эмес.
- Жылма горизонт узундугу \(H\) берилген эмес.
- Колдонулган MILP чечкичи, компьютер жабдуусу, чечүү убактысы жана оптималдуулук ажырымы берилген эмес.
- Күн ичиндеги этапта электролизатор жана SMR күйгүзүү-өчүрүү чечимдери өзгөртүлбөйт.
- Электролизатор натыйжалуулугу сызыктуу жана туруктуу деп кабыл алынган.
- Электролизатор эскирүүсү, ишке киргизүү энергиясы жана тез жүк өзгөрүүлөрүнүн өмүр чыгымы моделденген эмес.
- SMRдин жүккө жараша өзгөргөн натыйжалуулугу, процесс буусу, тазалык жана жабдуу өмүрү деталдуу эмес.
- Суутек басымы, тазалык деңгээли, компрессорлор жана түтүк тармагы чектөөлөрү жок.
- CCR жана PSA булактары толук туруктуу деп кабыл алынган.
- Сактоо технологиясы, басымы жана инвестициялык чыгымы түшүндүрүлгөн эмес.
- Суутек тартыштыгы жана чыгаруу өзгөрмөлөрү натыйжаларда нөл бойдон калдыбы — ачык таблицада көрсөтүлгөн эмес.
- Тармак электр энергиясынын камтуусуна байланышкан теңдеме жана түшүндүрмөлөр толук шайкеш эмес.
- Көмүртек баасынын босогосу жарыяланбаган чыгым жана эмиссия параметрлерине көз каранды.
- PV-only натыйжасы бир аймактын ресурс жана чыгым шарттарына мүнөздүү.
- Кайра жаралуучу өндүрүштүн жашоо цикли эмиссиялары бааланган эмес.
- Электролизатор, фотovoltaика, шамал жана сактоо инвестицияларынын капиталдык чыгымы күнүмдүк иштөө салыштыруусунда ачык көрсөтүлгөн эмес.
- Ыкма процесс авариясы, SMR иштен чыгышы же тышкы суутек жеткирүү үзгүлтүгү сыяктуу бириккен белгисиздиктерди изилдеген эмес.
- Модель натыйжалары статистикалык ишеним интервалдары менен берилген эмес.
Текстте кайсы отчеттук жана редакциялык шайкешсиздиктер бар?
- Биринчи беттеги оригинал аталыш менен 38–44. беттердеги сүрөт тиркемесинин аталышы айырмаланат. Сүрөт тиркемесинде “Rolling robust management of multi-source refinery hydrogen supply under photovoltaic uncertainty” аталышы көрүнөт.
- 38–44. беттер мурунку бөлүмдөрдөгү сүрөттөрдү кайра камтыган өзүнчө сүрөт файлы сыяктуу көрүнөт.
- Тармак электр энергиясы эмиссия теңдемесинде бар, бирок негизги кайра жаралуучу кубат балансы тармак колдонуусуна уруксат бербейт.
- Текстте “тармак электр энергиясы колдонулбаса тиешелүү туюнтмалар алып салынышы керек” деген басмага даярдык эскертүүсү калган.
- Электролизатор өзгөртүү коэффициентинин бирдиги параметр таблицасында берилиши керек деген редакциялык сөз бар; тиешелүү бирдик чынында берилген эмес.
- Сактоо теңдемелеринде \(\eta^{ch}\) жана \(\eta^{dis}\), ал эми белги таблицасында \(\phi^{ch}\) жана \(\phi^{dis}\) колдонулган.
- Кайра жаралуучу энергия чектөөсү негизги текстте \(p^{curt}\) катары аныкталса, белги таблицасында айрым жерлерде суутек агымына окшогон \(f^{curt}\) колдонулган.
- Бөлүм 3.4 сандык параметр жөндөөлөрүн берерин айтса да, чыныгы сандык параметр таблицасы жок.
- Масса–көлөм өзгөртүү коэффициенттери параметр таблицасында берилгени айтылган, бирок мындай коэффициент билдирилген эмес.
Изилдөө эмнени колдойт?
- Кайра жаралуучу энергиялуу электролиз учурдагы мунай иштетүүчү заводдун суутек булактары менен сааттык деңгээлде бирге графиктелиши мүмкүн.
- Күн мурунку коргоочу графиктөө жагымсыз кайра жаралуучу өндүрүш шарттарына каршы базалык камсыздоо планын түзө алат.
- Күн ичиндеги божомолдор күн мурун бөлүнгөн айрым кампа резервдерин бошотууга мүмкүндүк бере алат.
- Сактоо жана SMR ийкемдүүлүгү тышкы боз суутек сатып алуудан мурда колдонулушу мүмкүн.
- Изилдөөнүн божомолдорунда күн ичиндеги түзөтүү күн мурунку туруктуу графикке салыштырмалуу тышкы суутек сатып алууну жана кайра жаралуучу энергия чектөөсүн азайткан.
- Жалпы жашыл суутек өндүрүшү системанын экономикалык ийгилигин жалгыз түшүндүрүү үчүн жетишсиз.
- Жергиликтүү шамал ресурсу начар болгондо фотovoltaика–шамал бирикмеси фотovoltaикалык системага караганда кымбатыраак болушу мүмкүн.
- Көмүртек баасы төмөн көмүртектүү суутек системасынын салттуу системага салыштырмалуу экономикалык абалын өзгөртө алат.
- Күн ичиндеги жылма горизонт ыкмасы орточо фотovoltaикалык божомол каталарында чыгым артыкчылыгын сактай алат.
Изилдөө эмнени далилдебейт?
- Сунушталган система чыныгы мунай иштетүүчү заводдо пайыз 59,68 азыраак тышкы суутек сатып алат деп кепилдик бербейт.
- Күн ичиндеги түзөтүү бардык шартта көмүртек эмиссиясын минималдаштырарын көрсөтпөйт.
- Тышкы боз суутек сатып алуунун пайыз 59,68 азайышы ошол эле пропорцияда казылып алынуучу отунга негизделген суутек же CO₂ азайды дегенди билдирбейт.
- Жогорку SMR өндүрүшүн чыныгы объектте ошол эле ылдамдыкта техникалык ишке ашырууга болорун далилдебейт.
- Электролизатор тез жүк өзгөрүүлөрүндө ошол эле натыйжалуулук жана өмүр менен иштей турганын көрсөтпөйт.
- Суутек кампасынын чыныгы басым, компрессор жана коопсуздук чектери менен колдонууга жарамдуулугун текшербейт.
- Фотovoltaикалык система бардык мунай иштетүүчү завод жайгашкан жерлерде шамалдуу системадан жакшы экенин көрсөтпөйт.
- 628,18 CNY/t CO₂ босогосу башка өлкө же заводдорго жарактуу экенин көрсөтпөйт.
- Модель бардык техникалык параметрлер менен көз карандысыз кайра өндүрүлө аларын көрсөтпөйт.
- Суутек камсыздоо ишенимдүүлүгү жабдуу авариялары же өзгөчө кырдаалдар менен сыналган эмес.
- Сунушталган модель реалдуу убакыттагы өнөр жай башкаруу жабдуусунда керектүү убакта чечиле турганын далилдебейт.
- Системанын инвестиция кайтаруу мөөнөтүн же жашоо цикли чыгымын эсептебейт.
Изилдөөнүн Ыкмасы жана Табылгалары
Техникалык ыкманын кыскача мазмуну
| Ыкма компоненти | Изилдөөдө колдонулушу |
|---|---|
| Колдонуу чөйрөсү | Көп булактуу мунай иштетүүчү завод суутек камсыздоо системасы |
| Кейс масштабы | 10 миллион тонна/жыл мунай иштетүү кубаттуулугу |
| Убакыт горизонту | 24 саат |
| Убакыт кадамы | 1 саат |
| Оптималдаштыруу түрү | Аралаш бүтүн сандуу сызыктуу программалоо |
| Кайра жаралуучу булактар | Фотovoltaика жана салыштыруу үчүн шамал |
| Жашыл суутек | Кайра жаралуучу электр менен иштеген электролизаторлор |
| Башкарылуучу ички булак | SMR суутек өндүрүшү |
| Туруктуу ички булактар | CCR кошумча продуктусу жана PSA кайра алуу суутеги |
| Убакыттар аралык ийкемдүүлүк | Суутек кампасы |
| Акыркы тең салмактоочу булак | Сырттан сатып алынган боз суутек |
| Күн мурунку белгисиздик | Стохастикалык сценарийлер жана төмөн багытта бузулган тарыхый кайра жаралуучу траекториялар |
| Күн ичиндеги колдонмо | Ар саат сайын кайра чечилген жылма горизонт модели |
| Күн ичинде туруктуу калган чечимдер | Электролизатор жана SMR күйгүзүү-өчүрүү абалдары |
| Жаңылана турган чечимдер | Электролизатор жүгү, SMR өндүрүшү, кампа, чектөө жана тышкы суутек сатып алуу |
| Баалоо көрсөткүчтөрү | Чыгым, CO₂ эмиссиясы, жашыл суутек, тышкы боз суутек, чектөө жана кампа колдонуу |
Негизги теңдемелер
Күтүлгөн чыгымдуу стохастикалык максат:
\[ \min Z^{SP} = C^{1st} + \sum_{s\in S}\pi_s C^{2nd}_s \]
Жагымсыз кайра жаралуучу траектория:
\[ r^{adv}_{t,n} = \min \left\{ \max \left( 0,r_{t,n}-\Delta_t(\epsilon) \right), \bar{r}_t \right\} \]
Маалыматка негизделген коргоочу максат:
\[ \min Z^{rob} = C^{1st} + \frac{1}{|N|} \sum_{n\in N}\sigma_n \]
Кампа запас балансы:
\[ soc_t = soc_{t-1} + \eta^{ch}f^{ch}_t\Delta t - \frac{f^{dis}_t}{\eta^{dis}}\Delta t \]
Күн ичиндеги жылма горизонт:
\[ \mathcal{T}_k = \{k,k+1,\ldots,\min(k+H-1,T)\} \]
Негизги сандык табылгалар
| Көрсөткүч | Билдирилген натыйжа | Салыштыруу жана мааниси |
|---|---|---|
| Тышкы боз суутек сатып алуу | 105.455,12 → 42.522,07 Nm³/күн | Күн мурунку туруктуу графиктен күн ичиндеги түзөтүүгө; %59,68 азайуу |
| Тышкы боз суутек көлөмүнүн өзгөрүшү | −62,93 миң Nm³/күн | Күн ичиндеги булактарды кайра бөлүштүрүү |
| Кайра жаралуучу энергия чектөөсү | −%89,11 | Күн мурунку туруктуу графикке салыштырмалуу |
| Чектөөдөгү абсолюттук өзгөрүү | −14,76 MWh/күн | Сактоо резервин натыйжалуураак колдонууга байланышкан. |
| Жалпы иштөө чыгымы | −7.241 CNY/күн | Күн мурунку туруктуу графикке салыштырмалуу болжол менен %0,3 азайуу |
| Ички SMR өндүрүшү | +63,77 миң Nm³/күн | Тышкы сатып алуунун ордун баскан башкарылуучу ички өндүрүш |
| Жашыл суутек өндүрүшү | −4,11 миң Nm³/күн | Төмөн жалпы жашыл суутек менен жакшыраак чыгым жана сатып алуу натыйжасы |
| Тышкы боз суутек чыгымы | 158,77 → 64,02 миң CNY/күн | Күн ичиндеги түзөтүү менен азайуу |
| Чектөө айыбы | 4,97 → 0,54 миң CNY/күн | Кайра жаралуучу энергияны көбүрөөк колдонуу |
| SMR чыгымы | 1,41 → 1,51 миллион CNY/күн | Ички SMR өндүрүшүн көбөйтүү |
| Сактоо резерви | Болжол менен 400 → 100 kg | Күн ичиндеги кыска мөөнөттүү маалымат менен керексиз резервди азайтуу |
| Көмүртек баасынын теңелүү чекити | Болжол менен 628,18 CNY/t CO₂ | Бул босогодон жогору төмөн көмүртектүү түзүлүш салттуу системадан арзан. |
| Туруктуулук параметринин чыгым диапазону | 2.848 CNY | Сыналган диапазондо минималдык чыгымдын болжол менен %0,13 өлчөмү |
| PV божомол катасы тести | %10, %20 жана %30 | Күн ичиндеги чыгым артыкчылыгы үч абалда тең оң калган. |
Натыйжалардын далил деңгээли
| Табылга | Далил түрү | Чечмелөө чеги |
|---|---|---|
| %59,68 тышкы суутек азайышы | MILP кейс изилдөө чыгышы | Чыныгы завод сатып алуу жазуусу эмес. |
| %89,11 чектөө азайышы | Моделдеги кайра жаралуучу кубат балансы | Чыныгы талаа өлчөөсү же тармак чектөө жазуусу эмес. |
| 7.241 CNY/күн үнөм | Жарыяланбаган чыгым параметрлерине негизделген модель натыйжасы | Көз карандысыз кайра эсептелбейт. |
| PV-only артыкчылыгы | Huangdao кайра жаралуучу профилдери менен модель салыштыруусу | Күчтүү же бири-бирин толуктаган шамал ресурстарына жалпыланбайт. |
| 628,18 CNY/t CO₂ теңелүү чекити | Көмүртек баасы сезимталдык эсеби | Чыгым жана эмиссия божомолдору өзгөрсө босого өзгөрөт. |
| %10–30 божомол катасында артыкчылык | Модель негизиндеги сезимталдык анализи | Реалдуу убакыт божомолу жана завод колдонмосу менен текшерилген эмес. |
Иштөө механизминин эң этият чечмелөөсү
Изилдөөнүн негизги жыйынтыгы — электролизатор өндүрүшүн көбөйтүү гана эң жакшы завод иштөөсүн камсыз кылбайт. Кайра жаралуучу энергия күтүлгөндөн төмөн болгондо системанын ийгилиги жашыл суутек, SMR, сактоо жана тышкы суутек булактарынын салыштырмалуу чыгымдарына жана техникалык чектерине көз каранды.
Күн мурунку туруктуу график төмөн кайра жаралуучу өндүрүш ыктымалдыгына каршы чоң кампа резервин жана сактык камсыздоо түзүлүшүн жараткан. Күн ичиндеги жылма горизонт катмары жаңы маалымат келген сайын бул резервдин бир бөлүгүн бошотуп, кампаны активдүүрөөк колдонуп жана тышкы суутектин ордуна ички SMR өндүрүшүн көбөйткөн.
Бул ыкма тышкы камсыздоого көз карандылыкты жана чектөөнү азайткан, бирок жашыл суутек көлөмүн көбөйткөн эмес жана CO₂ азайтууда бардык салыштыруулардын эң жогорку маанисине жеткен эмес. Демек ыкма өзгөчө чыгым, камсыздоо ишенимдүүлүгү жана тышкы камсыздоого көз карандылык ортосундагы тең салмакты жакшыртат; жашыл өндүрүштү же эмиссияны жалгыз максималдаштырбайт.
Көз карандысыз текшерүү үчүн керектүү иштер
- Бардык техникалык, экономикалык жана эмиссия параметрлерин сандык жарыялоо
- Чийки сааттык суутек талабы жана кайра жаралуучу энергия маалыматтарын ачык жеткиликтүү кылуу
- Сценарий түзүү жана жагымсыз траектория алгоритмин толук түшүндүрүү
- Ар башка завод өлчөмдөрү жана суутек тармактарында тышкы үлгү текшерүүсү
- Чыныгы электролизатор жарым-жартылай жүк жана эскирүү ийри сызыктарын кошуу
- SMR натыйжалуулугун, табигый газ керектөөсүн жана эмиссияны жүккө жараша моделдөө
- Суутек басымы, тазалык, компрессор жана түтүк тармагы чектерин кошуу
- Сактоо технологиясына мүнөздүү инвестиция, энергия жана коопсуздук талаптарын моделдөө
- SMR же электролизатор бузулууларын белгисиздик топтомуна кошуу
- Күн ичиндеги күйгүзүү-өчүрүү чечимдерин өзгөртүүгө боло турган альтернативдүү моделди сыноо
- Чечкич, иштетүү убактысы жана реалдуу убакыт колдонууга жарамдуулук натыйжаларын билдирүү
- Мунай иштетүүчү завод башкаруу системасына байланышкан көлөкө режим же чечим колдоо пилоту
- Оператор чечимдери жана чыныгы иштөө маалыматтары менен модель сунуштарын салыштыруу
- Түркиядагы мунай иштетүүчү завод, электр, табигый газ жана көмүртек чыгымдары менен жергиликтүү кейс изилдөө
Булак жана Ыкма Жөнүндө Эскертүү
Изилдөөнүн толук оригинал аталышы: Two-Stage Robust scheduling of a multi-source refinery hydrogen system under renewable uncertainty
Авторлор жана туура ирети: Ying Chen; Han Lv; Kang Qin
Тең салым: Ying Chen жана Han Lv
Жооптуу автор: Kang Qin
Жооптуу автордун электрондук почтасы: qinkang.ripp@sinopec.com
Мекеме: SINOPEC Research Institute of Petroleum Processing Co., Ltd., SINOPEC, Beijing 100083, PR China
Макаланын DOIси:10.2139/ssrn.7199720
Жарыялоо платформасы: SSRN
SSRN каттоо номери: 7199720
Расмий булак шилтемеси:SSRN расмий изилдөө каттоосу
SSRNде жарыяланган дата: 29 Июль 2026
Жарыяланган жыл: 2026
Журнал: Изилдөөнүн бул версиясы үчүн рецензияланган журнал аты жок.
Булак түрү: Мунай иштетүүчү завод суутек башкаруусу, кайра жаралуучу энергия белгисиздиги жана аралаш бүтүн сандуу графиктөө тармагында моделге негизделген preprint изилдөө макаласы
Рецензия абалы: Изилдөөнүн ар бир бетинде рецензиядан өтпөгөнү ачык көрсөтүлгөн.
Каржылоо: 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”
Кызыкчылыктардын кагылышы: Жүктөлгөн изилдөөдө өзүнчө кызыкчылыктардын кагылышы билдирүүсү жок.
Маалыматка жетүү: Сааттык завод талабы, кайра жаралуучу энергия чийки маалыматтары, сценарийлер жана модель параметрлери үчүн ачык маалымат репозиторийинин шилтемеси берилген эмес.
Кодго жетүү: MILP моделине, сценарий түзүү кодуна же жылма горизонт колдонмосуна тиешелүү ачык код шилтемеси жок.
Оптималдаштыруу программасы: Колдонулган математикалык программалоо тили, чечкич жана версия маалыматы берилген эмес.
Документ түзүлүшү боюнча эскертүү: Негизги изилдөө алгачкы 37 бетте аяктайт. 38–44. беттер негизги тексттеги сүрөттөрдү кайра берген өзүнчө сүрөт бөлүмү сыяктуу көрүнөт. Бул бөлүмдүн үстүңкү аталышы “Rolling robust management of multi-source refinery hydrogen supply under photovoltaic uncertainty”. Биринчи бет жана расмий SSRN каттоосу башка жана кеңири “Two-Stage Robust scheduling of a multi-source refinery hydrogen system under renewable uncertainty” аталышын колдонгондуктан оригинал аталыш катары ушул ат сакталган.
Бул кыргызча макала жүктөлгөн изилдөөнүн толук тексти, 43 номердүү теңдемеси, белги таблицалары, система жана ыкма схемалары, сааттык иштөө карталары, булактарды кайра бөлүштүрүү графиктери, көмүртек баасы анализи жана тиркемедеги кайра жаралуучу энергия профилдери каралып даярдалды. Илимий натыйжалар изилдөө берген модель жана кейс жыйынтыктарынан гана өткөрүлдү. Тышкы булактар изилдөөнүн аталышын, DOIсин, жарыялоо датасын, платформасын жана мекеме идентификациясын текшерүү үчүн гана колдонулган.
Изилдөөнүн эң күчтүү сандык натыйжасы — күн мурунку туруктуу графикке күн ичиндеги жылма горизонт түзөтүүсү кошулганда тышкы боз суутек сатып алуу пайыз 59,68 жана кайра жаралуучу энергия чектөөсү пайыз 89,11 азайганы. Бирок бул пайдалар жашыл суутек өндүрүшү көбөйгөндүктөн эмес; ички SMR өндүрүшү жана сактоо ийкемдүүлүгү көбүрөөк колдонулгандыктан пайда болгон.
Изилдөөнүн негизги кайра өндүрүлүү көйгөйү — модель натыйжаларын аныктаган сандык техникалык жана экономикалык параметрлер жарыяланган эмес. Ошондуктан чыгым, көмүртек баасынын босогосу жана суутек бөлүштүрүүсү көз карандысыз текшерилбейт.
Илимий эскертүү: Изилдөө чыныгы мунай иштетүүчү завод башкаруу системасында колдонулган же талаа иштөө маалыматтары менен жабык циклде текшерилген эмес. Yüzde 59,68 сатып алуу азайышы, пайыз 89,11 чектөө азайышы, 7.241 CNY/күн чыгым артыкчылыгы жана 628,18 CNY/t CO₂ теңелүү босогосу изилдөөдө түшүндүрүлгөн, бирок баары сандык жарыяланбаган божомолдордо алынган модель натыйжалары.

Пикир калтырыңыз
E-mail дарегиңиз жарыяланбайт. Милдеттүү талаалар * менен белгиленген