Akademik tadqiqotlar, tushunarli til

Verianla | O‘zbekcha akademik tadqiqotlar va ilm-fan

27 Sentabr 2026, Yakshanba
VERİANLAMustaqil ilmiy nashriyot
Menyuni ochish yoki yopish
...
Bosh sahifa / Amaliy fanlar / Muhandislik / Qayta tiklanuvchi energiya noaniqligi sharoitida koʻp manbali neftni qayta ishlash zavodi vodorod tizimini ikki bosqichli mustahkam jadvalashtirish
Muhandislik

Qayta tiklanuvchi energiya noaniqligi sharoitida koʻp manbali neftni qayta ishlash zavodi vodorod tizimini ikki bosqichli mustahkam jadvalashtirish

Ushbu tadqiqot neftni qayta ishlash zavodlarining uzluksiz vodorod ehtiyojini qondirish bilan birga qayta tiklanuvchi elektr energiyasida ishlaydigan suv elektrolizyorlarini mavjud vodorod tizimiga qanday integratsiya qilish mumkinligini oʻrganadi.

06/08/2026  Veri Anla 27 marta ko‘rildi
Qayta tiklanuvchi energiya noaniqligi sharoitida koʻp manbali neftni qayta ishlash zavodi vodorod tizimini ikki bosqichli mustahkam jadvalashtirish

Ushbu tadqiqot neftni qayta ishlash zavodlarining uzluksiz vodorod ehtiyojini qondirish bilan birga qayta tiklanuvchi elektr energiyasida ishlaydigan suv elektrolizyorlarini mavjud vodorod tizimiga qanday integratsiya qilish mumkinligini oʻrganadi. Modelda fotovoltaik elektr energiyasidan ishlab chiqarilgan yashil vodorod, bugʻ-metan reformingi qurilmalari, uzluksiz katalitik reformingning yon mahsuloti boʻlgan vodorod, bosim tebranishli adsorbsiya orqali qayta tiklangan vodorod, vodorod saqlash tizimi va tashqaridan sotib olinadigan kulrang vodorod birgalikda boshqariladi.

Usul ikki xil vaqt masshtabini birlashtiradi. Birinchi bosqichda oʻtgan fotovoltaik va shamol ishlab chiqarish profillari pastga yoʻnaltirilgan tarzda buzilib, noqulay qayta tiklanuvchi energiya trayektoriyalari yaratiladi va keyingi kun uchun ehtiyotkor bazaviy jadval tuziladi. Ikkinchi bosqichda esa kun davomida yangilanadigan prognozlar va amalda yuzaga kelgan vodorod ombori darajasidan foydalanib qolgan soatlardagi uzluksiz ishlash qarorlari qayta optimallashtiriladi. Elektrolizyorlar va SMR qurilmalarining yoqish-oʻchirish holatlari kun oldi bosqichidan meros qilib olinadi; ishlab chiqarish miqdorlari, saqlash harakatlari, qayta tiklanuvchi energiyani qisqartirish va tashqi vodorod xaridi kun davomida oʻzgartirilishi mumkin.

Yillik xomashyo qayta ishlash quvvati 10 million tonna deb belgilangan neftni qayta ishlash zavodi misolida, kun ichidagi tuzatish kun oldi mustahkam jadvaliga nisbatan tashqaridan sotib olinadigan kulrang vodorodni 59,68 foizga kamaytirgan. Xarid miqdori 105.455,12 Nm³/kun darajasidan 42.522,07 Nm³/kun darajasiga tushgan; kunlik qayta tiklanuvchi energiyani qisqartirish 89,11 foiz yoki 14,76 MWh ga kamaygan. Jami kunlik ishlash xarajatidagi pasayish taxminan 7.241 CNY ni tashkil etgan.

Bu yaxshilanish koʻproq yashil vodorod ishlab chiqarilgani hisobiga yuz bermagan. Kun ichidagi tuzatish bilan ichki SMR ishlab chiqarishi taxminan 63,77 ming Nm³/kun ga oshgan, yashil vodorod ishlab chiqarishi esa taxminan 4,11 ming Nm³/kun ga kamaygan. Model qimmat tashqi vodorod xaridi oʻrniga nisbatan pastroq chegaraviy xarajatli ichki SMR moslashuvchanligi va vodorod omboridan foydalangan. Shuning uchun tashqi kulrang vodorod xaridining kamayishi xuddi shu nisbatda qazilma manbali vodorod yoki uglerod chiqindilarining kamayishi sifatida talqin qilinmasligi kerak.

Tadqiqotning dala sharoitlarida faqat fotovoltaik tizim bir xil jami quvvatga ega fotovoltaik–shamol kombinatsiyasidan yaxshiroq natija bergan. Buning sababi oʻrganilgan hududda quyosh resursi kuchli, shamol tezliklari va shamol investitsiyasining tizimdagi qiymati esa cheklangan boʻlganidir. Bu topilma shamol energiyasi umuman foydasiz ekanini koʻrsatmaydi; u faqat oʻxshash quyosh, shamol, saqlash va xarajat sharoitlariga ega obyektlar uchun amal qiluvchi holat natijasini beradi.

Past uglerodli tizim anʻanaviy vodorod taʻminoti tuzilmasidan arzonroq boʻlishi uchun uglerod narxi taxminan 628,18 CNY/t CO₂ dan oshishi kerakligi hisoblangan. Ushbu chegaradan pastda taklif qilingan tizim tashqi vodorodga qaramlik va chiqindilar boʻyicha foyda berishi mumkin, biroq anʻanaviy tuzilishga nisbatan qimmatroq boʻlib qoladi.

Turkiya nuqtayi nazaridan tadqiqot neftni qayta ishlash zavodlarining vodorod tarmoqlari, qayta tiklanuvchi energiyada ishlaydigan elektrolizyorlar, saqlash va mavjud SMR qurilmalarini bitta ishlash modeli ichida birgalikda boshqarish mumkinligini koʻrsatishi bilan ahamiyatlidir. Biroq Turkiyada qoʻllanadigan model mahalliy tabiiy gaz va elektr narxlari, uglerod xarajati, zavodning vodorod talabi, elektrolizyor samaradorligi, quyosh–shamol profillari, tashqi vodorod narxi va saqlash quvvati asosida qayta qurilishi kerak. Tadqiqotdagi 628,18 CNY/t CO₂ chegarasi yoki 59,68 foizlik xarid kamayishi Turkiya uchun bevosita ishlatiladigan qatʻiy qiymatlar emas.

Tadqiqotning asosiy tadqiqot savoli nima?

Neftni qayta ishlash zavodlari gidroishlov berish, gidrokraking, oltingugurtni chiqarish va mahsulot sifatini oshiradigan boshqa jarayonlar uchun uzluksiz vodorod ishlatadi. Vodorod tanqisligi ishlab chiqarish quvvatini kamaytirishi, mahsulot xususiyatlarini yomonlashtirishi va keyingi jarayonlarga taʻsir qilishi mumkin. Shu sababli zavodning vodorod talabi modelda moslashuvchan tijoriy isteʻmol emas, balki har soatda qondirilishi kerak boʻlgan uzluksiz texnologik ehtiyoj sifatida koʻrilgan.

Suv elektrolizi orqali ishlab chiqarilgan vodorod mavjud SMR ishlab chiqarishini va tashqaridan sotib olinadigan kulrang vodorodni kamaytirishi mumkin. Biroq elektrolizyor ishlab chiqarishi quyosh va shamol quvvatiga bogʻliq boʻlsa, zavodning vodorod talabi ancha barqarordir. Tadqiqot hal qilmoqchi boʻlgan asosiy savol quyidagicha:

Oʻzgaruvchan qayta tiklanuvchi elektr energiyasi zavodning mavjud vodorod manbalari va saqlash quvvati bilan qanday jadvalashtirilsa, vodorod taʻminoti saqlangan holda xarajat, tashqi kulrang vodorod xaridi va qayta tiklanuvchi energiya qisqartirilishi kamaytirilishi mumkin?

Modelda qaysi vodorod manbalari birgalikda boshqariladi?

Manba yoki komponentModeldagi vazifasiIshlash xususiyati
Qayta tiklanuvchi energiyali elektrolizyorFotovoltaik va zarur boʻlganda shamol elektr energiyasini yashil vodorodga aylantiradi.Ishlab chiqarishi qayta tiklanuvchi quvvat bilan cheklangan; yoqish-oʻchirish va minimal yuk cheklovlari mavjud.
SMR qurilmalariTabiiy gazdan boshqariladigan ichki vodorod ishlab chiqaradi.Quyi va yuqori ishlab chiqarish chegaralari, yoqish-oʻchirish va yukni oʻzgartirish chegaralari mavjud.
CCR yon mahsulot vodorodiUzluksiz katalitik reforming jarayonidan keladigan doimiy ichki manbadir.Boshqa neftni qayta ishlash jarayonlariga bogʻliq boʻlgani uchun modelda tashqi va doimiy deb qabul qilingan.
PSA qayta tiklash vodorodiBosim tebranishli adsorbsiya tizimidan qayta tiklanadigan ichki manbadir.Modelda doimiy ichki taʻminot sifatida ifodalangan.
Vodorod omboriYuqori qayta tiklanuvchi ishlab chiqarish soatlaridan past ishlab chiqarish soatlariga vodorod oʻtkazadi.Quvvat, zaryad-razryad tezligi, samaradorlik va kun oxiri zaxira chegaralari mavjud.
Tashqi kulrang vodorod xaridiIchki manbalar yetarli boʻlmaganda muvozanatlash manbai sifatida ishlatiladi.Modelning standart xarajatlarida qimmat chegaraviy manbalardan biridir.
Vodorod tanqisligi oʻzgaruvchisiEkstremal sharoitlarda matematik amalga oshiriluvchanlikni saqlaydi.Yuqori jarima xarajati bilan cheklangan; odatiy ishlash varianti emas.
Vodorodni chiqarib yuborishTalab va saqlash quvvatidan ortiq vodorodni ifodalaydi.Ruxsat berilmagan holatda nolga mahkamlanishi kerakligi koʻrsatilgan.

8-sahifadagi tizim sxemasi nimani koʻrsatadi?

Tadqiqotning 8-sahifasidagi 1-rasm elektr va vodorod oqimlarini bitta tuzilma ichida koʻrsatadi. Tarmoq va fotovoltaik manbalar elektr tomonida, PEM elektrolizyori vodorod ishlab chiqarish tomonida, saqlash baki, tashqi kulrang vodorod, CCR va SMR esa vodorod taʻminoti tomonida koʻrsatilgan. Barcha manbalar umumiy neftni qayta ishlash zavodi vodorod magistralida birlashib, jami zavod talabini qondiradi.

Biroq asosiy matematik qayta tiklanuvchi quvvat balansi elektrolizyorlar faqat mavjud fotovoltaik va shamol quvvatidan foydalanishini va ortiqcha elektr energiyasi qisqartirilishini nazarda tutadi. Tarmoq elektr energiyasi muqobil tenglama sifatida muhokama qilingan, ammo asosiy holat uchun ishlatilmagan. Shu sababli sxemadagi tarmoq ulanishi bilan natijalarda ishlatilgan asosiy quvvat balansi oʻrtasida aniqlashtirilishi kerak boʻlgan qamrov farqi mavjud.

Nega ikki alohida jadvalashtirish bosqichi ishlatilgan?

Faqat kun oldi jadvalashtirish qoʻllanganda, ertasi kuni yuz beradigan quyosh va shamol ishlab chiqarishi aniq maʻlum boʻlmaydi. Haddan tashqari optimistik prognoz vodorod tanqisligi yoki qimmat favqulodda tashqi xarid xavfini keltirib chiqarishi mumkin. Haddan tashqari pessimistik prognoz esa SMR ishlab chiqarishi va saqlash zaxirasini zaruridan yuqori ushlab, qayta tiklanuvchi elektr energiyasining ishlatilmay qisqartirilishiga olib kelishi mumkin.

Tadqiqot bu ikkiyoqlama muammoni ikki bosqich orqali hal qilishga urinadi:

  1. Kun oldi himoyasi: Tarixiy qayta tiklanuvchi ishlab chiqarish profillaridan yanada noqulay ishlab chiqarish trayektoriyalari yaratiladi va xavfsiz bazaviy jadval tayyorlanadi.
  2. Kun ichidagi moslashuv: Amalda yuzaga kelgan ombor darajasi va yangilangan qayta tiklanuvchi energiya prognozi bilan qolgan soatlardagi ishlab chiqarish va saqlash qarorlari qayta hisoblanadi.

Kun oldi bosqichi vodorod taʻminoti xavfsizligini, kun ichidagi bosqich esa yangi maʻlumot kelgani sari ortiqcha zaxiralarni boʻshatish va ishlash moslashuvchanligidan samaraliroq foydalanishni maqsad qiladi.

Birinchi va ikkinchi bosqich qarorlari qanday ajratilgan?

Qaror guruhiQarorlarQachon belgilanadi?
Birinchi bosqichElektrolizyorlarning yoqish-oʻchirish holatlari, ishga tushirish va toʻxtatish koʻrsatkichlari; SMR qurilmalarining yoqish-oʻchirish holatlari, ishga tushirish va toʻxtatish koʻrsatkichlariQayta tiklanuvchi ishlab chiqarish amalga oshishidan oldin, kun oldidan
Ikkinchi bosqichElektrolizyor elektr isteʻmoli, yashil vodorod ishlab chiqarishi, SMR ishlab chiqarish miqdori, omborni zaryadlash-razryadlash, ombor darajasi, tashqi kulrang vodorod xaridi, qisqartirish, vodorod tanqisligi va chiqarib yuborishQayta tiklanuvchi energiya ssenariysi yoki yangilangan prognoz maʻlum boʻlganda

Kun ichida qayta jadvalashtirish vaqtida birinchi bosqichdagi yoqish-oʻchirish qarorlari oʻzgarmas saqlanadi. Bu tanlov kun oldi rejasining uskunalarni ishga biriktirish tuzilmasini saqlaydi, biroq kun davomida yangi elektrolizyor yoki SMR qurilmasini yoqish yoki oʻchirish moslashuvchanligini cheklaydi.

Maqsad funksiyasi qaysi xarajatlarni oʻz ichiga oladi?

Ssenariyga asoslangan model birinchi bosqichdagi biriktirish xarajatlari bilan kutilayotgan ikkinchi bosqich ishlash xarajatlari yigʻindisini minimallashtiradi:

\[ \min Z^{SP} = C^{1st} + \sum_{s\in S}\pi_s C^{2nd}_s \]

Ikkinchi bosqich xarajatlari quyidagi bandlarni oʻz ichiga oladi:

  • Qayta tiklanuvchi elektr energiyasi va elektrolizyor ishlash xarajati
  • SMR tabiiy gazi va ishlash xarajati
  • Tashqi kulrang vodorod sotib olish xarajati
  • Vodorod omborini zaryadlash va razryadlash xarajati
  • Qayta tiklanuvchi energiyani qisqartirish jarimasi
  • Qondirilmagan vodorod talabi jarimasi
  • Vodorodni chiqarib yuborish jarimasi
  • SMR, tashqi kulrang vodorod va mavjud boʻlsa tarmoq elektr energiyasiga bogʻliq uglerod xarajati

Uglerod chiqindilari modelda umuman quyidagi manbalardan hisoblanadi:

\[ E_{t,s} = \sum_{j\in J} e^{smr}_j f^{smr}_{j,t,s}\Delta t + e^{gray}f^{gray}_{t,s}\Delta t + e^{grid}p^{grid}_{t,s}\Delta t \]

Asosiy qayta tiklanuvchi energiya tenglamasida tarmoq elektr energiyasi ishlatilmagani sababli asosiy holat uchun \(p^{grid}_{t,s}=0\) boʻlishi kerak. Tadqiqotning oʻz matnida ham agar tarmoq elektr energiyasi ishlatilmasa, tegishli xarajat va chiqindi ifodalari natijalar boʻlimidan olib tashlanishi kerakligini koʻrsatadigan tahririy izoh mavjud.

Elektrolizyorlar qanday modellashtirilgan?

Elektrolizyorning elektr isteʻmoli qurilmaning yoqilgan yoki oʻchirilgan holatiga bogʻliq quyi va yuqori yuk chegaralari bilan ifodalangan:

\[ \alpha_i^{min}P_i^{el}u_{i,t} \leq p^{el}_{i,t,s} \leq P_i^{el}u_{i,t} \]

Yashil vodorod ishlab chiqarishi elektrolizyorlarning jami elektr kirishini chiziqli aylantirish koeffitsiyentiga koʻpaytirish orqali hisoblangan:

\[ f^{gh}_{t,s} = \sum_{i\in I} \eta_i^{el}p^{el}_{i,t,s}\Delta t \]

Bu yondashuv aralash butun sonli chiziqli modelning yechilishini osonlashtiradi. Biroq elektrolizyor samaradorligining yuk bilan oʻzgarishi, ishga tushirish jarayoni, harorat xulqi, bosimlash, yordamchi elektr isteʻmoli, eskirish va tez-tez yuk oʻzgarishlarining uskuna umriga taʻsiri batafsil modellashtirilmagan.

SMR moslashuvchanligi qanday ifodalangan?

Har bir SMR qurilmasining ishlab chiqarishi yoqish-oʻchirish holatiga bogʻliq quyi va yuqori chegaralar orasida ushlab turilgan:

\[ F_j^{smr,min}z_{j,t} \leq f^{smr}_{j,t,s} \leq F_j^{smr,max}z_{j,t} \]

Soatlar orasidagi ishlab chiqarish oʻzgarishi yuqoriga va pastga rampa cheklovlari bilan chegaralangan. Shu tariqa SMR mutlaqo doimiy vodorod manbai emas, balki qayta tiklanuvchi ishlab chiqarish oʻzgarishlariga maʻlum tezlik chegaralari ichida javob bera oladigan boshqariladigan ichki manba sifatida baholangan.

Tadqiqot natijalarida kun ichidagi tuzatishning asosiy iqtisodiy hissasi allaqachon ishlayotgan SMR quvvatidan tashqaridan vodorod sotib olishdan oldin foydalanishidir. Biroq haqiqiy neftni qayta ishlash zavodida SMR ning qisqa muddatli yuk oʻzgarishlarining samaradorlik, metan isteʻmoli, bugʻ balansi, uskuna umri va vodorod tozaligiga taʻsiri chiziqli ishlab chiqarish chegarasidan murakkabroq boʻlishi mumkin.

Vodorod ombori qanday modellashtirilgan?

Ombor inventari oldingi soatdan qolgan zaxira, zaryadlangan vodorod va razryadlangan vodorod bilan yangilanadi:

\[ soc_{t,s} = soc_{t-1,s} + \eta^{ch}f^{ch}_{t,s}\Delta t - \frac{f^{dis}_{t,s}}{\eta^{dis}}\Delta t \]

Ombor darajasi quyi va yuqori chegaralar ichida saqlangan, zaryad va razryad oqimlari cheklangan va ikkilik oʻzgaruvchi yordamida bir soatning oʻzida bir vaqtda zaryadlash va razryadlashga yoʻl qoʻyilmagan. Kun oxiridagi ombor darajasi maʻlum bir maqsaddan past tushmasligi ham talab qilingan.

Matnda kun oxiri maqsadi boshlangʻich zaxiraning 80 foizi boʻlishi mumkinligi misol tariqasida berilgan. Biroq bu holat tadqiqotida haqiqatan ishlatilgan qiymatmi yoki faqat tushuntiruvchi misolmi, aniq emas.

Soatlik vodorod balansi qanday tuzilgan?

Har soatda jami vodorod manbalari zavod talabini, ombor zaryadini va mavjud boʻlsa chiqarib yuborishni qoplashi kerak:

\[ \sum_{j\in J}f^{smr}_{j,t,s} + F^{CCR}_t + F^{PSA}_t + f^{gh}_{t,s} + f^{dis}_{t,s} + f^{gray}_{t,s} + f^{shed}_{t,s} = D_t + f^{ch}_{t,s} + f^{vent}_{t,s} \]

Bu tenglik vodorodning model ichida manbasiz hosil boʻlishini yoki fizik chiqish belgilanmasdan ortiqcha ishlab chiqarishni oldini oladi. Yuqori jarimaga ega vodorod tanqisligi oʻzgaruvchisi matematik amalga oshiriluvchanlikni taʻminlaydi; biroq haqiqiy neftni qayta ishlash zavodi uchun texnologik ishonchlilik daʻvosi ushbu oʻzgaruvchi model natijalarida nol boʻlib qolganini aniq hisobot qilishni talab qiladi.

Qayta tiklanuvchi energiya noaniqligi qanday ifodalangan?

Tadqiqot ikki kun oldi yondashuvini taqqoslaydi:

  • Ssenariyga asoslangan stoxastik dasturlash: Tarixiy maʻlumotlar va prognozlardan yaratilgan ehtimolli qayta tiklanuvchi energiya ssenariylarida kutilayotgan xarajatni minimallashtiradi.
  • Maʻlumotlarga asoslangan mustahkam jadvalashtirish: Tarixiy quyosh va shamol profillarini noaniqlik radiusiga bogʻliq ravishda maʻlum miqdorda pastga tushirib, noqulay ishlab chiqarish trayektoriyalarini yaratadi.

Noqulay fotovoltaik va shamol trayektoriyalari umumiy holda quyidagicha aniqlangan:

\[ w^{adv}_{t,n} = \min \left\{ \max \left( 0,w_{t,n}-\Delta^w_t(\epsilon) \right), \bar{w}_t \right\} \]

\[ v^{adv}_{t,n} = \min \left\{ \max \left( 0,v_{t,n}-\Delta^v_t(\epsilon) \right), \bar{v}_t \right\} \]

Noaniqlik radiusi \(\epsilon\) kattalashgani sari qayta tiklanuvchi energiya mavjudligi pastroq deb qabul qilinadi va kun oldi jadvali ehtiyotkorroq boʻladi.

Usul klassik maʻnoda mustahkam optimallashtirish modelimi?

Tadqiqot oʻz usulini maʻlumotlarga asoslangan mustahkam jadvalashtirish deb ataydi; biroq qoʻllangan tuzilma aniq min–maks noaniqlik toʻplami yoki Wasserstein taqsimotga nisbatan mustahkam optimallashtirish ekvivalenti emas. Mualliflar ham noqulay ishlab chiqarish trayektoriyalari yaratilgandan soʻng ular aralash butun sonli modelga oʻzgarmas kirishlar sifatida berilishini va rasmiy Wasserstein reformulyatsiyasi ishlatilmasligini taʻkidlaydi.

Mustahkam bosqichdagi maqsad quyidagicha:

\[ \min Z^{rob} = C^{1st} + \frac{1}{|N|} \sum_{n\in N}\sigma_n \]

\[ \sigma_n \geq C^{adv}_n \]

Shu sababli usul eng ehtiyotkor tarzda, tarixiy profillarni pastga yoʻnaltirib buzishga asoslangan ehtiyotkor ssenariy jadvalashtirishi deb taʻriflanishi mumkin. Tadqiqot natijalari klassik mustahkam optimallashtirishning barcha nazariy kafolatlariga ega ekanini koʻrsatmagan.

Kun ichidagi sirgʻaluvchi ufqli tuzatish qanday ishlaydi?

Har bir \(k\) soatida qolgan davrlar uchun oldinga qarash oynasi yaratiladi:

\[ \mathcal{T}_k = \{k,k+1,\ldots,\min(k+H-1,T)\} \]

Kun oldidan belgilangan elektrolizyor va SMR yoqish-oʻchirish holatlari oʻzgarmas saqlanadi. Amalda yuzaga kelgan ombor darajasi boshlangʻich shart sifatida olinadi va yangilangan qayta tiklanuvchi energiya prognozi modelga beriladi. Model qolgan oynani optimallashtiradi, biroq faqat birinchi soat qarori qoʻllanadi. Keyin tizim holati yangilanadi va oyna bir soat oldinga siljiydi.

Bu mexanizm model bashoratli boshqaruv yondashuviga oʻxshaydi. Biroq tadqiqotda oldinga qarash oynasining \(H\) qiymati, prognozlarning qanday yangilanishi va har bir qadamning hisoblash vaqti koʻrsatilmagan.

18-sahifadagi ish jarayoni qaysi bosqichlarni koʻrsatadi?

2-rasmning yuqori qismi kun oldi rejalashtirishni koʻrsatadi:

  1. Vodorod talabi, qayta tiklanuvchi prognoz, xarajat, chiqindi va uskuna chegaralarini olish
  2. Nazorat qilinadigan pastga yoʻnaltirilgan qayta tiklanuvchi ogʻishlarni yaratish
  3. Kun oldi mustahkam MILP modelini yechish
  4. Uskuna biriktirilishi, ishlab chiqarish va ombor maqsadlaridan iborat bazaviy jadvalni olish

Quyi qism kun ichidagi qoʻllashni koʻrsatadi:

  1. Haqiqiy ombor darajasi va tizim holatini oʻqish
  2. Qisqa muddatli quyosh va shamol prognozlarini yangilash
  3. Qolgan soatlar uchun sirgʻaluvchi ufqli MILP yechimi
  4. Faqat birinchi soat qarorini qoʻllash
  5. Amalda yuzaga kelgan ishlab chiqarish, ombor va talab holatini qayd etish
  6. Jarayonni kun oxirigacha takrorlash

Ish jarayoni sxemasida standart yechim yetarli boʻlmasa, tashqi vodorod xaridi jarimasiga asoslangan amalga oshiriluvchanlik yoʻli ishga tushishi koʻrsatilgan.

Holat tadqiqotida qaysi maʻlumotlar ishlatilgan?

Model yillik 10 million tonna qayta ishlash quvvatiga ega neftni qayta ishlash zavodi vodorod tizimiga qoʻllangan. Kirishlar toʻrt guruhga ajratilgan:

  • Soatlik zavod vodorod talabi
  • SMR, CCR va PSA kabi anʻanaviy vodorod manbalari
  • Tarixiy fotovoltaik va shamol ishlab chiqarish profillari
  • Texnik, iqtisodiy va chiqindi parametrlari

Barcha maʻlumotlar soatlik aniqlikka keltirilgani, vodorod oqimlari Nm³/soat, quvvat MW da ifodalangani, qisqa maʻlumot boʻshliqlari interpolyatsiya bilan toʻldirilgani va fizik quvvatdan oshadigan qayta tiklanuvchi ishlab chiqarish qiymatlari cheklangani koʻrsatilgan.

B ilovasida Huangdao tumani, Qingdao uchun quyosh va shamol profillari koʻrsatilgan. Quyosh ishlab chiqarishi aniq kunlik va mavsumiy naqshlarni koʻrsatsa, shamol qatori asosan past qiymatlar va siyrak yuqori sakrashlar shaklida. Biroq maʻlumotlarning sana oraligʻi, meteorologik maʻlumot provayderi, oʻlchash yoki reanaliz usuli va oʻrnatilgan quvvat boʻyicha masshtablash koʻrsatilmagan.

Sonli parametrlar yetarlicha hisobot qilinganmi?

Yoʻq. 3.4-boʻlim elektrolizyor quvvati, minimal yuk, aylantirish koeffitsiyenti, saqlash quvvati, zaryad-razryad samaradorliklari, SMR chegaralari, rampalar, tabiiy gaz narxi, tashqi vodorod narxi, chiqindi koeffitsiyentlari va uglerod narxi kabi parametrlar ishlatilganini tushuntiradi. Biroq ilovalardagi jadvallar faqat belgilar va ularning izohlarini beradi.

Quyidagi muhim maʻlumotlar sonli ravishda taqdim etilmagan:

  • Elektrolizyorlar soni, har bir qurilmaning MW quvvati va Nm³/MWh aylantirish koeffitsiyenti
  • SMR qurilmalari soni, quyi-yuqori ishlab chiqarish chegaralari va rampa qiymatlari
  • CCR va PSA vodorod miqdorlari
  • Soatlik zavod vodorod talabining ishlatilgan haqiqiy sonlari
  • Vodorod omborining quvvati, boshlangʻich zaxirasi va oqim chegaralari
  • Qayta tiklanuvchi energiyaning oʻrnatilgan quvvati
  • Tabiiy gaz, qayta tiklanuvchi elektr va tashqi kulrang vodorod birlik narxlari
  • SMR va kulrang vodorod chiqindi koeffitsiyentlari
  • Qisqartirish, tanqislik va chiqarib yuborish jarima qiymatlari
  • Ssenariy va tarixiy namuna sonlari
  • Noqulay trayektoriya buzilish marjasini hisoblash usuli
  • Sirgʻaluvchi ufq uzunligi
  • Ishlatilgan optimallashtirish yechuvchisi, apparat, optimalilik oraligʻi va yechim vaqti

Bu kamchiliklar ayni natijalarni mustaqil ravishda qayta hisoblashga toʻsqinlik qiladi.

Nega faqat fotovoltaik tizim yaxshiroq natija bergan?

21-sahifadagi 3-rasm va 4-rasm faqat fotovoltaik tuzilma bilan quvvati tenglashtirilgan fotovoltaik–shamol tuzilmasini taqqoslaydi. Oʻrganilgan dala sharoitlarida aralash tizim:

  • Yuqoriroq kunlik ishlash xarajati
  • Yuqoriroq CO₂ chiqindisi
  • Pastroq yashil vodorod ishlab chiqarishi

hosil qilgan.

Tadqiqot bu natijani hududdagi kuchli quyosh resursi, nisbatan past shamol tezliklari va shamol elektr energiyasining xarajati bilan bogʻlaydi. Shamol quvvati oshirilganda asosiy vodorod oqimlari juda kam oʻzgargan, shamolning tekislashtirilgan elektr xarajati oshganda esa tizim xarajati koʻtarilgan.

Bu natija ayniqsa quyidagi sharoitlar bilan cheklangan:

  • Oʻrta yoki past shamol resursi
  • Cheklangan vodorod saqlash quvvati
  • Cheklangan elektrolizyor moslashuvchanligi
  • Ortiqcha elektr energiyasini tarmoqqa sotishdan kuchli daromad mavjud emasligi

Quyosh va shamol bir-birini toʻldiradigan boshqa hududlarda aralash tuzilma yaxshiroq natija berishi mumkin.

Qaysi jadvalashtirish holatlari taqqoslangan?

HolatUsulAsosiy xususiyat
Holat 0Anʻanaviy ishlashJadvalashtirilgan yashil vodorod ishlab chiqarishi boʻlmagan etalon tuzilma
Holat 1Deterministik jadvalashtirishBitta nuqtali prognozga tayanadi; qayta tiklanuvchi noaniqlikdan aniq himoya yoʻq.
Holat 2Stoxastik jadvalashtirishEhtimolli qayta tiklanuvchi energiya ssenariylarining kutilayotgan xarajatidan foydalanadi.
Holat 3Kun oldi mustahkam jadvalashtirishPastga yoʻnaltirib buzilgan noqulay qayta tiklanuvchi trayektoriyalarga koʻra ehtiyotkor reja tuzadi.
Holat 4Mustahkam jadvalashtirish + kun ichidagi sirgʻaluvchi ufqKun oldi uskunalar biriktirilishini saqlaydi, uzluksiz ishlash qarorlarini yangilangan maʻlumot bilan tuzatadi.

Kun ichidagi tuzatishning asosiy sonli natijalari qanday?

KoʻrsatkichKun oldi mustahkam jadvalMustahkam + kun ichidagi tuzatishOʻzgarish
Tashqi kulrang vodorod xaridi105.455,12 Nm³/kun42.522,07 Nm³/kun−62.933,05 Nm³/kun; −%59,68
Qayta tiklanuvchi energiyani qisqartirishEtalon qiymat14,76 MWh/kun ga pastroq−%89,11
Jami ishlash xarajatiEtalon qiymat7.241 CNY/kun ga pastroqTaxminan −%0,3
Ichki SMR vodorod ishlab chiqarishiEtalon qiymat63,77 ming Nm³/kun ga yuqoriroqTaxminan +%6,8
Yashil vodorod ishlab chiqarishiEtalon qiymat4,11 ming Nm³/kun ga pastroqKamayish

Natijalar eng past xarajatli noaniqlikni boshqarish har doim eng koʻp yashil vodorod ishlab chiqarish degani emasligini koʻrsatadi. Tizim quyosh prognozi pasayganda avval ombor va ichki SMR moslashuvchanligidan foydalangan, tashqi xaridni esa oxirgi muvozanatlash manbai sifatida qoldirgan.

Anʻanaviy tizimga nisbatan xarajat butunlay kamayganmi?

Yoʻq. Holat 4 kun oldi mustahkam jadvaliga nisbatan kunlik xarajatni kamaytirgan boʻlsa-da, uglerod narxi past boʻlgan sharoitlarda anʻanaviy Holat 0 dan biroz qimmatroq. Tadqiqotda Holat 4 ning anʻanaviy etalonga nisbatan kunlik xarajat oshishi taxminan 7,54 ming CNY deb berilgan.

Bu farq muhim:

  • 7.241 CNY/kun tejash: Kun ichidagi tuzatishning kun oldi mustahkam jadvaliga nisbatan bergan yaxshilanishidir.
  • 7,54 ming CNY/kun qoʻshimcha xarajat: Past uglerod narxida taklif qilingan past uglerodli tuzilmaning anʻanaviy tizimga nisbatan xarajat farqidir.

Shunday qilib, tadqiqot qayta tiklanuvchi elektrolizli tizim barcha uglerod narxlarida bevosita arzonroq ekanini koʻrsatmaydi.

Saqlash zaxirasi kun ichidagi tuzatish bilan qanday oʻzgargan?

24–25-sahifalardagi 7-rasmga koʻra, stoxastik va kun oldi mustahkam jadvallar kunning muhim qismida taxminan 400 kg vodorod zaxirasini saqlagan. Kun ichidagi sirgʻaluvchi ufq strategiyasida bu zaxira taxminan 100 kg darajasiga tushgan.

Kun oldi model amalda qancha qayta tiklanuvchi ishlab chiqarish boʻlishini bilmagani sababli omborda kattaroq xavfsizlik marjasini saqlaydi. Kun davomida aniqroq qisqa muddatli prognozlar kelgani sari zaxiraning bir qismi boʻshatilgan va ombor qisqa muddatli ishlab chiqarish–talab farqlarini qoplash uchun faolroq ishlatilgan.

Tadqiqot bu zaxira kamayishi modelning amalga oshiriluvchanligini buzmaganini bildiradi. Biroq haqiqiy ishlashda minimal xavfsiz ombor darajasi texnologik buzilishlar, uskuna nosozliklari, tashqi vodorod yetkazib berish xavfi va favqulodda ehtiyojlar bilan birga belgilanishi kerak.

Kun ichidagi tuzatishlar nega simmetrik emas?

26-sahifadagi 8-rasm kun oldi qayta tiklanuvchi energiya chegarasi, kun ichidagi prognoz va amalga oshgan ishlab chiqarish oʻrtasidagi farqlarni koʻrsatadi. Amaldagi quyosh ishlab chiqarishining rejadan past boʻlishi yashil vodorod ishlab chiqarishini bevosita kamaytirgan. Biroq tashqi vodorod xaridi ayni miqdorda oshmagan.

Model yetishmayotgan vodorodni taxminan quyidagi manba tartibida qoplagan:

  1. Saqlash moslashuvchanligi
  2. Ishlayotgan SMR qurilmalarining qoʻshimcha ishlab chiqarishi
  3. Yetarli ichki moslashuvchanlik qolmaganda tashqi kulrang vodorod

Shu sababli qayta tiklanuvchi energiyadagi har bir 1 Nm³ vodorod ekvivalenti kamayishi tashqi xaridda 1 Nm³ oshishga aylanmagan.

Xarajat ustunligining iqtisodiy mexanizmi nima?

Kun ichidagi tuzatish bilan tashqi kulrang vodorod xarajati 158,77 ming CNY/kun dan 64,02 ming CNY/kun ga tushgan. Qayta tiklanuvchi energiyani qisqartirish jarimasi 4,97 ming CNY/kun dan 0,54 ming CNY/kun ga kamaygan. Bunga qarshi, SMR bilan bogʻliq jami xarajat taxminan 1,41 million CNY/kun dan 1,51 million CNY/kun ga oshgan.

Tadqiqot farazlariga koʻra ishlayotgan SMR qurilmasidan qoʻshimcha vodorod ishlab chiqarishning oʻzgaruvchan xarajati tashqi kulrang vodorod sotib olish narxidan past. Shu sababli model tashqi xaridni kamaytirish uchun SMR ishlab chiqarishini oshirgan.

Yashil vodorodning taxminiy chegaraviy xarajati quyidagicha ifodalangan:

\[ MC_{green,t} \approx \eta^{el} \left( c^{re} + c^{el,om} \right) \]

Tashqi kulrang vodorodning chegaraviy xarajati bevosita sotib olish narxidir:

\[ MC_{gray} = c^{gray} \]

Ishlayotgan SMR uchun samarali chegaraviy xarajat esa oʻzgaruvchan xarajat bilan biriktirish xarajatining qoʻshimcha ishlab chiqarishga taqsimlanishi orqali tushuntirilgan:

\[ MC^{eff}_{SMR,t} \approx c_{SMR} + \frac{c_{su,t}+c_{sd,t}} {\Delta H_{SMR,t}} \]

Bu tartib tadqiqotda ishlatilgan narxlarga bogʻliq. Turkiyada tabiiy gaz narxi, tashqi vodorod mavjudligi yoki uglerod xarajati oʻzgarsa, manbalar tartibi ham oʻzgarishi mumkin.

Uglerod narxining zararsizlik chegarasi qanday talqin qilinishi kerak?

30-sahifadagi 11-rasm taklif qilingan past uglerodli tizim bilan anʻanaviy vodorod taʻminoti oʻrtasidagi xarajat farqining uglerod narxi bilan oʻzgarishini koʻrsatadi. Hisoblangan zararsizlik nuqtasi taxminan:

\[ 628{,}18\ \mathrm{CNY/t\ CO_2} \]

qiymatidir.

Bu narxdan pastda taklif qilingan tuzilma pastroq chiqindi va pastroq tashqi vodorodga qaramlikni taʻminlashi mumkin, biroq anʻanaviy tizimdan qimmatroq boʻlib qoladi. Chegaradan yuqorida uglerod xarajatidan olinadigan tejash past uglerodli vodorod tizimining qoʻshimcha xarajatini qoplaydi.

Bu chegara quyidagi farazlarga sezgir:

  • SMR tabiiy gaz isteʻmoli va chiqindi koeffitsiyenti
  • Tashqi kulrang vodorod narxi va uglerod intensivligi
  • Fotovoltaik elektr energiyasi xarajati
  • Elektrolizyor samaradorligi va ishlash xarajati
  • Saqlash xarajati
  • Neftni qayta ishlash zavodining vodorod talabi
  • Uglerod narxining qaysi chiqindi qamroviga qoʻllanishi

Ushbu parametrlar sonli ravishda berilmagani sababli 628,18 CNY/t CO₂ qiymatini mustaqil qayta hisoblab boʻlmaydi.

Noaniqlik sezgirligi nimani koʻrsatgan?

31-sahifadagi 12-rasmga koʻra, kun oldi mustahkam modelda noaniqlik parametri oʻzgartirilganda jami xarajat atigi 2.848 CNY, yaʻni kuzatilgan eng past xarajatning taxminan 0,13 foiziga oʻzgargan. Bu natija sinov qilingan oraliqda kun oldi xarajati noaniqlik radiusiga haddan tashqari sezgir emasligini koʻrsatadi.

Kun ichidagi qatlam 10 foiz, 20 foiz va 30 foiz fotovoltaik prognoz xatolari bilan sinovdan oʻtkazilgan. Prognoz xatosi kattalashgani sari kun ichidagi tuzatishning xarajat ustunligi kamaygan, biroq sinov qilingan uch darajaning barchasida kun oldi mustahkam jadvaliga nisbatan ijobiy boʻlib qolgan.

Biroq sinovlar qanday yaratilgani, xato taqsimoti, nechta takror ishlatilgani va natijalarning ishonch oraliqlari berilmagan. Shu sababli sezgirlik tahlili usulning yoʻnalishini koʻrsatadi, statistik dala ishonchliligi dalilini bermaydi.

Tadqiqotning Turkiya uchun ahamiyati nima?

Turkiyada neftni qayta ishlash zavodlari, neft-kimyo korxonalari, oʻgʻit ishlab chiqarish va kelajakdagi past uglerodli yoqilgʻi loyihalari katta miqdorda vodorod ishlatishi mumkin. Tadqiqot yangi elektrolizyor investitsiyasini mavjud vodorod infratuzilmasidan mustaqil baholamaslik kerakligini koʻrsatadi. Yashil vodorodning haqiqiy tizim qiymati quyidagi komponentlar bilan birga yuzaga chiqadi:

  • Mavjud SMR qurilmasi qanchalik moslashuvchan ishlay olishi
  • CCR va PSA kabi yon mahsulot manbalarining soatlik profili
  • Vodorod omborining quvvati va boshlangʻich darajasi
  • Quyosh va shamol ishlab chiqarishining talab vaqtlari bilan mos kelishi
  • Tashqi vodorod sotib olish narxi va yetkazib berish ishonchliligi
  • Uglerod narxi yoki chegaradagi uglerod tartibga solishlari
  • Elektrolizyorning qisman yuk samaradorligi va uskuna umri

Turkiyada kuchli quyosh resursiga ega, ammo shamoli zaif ayrim neftni qayta ishlash zavodi hududlarida fotovoltaik ustunlikdagi tuzilma mantiqli boʻlishi mumkin. Shamol tungi ishlab chiqarish bilan quyoshni toʻldiradigan qirgʻoq yoki yuqori shamol resursli hududlarda esa ushbu tadqiqotning PV-only natijasi amal qilmasligi mumkin.

Tadqiqotning kuchli tomonlari nimalar?

  • Elektrolizyorni zavod tashqarisidagi doimiy yashil vodorod manbai sifatida emas, balki tizim ichida jadvalashtiriladigan ishlab chiqarish birligi sifatida koʻrgan.
  • SMR, CCR, PSA, saqlash va tashqi vodorod xaridini bitta vodorod balansida birlashtirgan.
  • SMR ishlab chiqarishining yoqish-oʻchirish, ishlab chiqarish oraligʻi va rampa chegaralarini modelga kiritgan.
  • Saqlash qarorlarining soatlararo bogʻlanishini va kun oxiri zaxira shartini ifodalagan.
  • Kun oldi himoyasi bilan kun ichidagi moslashuvni alohida vaqt masshtablarida birlashtirgan.
  • Deterministik, stoxastik, kun oldi mustahkam va mustahkam+sirgʻaluvchi ufq strategiyalarini bir xil fizik modelda taqqoslagan.
  • Tashqi vodorod xaridi, qisqartirish, xarajat, chiqindi va manbalar taqsimotini birgalikda oʻrgangan.
  • Eng koʻp yashil vodorod ishlab chiqarish har doim eng yaxshi jami ishlash natijasi emasligini koʻrsatgan.
  • Fotovoltaik va fotovoltaik–shamol tuzilmalarini mahalliy resurs sharoitlari bilan taqqoslagan.
  • Uglerod narxi uchun iqtisodiy zararsizlik nuqtasini hisoblagan.
  • Fotovoltaik prognoz xatolariga nisbatan kun ichidagi qatlam sezgirligini oʻrgangan.

Tadqiqotning asosiy cheklovlari nimalar?

  • Tadqiqot hakamlik bahosidan oʻtmagan preprintdir.
  • Natijalar real vaqtli neftni qayta ishlash zavodi boshqaruv amaliyotidan emas, optimallashtirish modelidan olingan.
  • Holat zavodining kimligi, batafsil jarayon tuzilmasi va ishlatilgan haqiqiy ishlash davri berilmagan.
  • Texnik va iqtisodiy parametrlarning sonli qiymatlari berilmagan.
  • Elektrolizyor, SMR va ombor oʻlchamlari qayta ishlab boʻladigan shaklda hisobot qilinmagan.
  • Soatlik vodorod talabi xom sonlar bilan eʻlon qilinmagan.
  • Qayta tiklanuvchi maʻlumot sanalari va maʻlumot provayderi koʻrsatilmagan.
  • Ssenariylar soni, ssenariy ehtimollari va tanlash usuli yetarlicha tushuntirilmagan.
  • Noqulay trayektoriya buzilish marjalari qanday hisoblangani batafsil berilmagan.
  • Mustahkam deb atalgan usul rasmiy min–maks yoki taqsimotga nisbatan mustahkam reformulyatsiya emas.
  • Sirgʻaluvchi ufq uzunligi \(H\) berilmagan.
  • Ishlatilgan MILP yechuvchisi, kompyuter apparati, yechim vaqti va optimalilik oraligʻi hisobot qilinmagan.
  • Kun ichidagi bosqichda elektrolizyor va SMR yoqish-oʻchirish qarorlarini oʻzgartirib boʻlmaydi.
  • Elektrolizyor samaradorligi chiziqli va doimiy deb qabul qilingan.
  • Elektrolizyorning eskirishi, ishga tushirish energiyasi va tez-tez yuk oʻzgarishlarining umr xarajati modellashtirilmagan.
  • SMR ning yuk bilan oʻzgaradigan samaradorligi, texnologik bugʻ, tozalik va uskuna umri batafsil emas.
  • Vodorod bosimi, tozalik darajasi, kompressorlar va quvur tarmogʻi cheklovlari mavjud emas.
  • CCR va PSA manbalari butunlay doimiy deb qabul qilingan.
  • Saqlash texnologiyasi, bosimi va investitsiya xarajati tushuntirilmagan.
  • Vodorod tanqisligi va chiqarib yuborish oʻzgaruvchilari natijalarda nol boʻlib qolgan-qolmagani ochiq jadvalda koʻrsatilmagan.
  • Tarmoq elektr energiyasi qamroviga oid tenglama va izohlar toʻliq izchil emas.
  • Uglerod narxi chegarasi tushuntirilmagan xarajat va chiqindi parametrlariga bogʻliq.
  • PV-only natijasi bitta hududning resurs va xarajat sharoitlariga xos.
  • Qayta tiklanuvchi ishlab chiqarishning hayot sikli chiqindilari baholanmagan.
  • Elektrolizyor, fotovoltaik, shamol va ombor investitsiyalarining kapital xarajati kunlik ishlash taqqoslashida ochiq koʻrsatilmagan.
  • Usul texnologik nosozlik, SMR ning ishdan chiqishi yoki tashqi vodorod yetkazib berish uzilishi kabi qoʻshma noaniqliklarni oʻrganmagan.
  • Model natijalari statistik ishonch oraliqlari bilan hisobot qilinmagan.

Matnda qanday hisobot va tahririy nomuvofiqliklar mavjud?

  • Birinchi sahifadagi asl sarlavha bilan 38–44-sahifalardagi rasm ilovasining sarlavhasi farq qiladi. Rasm ilovasida “Rolling robust management of multi-source refinery hydrogen supply under photovoltaic uncertainty” sarlavhasi koʻrinadi.
  • 38–44-sahifalar avvalgi boʻlimlardagi rasmlarni qayta oʻz ichiga olgan alohida rasm fayli koʻrinishida.
  • Tarmoq elektr energiyasi chiqindi tenglamasida mavjud, biroq asosiy qayta tiklanuvchi quvvat balansi tarmoqdan foydalanishga ruxsat bermaydi.
  • Matnda “agar tarmoq elektr energiyasi ishlatilmasa, tegishli ifodalar olib tashlanishi kerak” mazmunidagi nashrga tayyorlash izohi qolgan.
  • Elektrolizyor aylantirish koeffitsiyentining birligi parametr jadvalida berilishi kerakligini aytuvchi tahririy ifoda mavjud; tegishli birlik haqiqatan ham berilmagan.
  • Saqlash tenglamalarida \(\eta^{ch}\) va \(\eta^{dis}\), belgilar jadvalida esa \(\phi^{ch}\) va \(\phi^{dis}\) ishlatilgan.
  • Qayta tiklanuvchi energiyani qisqartirish asosiy matnda \(p^{curt}\) sifatida aniqlangan, belgilar jadvalining ayrim joylarida esa vodorod oqimi ifodasiga oʻxshash \(f^{curt}\) ishlatilgan.
  • 3.4-boʻlim sonli parametr sozlamalarini taqdim etishini aytganiga qaramay, haqiqiy sonli parametrlar jadvali mavjud emas.
  • Massa–hajm aylantirish koeffitsiyentlari parametr jadvalida berilgani aytilgan, biroq bunday koeffitsiyent hisobot qilinmagan.

Tadqiqot nimani qoʻllab-quvvatlaydi?

  • Qayta tiklanuvchi energiyali elektroliz mavjud neftni qayta ishlash zavodi vodorod manbalari bilan soatlik darajada birgalikda jadvalashtirilishi mumkin.
  • Kun oldi ehtiyotkor jadvalashtirish noqulay qayta tiklanuvchi ishlab chiqarish sharoitlariga qarshi bazaviy taʻminot rejasini yaratishi mumkin.
  • Kun ichidagi prognozlar kun oldidan ajratilgan ayrim ombor zaxiralarini boʻshatishga imkon berishi mumkin.
  • Saqlash va SMR moslashuvchanligi tashqi kulrang vodorod xarididan oldin ishlatilishi mumkin.
  • Tadqiqot farazlari ostida kun ichidagi tuzatish kun oldi mustahkam jadvaliga nisbatan tashqi vodorod xaridi va qayta tiklanuvchi qisqartirishni kamaytirgan.
  • Jami yashil vodorod ishlab chiqarishi tizimning iqtisodiy muvaffaqiyatini yolgʻiz tushuntirish uchun yetarli emas.
  • Mahalliy shamol resursi zaif boʻlganda fotovoltaik–shamol kombinatsiyasi fotovoltaik tizimga nisbatan qimmatroq boʻlishi mumkin.
  • Uglerod narxi past uglerodli vodorod tizimining anʻanaviy tizimga nisbatan iqtisodiy holatini oʻzgartirishi mumkin.
  • Kun ichidagi sirgʻaluvchi ufq yondashuvi oʻrta darajadagi fotovoltaik prognoz xatolarida xarajat ustunligini saqlashi mumkin.

Tadqiqot nimani isbotlamaydi?

  • Taklif qilingan tizim haqiqiy neftni qayta ishlash zavodida 59,68 foiz kamroq tashqi vodorod sotib olinishini kafolatlamaydi.
  • Kun ichidagi tuzatish har qanday sharoitda uglerod chiqindilarini minimallashtirishini koʻrsatmaydi.
  • Tashqi kulrang vodorod xaridining 59,68 foizga kamayishi xuddi shu nisbatda qazilma manbali vodorod yoki CO₂ kamayishini anglatishini koʻrsatmaydi.
  • Yuqoriroq SMR ishlab chiqarishini haqiqiy obyektga texnik jihatdan ayni tezlikda tatbiq qilish mumkinligini isbotlamaydi.
  • Elektrolizyor tez-tez yuk oʻzgarishlari ostida ayni samaradorlik va umr bilan ishlashini koʻrsatmaydi.
  • Vodorod omborining haqiqiy bosim, kompressor va xavfsizlik chegaralari bilan amalga oshiriluvchanligini tasdiqlamaydi.
  • Fotovoltaik tizim barcha neftni qayta ishlash zavodi joylashuvlarida shamolli tizimdan yaxshiroq ekanini koʻrsatmaydi.
  • 628,18 CNY/t CO₂ chegarasi boshqa mamlakat yoki zavodlar uchun amal qilishini koʻrsatmaydi.
  • Model barcha texnik parametrlar bilan mustaqil qayta ishlab boʻladiganini koʻrsatmaydi.
  • Vodorod taʻminoti ishonchliligini uskuna nosozliklari yoki favqulodda holatlar bilan sinamagan.
  • Taklif qilingan model real vaqtli sanoat boshqaruv apparatida zarur vaqt ichida yechilishini isbotlamaydi.
  • Tizimning investitsiya qaytish muddatini yoki hayot sikli xarajatini hisoblamaydi.

Tadqiqot usuli va natijalari

Texnik usul xulosasi

Usul komponentiTadqiqotdagi qoʻllash
Qoʻllash sohasiKoʻp manbali neftni qayta ishlash zavodi vodorod taʻminoti tizimi
Holat masshtabi10 million tonna/yil neftni qayta ishlash quvvati
Vaqt ufqi24 soat
Vaqt qadami1 soat
Optimallashtirish turiAralash butun sonli chiziqli dasturlash
Qayta tiklanuvchi manbalarFotovoltaik va taqqoslash maqsadida shamol
Yashil vodorodQayta tiklanuvchi elektr energiyasida ishlaydigan elektrolizyorlar
Boshqariladigan ichki manbaSMR vodorod ishlab chiqarishi
Doimiy ichki manbalarCCR yon mahsuloti va PSA qayta tiklash vodorodi
Vaqtlararo moslashuvchanlikVodorod ombori
Oxirgi muvozanatlash manbaiTashqaridan sotib olinadigan kulrang vodorod
Kun oldi noaniqligiStoxastik ssenariylar va pastga yoʻnaltirib buzilgan tarixiy qayta tiklanuvchi trayektoriyalar
Kun ichidagi qoʻllashHar soatda qayta yechiladigan sirgʻaluvchi ufq modeli
Kun ichida oʻzgarmas saqlanadigan qarorlarElektrolizyor va SMR yoqish-oʻchirish holatlari
Yangilanadigan qarorlarElektrolizyor yuki, SMR ishlab chiqarishi, ombor, qisqartirish va tashqi vodorod xaridi
Baholash koʻrsatkichlariXarajat, CO₂ chiqindisi, yashil vodorod, tashqi kulrang vodorod, qisqartirish va ombordan foydalanish

Asosiy tenglamalar

Kutilayotgan xarajatli stoxastik maqsad:

\[ \min Z^{SP} = C^{1st} + \sum_{s\in S}\pi_s C^{2nd}_s \]

Noqulay qayta tiklanuvchi trayektoriya:

\[ r^{adv}_{t,n} = \min \left\{ \max \left( 0,r_{t,n}-\Delta_t(\epsilon) \right), \bar{r}_t \right\} \]

Maʻlumotlarga asoslangan ehtiyotkor maqsad:

\[ \min Z^{rob} = C^{1st} + \frac{1}{|N|} \sum_{n\in N}\sigma_n \]

Ombor inventari balansi:

\[ soc_t = soc_{t-1} + \eta^{ch}f^{ch}_t\Delta t - \frac{f^{dis}_t}{\eta^{dis}}\Delta t \]

Kun ichidagi sirgʻaluvchi ufq:

\[ \mathcal{T}_k = \{k,k+1,\ldots,\min(k+H-1,T)\} \]

Asosiy sonli topilmalar

KoʻrsatkichHisobot qilingan natijaTaqqoslash va maʻnosi
Tashqi kulrang vodorod xaridi105.455,12 → 42.522,07 Nm³/kunKun oldi mustahkam jadvalidan kun ichidagi tuzatishga; %59,68 kamayish
Tashqi kulrang vodorod miqdoridagi oʻzgarish−62,93 ming Nm³/kunKun ichidagi manbalarni qayta taqsimlash
Qayta tiklanuvchi energiyani qisqartirish−%89,11Kun oldi mustahkam jadvaliga nisbatan
Qisqartirishdagi mutlaq oʻzgarish−14,76 MWh/kunSaqlash zaxirasidan samaraliroq foydalanish bilan bogʻlangan.
Jami ishlash xarajati−7.241 CNY/kunKun oldi mustahkam jadvaliga nisbatan taxminan %0,3 kamayish
Ichki SMR ishlab chiqarishi+63,77 ming Nm³/kunTashqi xarid oʻrnini bosadigan boshqariladigan ichki ishlab chiqarish
Yashil vodorod ishlab chiqarishi−4,11 ming Nm³/kunPastroq jami yashil vodorod bilan yaxshiroq xarajat va xarid natijasi
Tashqi kulrang vodorod xarajati158,77 → 64,02 ming CNY/kunKun ichidagi tuzatish bilan kamayish
Qisqartirish jarimasi4,97 → 0,54 ming CNY/kunQayta tiklanuvchi energiyadan koʻproq foydalanish
SMR xarajati1,41 → 1,51 million CNY/kunIchki SMR ishlab chiqarishini oshirish
Saqlash zaxirasiTaxminan 400 → 100 kgKun ichidagi qisqa muddatli maʻlumot bilan ortiqcha zaxirani kamaytirish
Uglerod narxining zararsizlik nuqtasiTaxminan 628,18 CNY/t CO₂Ushbu chegaradan yuqorida past uglerodli tuzilma anʻanaviy tizimdan arzonroq.
Mustahkamlik parametri xarajat oraligʻi2.848 CNYSinov qilingan oraliqda minimal xarajatning taxminan %0,13 i
PV prognoz xatosi sinovi%10, %20 va %30Kun ichidagi xarajat ustunligi uchala holatda ham ijobiy boʻlib qolgan.

Natijalarning dalil darajasi

TopilmaDalil turiTalqin chegarasi
%59,68 tashqi vodorod kamayishiMILP holat tadqiqoti natijasiHaqiqiy neftni qayta ishlash zavodi xarid yozuvi emas.
%89,11 qisqartirish kamayishiModeldagi qayta tiklanuvchi quvvat balansiHaqiqiy dala oʻlchovi yoki tarmoq qisqartirish yozuvi emas.
7.241 CNY/kun tejashTushuntirilmagan xarajat parametrlariga asoslangan model natijasiMustaqil ravishda qayta hisoblab boʻlmaydi.
PV-only ustunligiHuangdao qayta tiklanuvchi profillari bilan bajarilgan model taqqoslashKuchli yoki bir-birini toʻldiruvchi shamol resurslariga umumlashtirib boʻlmaydi.
628,18 CNY/t CO₂ zararsizlik nuqtasiUglerod narxi sezgirligi hisobiXarajat va chiqindi farazlari oʻzgarsa, chegara ham oʻzgaradi.
%10–30 prognoz xatosida ustunlikModelga asoslangan sezgirlik tahliliReal vaqtli prognoz va neftni qayta ishlash zavodi amaliyoti bilan tasdiqlanmagan.

Ishlash mexanizmining eng ehtiyotkor talqini

Tadqiqotning asosiy natijasi shuki, koʻproq elektrolizyor ishlab chiqarishi oʻz-oʻzidan neftni qayta ishlash zavodining eng yaxshi ishlashini taʻminlamaydi. Qayta tiklanuvchi energiya kutilganidan past boʻlganda tizim muvaffaqiyati yashil vodorod, SMR, saqlash va tashqi vodorod manbalarining nisbiy xarajatlari hamda texnik chegaralariga bogʻliq.

Kun oldi mustahkam jadvali past qayta tiklanuvchi ishlab chiqarish ehtimoliga qarshi katta ombor zaxirasi va ehtiyotkorroq taʻminot tuzilmasini yaratgan. Kun ichidagi sirgʻaluvchi ufq qatlami yangi maʻlumot kelgani sari bu zaxiraning bir qismini boʻshatgan, ombordan faolroq foydalangan va tashqi vodorod oʻrniga ichki SMR ishlab chiqarishini oshirgan.

Bu yondashuv tashqi taʻminotga qaramlik va qisqartirishni kamaytirgan, biroq yashil vodorod miqdorini oshirmagan va CO₂ kamaytirish boʻyicha barcha taqqoslashlardagi eng yuqori qiymatga erishmagan. Shu sababli usul ayniqsa xarajat, taʻminot ishonchliligi va tashqi taʻminotga qaramlik oʻrtasidagi muvozanatni yaxshilaydi; faqat yashil ishlab chiqarish yoki chiqindini alohida maksimal darajaga olib chiqmaydi.

Mustaqil tekshirish uchun zarur ishlar

  • Barcha texnik, iqtisodiy va chiqindi parametrlarini sonli ravishda eʻlon qilish
  • Xom soatlik vodorod talabi va qayta tiklanuvchi energiya maʻlumotlarini ochiq foydalanishga taqdim etish
  • Ssenariy yaratish va noqulay trayektoriya algoritmini toʻliq tushuntirish
  • Turli zavod oʻlchamlari va vodorod tarmoqlarida tashqi namuna tekshiruvi
  • Haqiqiy elektrolizyor qisman yuk va eskirish egri chiziqlarini qoʻshish
  • SMR samaradorligi, tabiiy gaz isteʻmoli va chiqindilarini yuk bilan oʻzgaradigan tarzda modellashtirish
  • Vodorod bosimi, tozalik, kompressor va quvur tarmogʻi chegaralarini qoʻshish
  • Saqlash texnologiyasiga xos investitsiya, energiya va xavfsizlik talablarini modellashtirish
  • SMR yoki elektrolizyor nosozliklarini noaniqlik toʻplamiga qoʻshish
  • Kun ichidagi yoqish-oʻchirish qarorlarini oʻzgartirish mumkin boʻlgan muqobil modelni sinash
  • Yechuvchi, ishlov berish vaqti va real vaqtli amalga oshiriluvchanlik natijalarini hisobot qilish
  • Neftni qayta ishlash zavodi boshqaruv tizimiga ulangan soya rejimi yoki qarorlarni qoʻllab-quvvatlash piloti
  • Operator qarorlari va amalga oshgan ishlash maʻlumotlari bilan model tavsiyalarini taqqoslash
  • Turkiyadagi neftni qayta ishlash zavodi, elektr, tabiiy gaz va uglerod xarajatlari bilan mahalliy holat tadqiqoti

Manba va usul haqida izoh

Tadqiqotning toʻliq asl nomi: Two-Stage Robust scheduling of a multi-source refinery hydrogen system under renewable uncertainty

Mualliflar va toʻgʻri tartibi: Ying Chen; Han Lv; Kang Qin

Teng hissa: Ying Chen va Han Lv

Masʻul muallif: Kang Qin

Masʻul muallif e-pochta manzili: qinkang.ripp@sinopec.com

Muassasa: SINOPEC Research Institute of Petroleum Processing Co., Ltd., SINOPEC, Beijing 100083, PR China

Maqola DOI si:10.2139/ssrn.7199720

Nashr platformasi: SSRN

SSRN roʻyxat raqami: 7199720

Rasmiy manba havolasi:SSRN rasmiy tadqiqot yozuvi

SSRN da nashr qilingan sana: 29 iyul 2026

Nashr yili: 2026

Jurnal: Tadqiqotning ushbu versiyasi uchun taqrizdan oʻtgan jurnal nomi mavjud emas.

Manba turi: Neftni qayta ishlash zavodi vodorod boshqaruvi, qayta tiklanuvchi energiya noaniqligi va aralash butun sonli jadvalashtirish sohasidagi modelga asoslangan preprint tadqiqot maqolasi

Taqriz holati: Tadqiqotning har bir sahifasida uning taqrizdan oʻtmagani ochiq koʻrsatilgan.

Moliyalashtirish: 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”

Manfaatlar toʻqnashuvi: Yuklangan tadqiqotda alohida manfaatlar toʻqnashuvi bayonoti mavjud emas.

Maʻlumotlarga kirish: Soatlik zavod talabi, qayta tiklanuvchi energiya xom maʻlumotlari, ssenariylar va model parametrlari uchun ochiq maʻlumot ombori havolasi berilmagan.

Kodga kirish: MILP modeli, ssenariy yaratish kodi yoki sirgʻaluvchi ufq ilovasiga oid ochiq kod havolasi mavjud emas.

Optimallashtirish dasturiy taʻminoti: Ishlatilgan matematik dasturlash tili, yechuvchi va versiya maʻlumoti hisobot qilinmagan.

Hujjat tuzilmasiga oid izoh: Asosiy tadqiqot dastlabki 37 sahifada yakunlanadi. 38–44-sahifalar asosiy matndagi rasmlarni qayta taqdim etuvchi alohida rasm boʻlimi koʻrinishida. Ushbu boʻlimning yuqori sarlavhasi “Rolling robust management of multi-source refinery hydrogen supply under photovoltaic uncertainty” shaklida. Birinchi sahifa va rasmiy SSRN yozuvi boshqacha va kengroq “Two-Stage Robust scheduling of a multi-source refinery hydrogen system under renewable uncertainty” sarlavhasidan foydalangani sababli asl sarlavha sifatida shu nom saqlangan.

Ushbu oʻzbekcha maqola yuklangan tadqiqotning barcha matni, 43-raqamli tenglama, belgilar jadvallari, tizim va usul sxemalari, soatlik ishlash xaritalari, manbalarni qayta taqsimlash grafiklari, uglerod narxi tahlili va qoʻshimcha qayta tiklanuvchi energiya profillari koʻrib chiqilib tayyorlangan. Ilmiy natijalar faqat tadqiqot taqdim etgan model va holat natijalaridan olingan. Tashqi manbalar faqat tadqiqot sarlavhasi, DOI, nashr sanasi, platforma va muassasa identifikatsiyasini tekshirish uchun ishlatilgan.

Tadqiqotning eng kuchli sonli natijasi shuki, kun oldi mustahkam jadvaliga kun ichidagi sirgʻaluvchi ufq tuzatishi qoʻshilganda tashqi kulrang vodorod xaridi 59,68 foizga va qayta tiklanuvchi energiya qisqartirilishi 89,11 foizga kamaygan. Biroq bu yutuqlar yashil vodorod ishlab chiqarishi oshgani sababli emas, ichki SMR ishlab chiqarishi va saqlash moslashuvchanligidan koʻproq foydalanilgani sababli yuzaga kelgan.

Tadqiqotning asosiy qayta ishlab boʻlish muammosi model natijalarini belgilaydigan sonli texnik va iqtisodiy parametrlar eʻlon qilinmaganidir. Shu sababli xarajat, uglerod narxi chegarasi va vodorod taqsimotini mustaqil tekshirib boʻlmaydi.

Ilmiy ogohlantirish: Tadqiqot haqiqiy neftni qayta ishlash zavodi boshqaruv tizimida qoʻllanmagan yoki dala ishlash maʻlumotlari bilan yopiq konturda tasdiqlanmagan. 59,68 foizlik xarid kamayishi, 89,11 foizlik qisqartirish kamayishi, 7.241 CNY/kun xarajat ustunligi va 628,18 CNY/t CO₂ zararsizlik chegarasi faqat tadqiqotda bayon qilingan, ammo barchasi sonli ravishda eʻlon qilinmagan farazlar ostida olingan model natijalaridir.


Ulashish:

Izohlar ko‘rib chiqilgandan keyin e’lon qilinadi.Izohingiz tasdiqlash jarayoniga yuboriladi va ma’qullangach ko‘rinadi.

Izoh qoldiring

E-pochta manzilingiz chop etilmaydi. Majburiy maydonlar * bilan belgilangan

Bu saytda cookie-fayllarga ruxsat berish foydalanish tajribangizni yaxshilaydi. Cookie-fayllar siyosati