大规模风光发电制甲醇工艺的灵活运行策略与成本优化

摘要

基于绿色甲醇离网生产、电网连接生产、双向联产3种模式,提出并系统性地研究了该工艺的灵活运行及电力供应策略,构建了相应的电力调度数学模型并应用基于人工神经网络的代理模型优化方法进行甲醇生产成本的优化。利用内蒙古通辽的风光数据,以3种生产模式对应的灵活运行策略为基础,评估了绿色甲醇生产的经济技术潜力。研究表明,离网方案受风光波动影响较大,甲醇成本高且能量利用率低;与电网双向连接的甲醇与电力联产方案能够降低24.6%的甲醇生产成本,提升整体能量利用效率至50%并同时保持高可再生能源渗透率。利用调度模型分析了中间氢气存储与甲醇产率对甲醇生产成本、可再生能源渗透率以及能量利用率的关系,以期提供不同要求及目标下甲醇生产的优化运行策略。