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J-GLOBAL ID：202002244846605925   整理番号：20A1481017

季節エネルギー貯蔵としての電力-水素:低炭素マルチエネルギーシステムの最適設計のための不確実性解析【JST・京大機械翻訳】

Power-to-hydrogen as seasonal energy storage: an uncertainty analysis for optimal design of low-carbon multi-energy systems

著者 (2件)： Petkov Ivalin (Group for Sustainability and Technology, ETH Zurich, 8092 Zurich, Switzerland) ,  Gabrielli Paolo (Institute of Energy and Process Engineering, ETH Zurich, 8092 Zurich, Switzerland)
資料名： Applied Energy  (Applied Energy)
巻： 274  ページ： Null  発行年： 2020年 
JST資料番号： A0097A  ISSN： 0306-2619  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本研究では,地域規模多エネルギーシステム(MES)の最適設計の中で,電力-水素(PtH_2)の配置に導く因子を解析した。この目的のために,年間コストとCO_2排出を最小化する一方で,電気と熱需要を満足させるために,MESにおける技術を選択し,サイズを選択,操作する混合整数線形プログラムに基づく最適化フレームワークを利用した。技術の全セット(例えば,コスト,効率,寿命)および状況(例えば,経済,政策,グリッドカーボンフットプリント)入力パラメータ,ならびにヨーロッパ-スコープにおける様々な気候基準地域(例えば,環境データおよびエネルギー需要)を含む包括的な不確実性解析を行った。再生エネルギー発電量が多く,季節的熱-電気需要の高い比率を持つ最小排出MESは,再生可能発電とエネルギー需要間の長期ミスマッチを相殺するために,PtH_2を季節的に利用することにより,ゼロ運転CO_2排出量を最適に達成する。PtH_2は,最後の5-10%の排出を低減するためにのみ使用され,再生可能自己消費を最大化するために大きな電池容量と共に設置され,ヒートポンプと燃料電池で熱需要を完全に選択する。しかし,これは付加的コストを招いた。さらに,著者らは,再生可能物と短期エネルギー貯蔵から成る「従来の伝統的MESが,管理可能なコスト増加で,排出量を90%削減できることを示した。最適システム設計に対する不確実性の影響は,PtH_2実施に対する最も影響の大きいパラメータが,(1)ヒートポンプ効率であり,これは冬に再生可能電力を供給する主な競争者であることを示した。さらに,電池(2)資本コストおよび(3)寿命は,競合する電気エネルギー貯蔵技術として重要であることを証明した。政策の不確実性に直面して,CO_2税は,コストの意味なしに,地域MESの排出量を低減する大きなポテンシャルを示す。結果は,異なる地理的範囲を持つ地域にわたる最適MES設計におけるコストとCO_2排出量を評価するための短期および長期エネルギー貯蔵技術の動力学と不確実性を捉える重要性を示した。Copyright 2020 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 最適化 ,  電池 ,  システム設計 ,  *電力 ,  *不確実性 ,  最適設計 ,  *水素 ,  燃料電池 ,  発電 ,  資本費用 ,  ヒートポンプ ,  排出量 ,  電池容量
準シソーラス用語： 発電量 ,  *不確実性解析 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 電力から水素へ ,  季節的なエネルギー貯蔵 ,  マルチエネルギーシステム ,  再生可能エネルギー ,  不確実性による最適化 ,  グローバル感度解析

分類 (2件)： 生物燃料及び廃棄物燃料  (LB02020Y) ,  電力工学・電力事業一般  (NB01000X)

タイトルに関連する用語 (8件)： 季節 ,  エネルギー貯蔵 ,  水素 ,  炭素 ,  マルチ ,  エネルギーシステム ,  最適設計 ,  不確実性解析