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J-GLOBAL ID：202202213272740207   整理番号：22A0476545

燃焼後CO_2捕捉のための統合リアルタイム最適化,制御,および推定方式【JST・京大機械翻訳】

An integrated real-time optimization, control, and estimation scheme for post-combustion CO₂ capture

著者 (2件)： Patron Gabriel D. (Department of Chemical Engineering, University of Waterloo, Waterloo, ON N2L 3G1, Canada) ,  Ricardez-Sandoval Luis (Department of Chemical Engineering, University of Waterloo, Waterloo, ON N2L 3G1, Canada)
資料名： Applied Energy  (Applied Energy)
巻： 308  ページ： Null  発行年： 2022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： 本研究は,燃料火力発電所から下流の燃焼後CO_2捕獲(PCC)プラントの新しい操作スキームを提示した。この手法は実時間最適化(RTO),非線形モデル予測制御(NMPC)および移動水平推定(MHE)層から成る。これらの層は,炭素経済,エネルギー,化学,およびユーティリティコストを含むPCCの最も重要な経済的側面を説明する新しい経済機能を介して,経済的にシステムを操作するために統合されている。提案したアプローチを,MEAベースのPCC吸収体セクションの事例研究に採用し,システムの正確な表現を提供するために,機構プロセスモデルを使用した。NMPC層は,CO_2捕獲に影響を与えるために新鮮な材料流を操作することによって,プラントの柔軟な制御を可能にする能力において新規であり,MHE層は,現実的にアクセス可能な測定を有する制御装置に対する正確なシステム推定を提供する最初のものである。提案した方式は共燃焼シナリオを受け,2つの燃料(即ち,バイオマスと石炭)間のスイッチングは煙道ガス組成に反映された。このシナリオでは,約19%の定常状態コスト改善が,事前擾乱コストに関して観測された。さらに,MHEは,NMPCに対するその効果を通して,プロセス経済学における性能損失の許容できる~0.5%を引き起こすことを示した。また,このスキームは,煙道ガス流量のステップを通して発電所負荷の±20%の日変化を受け,観測された擾乱の各々に対して一貫した定常状態の経済的改善(約12%のコスト改善から~17%の損失低減)を提供することが分かった。さらに,価格変動シナリオは,価格による経済的インセンティブの変化に対するシステムの運用依存性を強調した。ΔΨno RTOの場合と比較して,このスキームは価格決定に依存して約3%から~14%の経済的改善をもたらすことが分かった。事例研究における全てのシナリオは,PCCプラントによって発電所に課されたエネルギーペナルティを超える定常状態コスト節減を示した。これは,提案したスキームが一般的なクラスのPCCプラント(即ち,異なる溶媒,プロセス設計および制御スキームなど)の経済運転のための効果的なフレームワークであり,燃料燃焼の継続使用のためのPCCの実行可能性を可能にするのに役立つことを示唆する。Copyright 2022 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 ,  価格決定 ,  石炭 ,  発電所 ,  炭素 ,  プロセス設計 ,  *捕獲 ,  煙道 ,  バイオマス ,  事例研究 ,  ペナルティ
準シソーラス用語： 共燃焼 ,  火力発電所 ,  プロセスモデル ,  ガス組成 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (4件)： 燃焼後CO_2捕捉 ,  リアルタイム最適化 ,  モデル予測制御 ,  移動地平推定

分類 (3件)： 発電一般  (NB03010W) ,  エネルギーに関する技術・経済問題  (LA01050V) ,  内燃機関発電  (NB03050O)

タイトルに関連する用語 (6件)： 燃焼 ,  捕捉 ,  統合 ,  リアルタイム ,  最適化 ,  推定