本文選題：Energy + Hub�。� 參考：《西南石油大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：海洋資源豐富且開(kāi)發(fā)率低,在未來(lái)的能源戰(zhàn)略中有無(wú)限的可能,海洋工程已成為我國(guó)實(shí)現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展的重要手段。海上平臺(tái)作為海洋工程中的重要環(huán)節(jié),保證它的電力系統(tǒng)在工作的每一個(gè)時(shí)刻都能高效,經(jīng)濟(jì),環(huán)保運(yùn)行,對(duì)于海洋能源的開(kāi)發(fā)和研究具有重要意義。目前,關(guān)于海上平臺(tái)的能量協(xié)調(diào)研究還比較匱乏,還有很多問(wèn)題亟待解決。本文首先介紹了海上平臺(tái)電力系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及各階段關(guān)注的重點(diǎn),提出控制CO,的排放和增大能源的利用效率是當(dāng)前的兩個(gè)研究熱點(diǎn)。然后對(duì)目前流行的綜合能源系統(tǒng)的概念以及國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹。考慮采用綜合能源系統(tǒng)中的Energy Hub模型對(duì)海上平臺(tái)電力系統(tǒng)進(jìn)行建模。充分考慮海上平臺(tái)電力系統(tǒng)的實(shí)際模型后,建立了海上平臺(tái)電力系統(tǒng)在兩種不同運(yùn)行方式下的Energy Hub模型。隨后根據(jù)某海域某平臺(tái)的實(shí)際案例,對(duì)兩種模型分別進(jìn)行了能量協(xié)調(diào)分析,結(jié)果證明采用優(yōu)化運(yùn)行方式能比傳統(tǒng)的運(yùn)行方式更加經(jīng)濟(jì)環(huán)保。為了減少海上平臺(tái)電力系統(tǒng)的CO2排放,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的清潔運(yùn)行,在充分考慮價(jià)錢,適用范圍等問(wèn)題后,在平臺(tái)上引入C02預(yù)燃處理單元和C02燃后處理單元。預(yù)燃處理用來(lái)控制能源的輸入形式,預(yù)防CO2的產(chǎn)生;燃后處理主要是搜集燃料燃燒后產(chǎn)生的CO2,抑制CO2的排放。通過(guò)對(duì)算例結(jié)果分析證明,該方法對(duì)海上平臺(tái)抑制CO2的排放具有明顯效果。為了增大海上平臺(tái)電力系統(tǒng)的能源利用率,增大電源的可靠性,添加氫氣作為海上平臺(tái)電力系統(tǒng)的另一能源形式。氫氣作為一種具有零排放高熱值特性的清潔能源,近年來(lái)受到廣泛關(guān)注。CO2預(yù)燃處理環(huán)節(jié)產(chǎn)生的氫氣將作為燃料同外界購(gòu)入的氫氣一起使用,數(shù)據(jù)表明多種能源形式輸入不光能夠增加電源的可靠性,還能降低低熱值的天然氣的使用,達(dá)到總體節(jié)能的效果。隨著海上平臺(tái)電力系統(tǒng)研究的不斷加深以及對(duì)Energy Hub模型的不斷擴(kuò)充,關(guān)于海.上平臺(tái)電力系統(tǒng)能量協(xié)調(diào)優(yōu)化研究將更加深入。在面對(duì)更加豐富的清潔能源,更加復(fù)雜的能源網(wǎng)絡(luò)時(shí),如何更加合理,有效,經(jīng)濟(jì)的解決電力系統(tǒng)的能量協(xié)調(diào)問(wèn)題還需要進(jìn)一步的完善和研究。
[Abstract]:The marine resources are rich and the rate of exploitation is low. There are infinite possibilities in the future energy strategy. Ocean engineering has become an important means to realize the sustainable development of energy in China. As an important link in offshore engineering, offshore platform ensures that its power system can operate efficiently, economically and environmentally at every moment of operation, which is of great significance for the development and research of marine energy. At present, the research on energy coordination of offshore platforms is still relatively scarce, there are still many problems to be solved. In this paper, the current research situation of offshore platform power system and the focus of attention in each stage are introduced. It is proposed that the control of CO-emission and the increase of energy efficiency are two hot research topics at present. Then the concept of the current popular integrated energy system and the research status at home and abroad are briefly introduced. Energy Hub model in integrated energy system is used to model offshore platform power system. Considering the actual model of offshore platform power system, the energy Hub model of offshore platform power system under two different operation modes is established. Then, according to the actual case of a certain platform in a certain sea area, the energy coordination analysis of the two models is carried out respectively. The results show that the optimized operation mode can be more economical and environmental friendly than the traditional operation mode. In order to reduce CO2 emission from offshore platform power system and realize clean operation of power grid, CO2 preignition unit and C02 post-combustion processing unit are introduced into the platform after fully considering the price and applicable range. Pre-combustion treatment is used to control the input form of energy and prevent the production of CO _ 2, while the post-combustion treatment mainly collects the CO _ 2 produced by fuel combustion and inhibits the emission of CO _ 2. The results of numerical examples show that the proposed method is effective in suppressing CO _ 2 emission from offshore platforms. In order to increase the energy efficiency of offshore platform power system and increase the reliability of power supply, hydrogen is added as another energy form of offshore platform power system. Hydrogen, as a clean energy with zero emission and high calorific value, has attracted extensive attention in recent years. Hydrogen produced by pre-combustion of .CO2 will be used as fuel together with hydrogen purchased by the outside world. The data show that multi-energy input can not only increase the reliability of power supply, but also reduce the use of low-calorific natural gas, and achieve the overall energy-saving effect. With the deepening of the research on the power system of offshore platform and the expansion of the Energy Hub model, the sea is concerned. The research on energy coordination and optimization of power system on the platform will be more in-depth. In the face of more abundant clean energy and more complex energy network, how to solve the energy coordination problem of power system more reasonably, effectively and economically still needs further improvement and research.
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TE54

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本文編號(hào)：2004746