综合能源系统 （integrated energy system，IES）基于多能互补、能源梯级利用等理念，能够实现不同能源子系统的协调运行以及可再生能源的消纳，为应对能源危机和环境恶化提供了有效手段。当前在 IES 氢能多元利用的研究中，缺少对于低能源转换效率这一问题的考虑，同时对于各种降碳设备和降碳机制的使用也没有充分研究 。
由华中科技大学人工智能与自动化学院的夏佳伟、张一帆、雷浩、刘智伟、池明等编写的《考虑高效氢能利用和碳捕集的综合能源系统低碳优化调度》，提出一种考虑高效氢能利用和碳捕集的综合能源系统低碳优化调度模型。
首先，在常见氢能多元利用模型的基础之上，构建高效氢能利用模型 。通过建立电解槽的供热模型以及甲烷反应器的热回收模型，提高综合能源系统在应用氢能时的能量转换效率，实现系统的低碳经济运行 。然后，在设备层面引入碳捕集装置和碳封存装置，在机制层面引入阶梯式碳交易机制，从多方面进一步实现综合能源系统碳排放量的降低 。最后，设置算例进行分析，通过对比不同场景证明了所提出模型的高效性和低碳性。
文章得出结论：在氢能的多元利用中考虑对电解水制氢阶段和甲烷反应耗氢阶段释放热量的使用，能实现氢能的高效利用，其提高了系统4.5%的能量转换效率， 减少系统的碳排放量和运行成本。对 EL进行供热模型构建后，EL呈现出与蓄热装置相似的特点，能提高 EL 在供能时的灵活性。CCE、CSE 和 MR 从设备层面进行降碳，阶梯式碳阶梯交易能从机制层面进行降碳，降碳机制能够促进降碳设备的使用，两方面共同作用能最大程度地减少系统 CO2 的排放。
文章指出，在本文的模型中，只考虑了阶梯式碳交易这一种降碳机制，而需求响应作为一种削峰填谷的策略，在平缓负荷曲线的同时也有助于碳排放的减少，后续在降碳方面可以进一步考虑需求响应的使用。同时在氢能多元利用的层面也可以考虑新的氢能应用，进一步扩展氢能的使用。（摘自《电力建设》2024年第12期）
