绿色化工系统集成调度及设计优化
煤炭在中国能源结构中占据主导地位，承担40%以上电力供应。在双碳目标的大背景下，中国采取了一系列措施对电厂进行减排，如引入碳配额制度、煤制气政策、在常规发电厂增加碳捕集与封存单元、提高可再生能源在发电中的比例等。为推动煤电行业绿色化、低碳化、智能化发展，课题组围绕传统燃煤电厂，耦合碳捕集利用、电制油、电制气等技术，构建涵盖碳捕集电厂、CO2转化利用、可再生电力使用等功能单元的“煤电-新能源-绿色化工”超结构。同时，引入价格需求响应和碳交易机制，以数学规划、人工智能和信息技术为主要手段，开展流程碳捕集电厂系统集成及调度优化研究，主要包括以下研究方向：
l 碳捕集电厂及电制油/电制气系统流程仿真模拟；
l 全生命周期视角下对系统的技术-经济-环境性能评价；
l 机器学习驱动的动态集成系统同步调度及运行机制探究；
l 碳中和导向的新能源综合系统及控制方案优化软件开发。
相关研究成果发表在Fuel, Journal of Cleaner Production等能源化工领域期刊。
[1] Zhang L.; Tang Z.; Gao R.; Wu Y.; Wang L.; Zhang C.; Jun, K.-W.; Kim, S. K.; Zhao T.; Wan H.; Guan G. CCUS-assisted electricity-chemical polygeneration system for decarburizing coal-fired power plant: Process integration and performance assessment. Journal of Cleaner Production 2024，141972. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2024.141972
[2] Gao, R.; Wang, L.; Zhang, L.; Zhang, C.; Jun, K.-W.; Kim, S. K.; Zhao, T.; Wan, H.; Guan, G. A life cycle exergy-based analysis of Power-to-liquid/Power-to-gas hybrid processes coupled with different water electrolysis technologies. Fuel 2024, 357, 130040. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2023.130040