Scaling considerations and optimal control for an offshore wind powered direct air capture system
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The optimal design and operation of an offshore wind powered direct air capture (DAC) system is complex owing to the intermittent energy supply and the modularity of the units. A solid amine DAC process involves multiple individual units which undergo periodic loading to capture carbon dioxide (CO2) from ambient air, followed by regeneration to produce pure CO2 for utilisation or sequestration. The modular nature of a solid DAC process is exploited in this study to investigate the optimal design and coordinated operation of multiple DAC units mounted on a single 15 MW offshore wind turbine platform, with battery energy storage for additional short term power buffering. Important design parameters considered include the number of independently controllable units, the cyclic capacity of each unit (proportional to the amount of adsorbent) and the battery capacity and maximum power ratings. The design study results highlighted the diminishing returns to the CO2 capture rate with scaling, with a full design optimisation based upon cost estimations left for future work as the technology matures. It was found the optimal configuration was 14 DAC units, each with a cyclic capacity of 2000 kg CO 2 , giving a total annual capture rate of 45 600 ton yr−1 and a wind utilisation factor of 96.6%. Furthermore, it was found that a rules-based control strategy based on high and low loading limits was competitive with a machine learning based controller and outperformed a model predictive control scheme.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».