Dynamic modeling and optimal control schemes for an offshore-wind powered direct air capture system with energy storage options
Notice bibliographique
Résumé
Direct air capture of CO 2 is a technically feasible solution for reducing atmospheric CO 2 concentrations at-scale, building on decades of global research. However, powering such systems with CO 2 -intensive fossil fuels results in reduced net CO 2 capture. This paper proposes an offshore-wind energy powered atmospheric CO 2 capture system. A key challenge is the variable nature of renewable wind-energy to meet direct air capture (DAC) system power requirements. One solution to mitigate this challenge is to integrate the wind- CO 2 capture system with advanced Energy Storage Systems (ESS). Previous research in this direction has been carried out, however the optimal ESS is still an open question due to the limitations and constraints of each ESS technology. The constraints include concerns over degradation, ESS response times, and overall costs. This paper proposes an advanced energy management strategy (EMS) within the CO 2 capture system to address the outlined problems. It presents a dynamic model for offshore-wind direct air capture of CO 2 system coupled with a battery-based energy storage system with the objective of maximizing CO 2 removal from air while fulfilling the overall system operational constraints and dynamics. More specifically, the proposed model investigates the flexibility of the CO 2 capture system with respect to wind power supply in different seasons. The DAC models proposed in this research consists of a three state automaton, namely: OFF, Adsoprtion, and Desorption which handle the three operational states of the proposed CO 2 capture system. In order to maximally utilize wind power availability, each operational state of the proposed model is considered as a separate load and dispatched separately. The proposed approach is then compared and analyzed by scheduling the system as a whole. Numerical results illustrate the feasibility of powering CO 2 capture system via variable wind power.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».