統合エネルギーシステムにおける再生可能エネルギーの受け入れ困難と低炭素化発展のニーズに対応して、水素混焼ガスタービンとアンモニア混焼石炭火力の共同運転を考慮した最適スケジューリング手法を提案する。まず、風力および太陽光出力の不確実性と相関を十分に考慮し、Frank Copula関数に基づく風光連携出力モデリング手法を用い、周辺分布のフィッティング、モンテカルロサンプリング、およびK-meansクラスタリングなどの手順を通じて典型的な風光連携出力シナリオを生成し、スケジューリングモデルのロバスト性を向上させる。同時に、電力から水素への変換および水素からアンモニアへの変換のエネルギー変換モデルを構築し、再生可能エネルギーを水素およびアンモニアエネルギーに効率的に転換する。次に、従来の化石燃料発電機の低炭素化ニーズに対応し、水素混焼ガスタービンおよびアンモニア混焼石炭火力の詳細な運転モデルを構築し、発電段階における水素・アンモニア燃料の協調利用方法を最適化する。さらに、階層的カーボントレーディングメカニズムを組み合わせ、システム総運転コスト最小化を目的とした最適スケジューリングモデルを構築し、CPLEXソルバーを用いて解く。最後に、異なるシナリオを設定し比較分析を行う。結果は、水素エネルギー利用に基づきさらに水素からアンモニアへの転換を考慮することで、風力・太陽光の放棄現象が減少し、水素混焼ガスタービンとアンモニア混焼石炭火力の共同運転によりシステムの総運転コストと炭素排出量が削減されることを示した。本研究は統合エネルギーシステムの低炭素化発展の参考となる。

統合エネルギーシステム;風光連携出力;水素からアンモニアへの転換;水素・アンモニア燃料;低炭素化発展