En el contexto de la meta de "doble carbono", la tecnología de producción de amoníaco a partir de electricidad renovable (renewable power to ammonia, RePtA) ha recibido una amplia atención debido a su capacidad para consumir a gran escala energía renovable e hidrógeno verde. Sin embargo, la cantidad de hidrógeno producido a partir de energía renovable en el sistema RePtA presenta una variabilidad significativa, lo que desafía la operación estable del proceso de síntesis de amoníaco Haber-Bosch. Para ello, se propuso una estrategia de operación flexible multietapa discreta para la síntesis de amoníaco, y se estableció un modelo de optimización de dos etapas para la configuración de capacidad en la programación operativa coordinada de procesos químicos, utilizando el algoritmo PSO-MILP. Basado en un proyecto piloto en construcción en Mongolia Interior, se realizó un análisis comparativo del desempeño técnico y económico de tres esquemas flexibles diferentes. El estudio muestra que la estrategia flexible multietapa discreta mejora considerablemente la economía en comparación con la estrategia estable tradicional, aumentando los ingresos anuales en 67,15 millones de yuanes; en comparación con la estrategia completamente flexible, la estabilidad operativa del proceso de síntesis de amoníaco se mejora significativamente, con una reducción en la tasa de fluctuación de la carga de producción del 78,16%. Este modelo de optimización puede equilibrar la viabilidad económica de inversión del sistema RePtA con la seguridad operativa, y sus resultados podrían proporcionar orientación para la operación en producción real.

producción de hidrógeno por electrólisis; síntesis de amoníaco; configuración de capacidad; operación cooperativa