風力、太陽光、天然ガス、熱蓄電を連携したエネルギー供給システムの容量配置を科学的に最適化し、プロジェクトの経済効果と新エネルギーの高効率な消費を両立させるために、ある油田の天然ガス処理工場多エネルギー補完デモンストレーションプロジェクトを研究対象とした。余剰電力が送電網に供給されない条件のもと、発電、消費およびライフサイクル経済モデルを構築し、多目的最適化配置研究を実施した。まず投資見積もりと数学モデルを構築し、１キロワット時あたりのコスト最小化、内部収益率5%以上、電力棄却率10%未満を最適化目標とし、２種類の蓄電消納方式の経済性と消納率の比較分析を行った。次に経済性の原則に基づき、配置の優先順位を決定し、風力、太陽光、天然ガス、熱蓄電を比較した。最後に感度分析により、プロジェクト収益に影響を与える主要因子を明確にした。研究結果は、システムは「先に熱蓄電し、後に電気蓄電する」消納方式を採用し、エネルギー配置は優先的に風力を選択し、次いで太陽光を配置すべきことを示している。本研究で構築した風力・太陽光・天然ガス・熱蓄電連携型エネルギー供給システム容量最適化配置の方法およびフローは、現存する多エネルギー補完組み合わせ研究の課題を補完し、石油・ガス施設の電化改造および多エネルギー補完プロジェクトの実現に技術的支援を提供するとともに、石油・ガスと新エネルギーの深層融合とグリーン低炭素転換の推進に向けた再現可能な実践的な道筋を示している。

多エネルギー補完;風力発電所;太陽光発電所;電気化学蓄電;電気蓄熱ボイラー