太陽熱発電プラントとフレキシブル炭素回収を備えた炭鉱統合エネルギーシステムのロバスト低炭素経済的ディスパッチング

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides a novel dispatch model with hybrid risk assessment for energy researchers exploring carbon capture integration and uncertain scheduling.

🏢実務担当者:Coal mine operators can use the model to reduce emissions and costs via CSP and carbon capture retrofits, with quantified benefits.

🏛政策担当者:Demonstrates a viable pathway for decarbonizing mining operations, suggesting policy support for carbon capture and renewable integration in industrial zones.

石炭鉱山生産における高エネルギー消費、高炭素排出、および随伴エネルギー（AE）の浪費という、世界的な持続可能な開発目標を著しく妨げる問題に対処するため、本論文は、持続可能なエネルギー転換を指向した石炭鉱山統合エネルギーシステム（CMIES）のための新規の低炭素経済的協調最適スケジューリングモデルを提案する。第一に、炭鉱ガス、炭層換気空気メタン（VAM）、および鉱山地下水（GW）を含むAEの精緻化された利用モデルを構築し、段階的炭素排出権取引メカニズム（TCET）を導入して炭素排出を抑制し、生態学的持続可能性を促進する。第二に、集光型太陽熱発電（CSP）プラントを統合して、従来の熱電併給（CHP）ユニットの硬直的な「熱決定電力」の制約を打破し、それによりシステムのスケジューリング柔軟性と再生可能エネルギー統合を強化する。一方、廃坑は溶剤貯蔵タンクに改造され、統合型フレキシブル炭素回収システム（IFCCS）を構築し、鉱山廃地の持続可能な再利用を達成する。最後に、供給側と負荷側の両方における多源・異種の不確実性に対処するため、情報ギャップ決定理論（IGDT）と条件付きバリュー・アット・リスク（CVaR）を組み合わせたハイブリッドリスク評価手法を提案する。ケーススタディの結果は、従来のエネルギー供給モードと比較して、提案モデルが鉱山区の炭素排出量と総コストをそれぞれ66.04%および15.97%削減することを実証している。これは資源利用効率と生態学的便益を大幅に改善し、石炭鉱山事業の持続可能な開発とクリーン転換のための極めて実行可能な経路を提供する。さらに、提案されたハイブリッド評価手法は、様々なリスク選好の下で運用コストとシステム堅牢性の間の精緻なトレードオフを達成する際に、意思決定者を効果的に支援することができる。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

To address the issues of high energy consumption, high carbon emissions, and the waste of associated energy (AE) in coal mine production, which severely hinder global sustainable development goals, this paper proposes a novel low-carbon economic collaborative optimal scheduling model for a coal mine integrated energy system (CMIES) oriented towards sustainable energy transitions. First, a refined utilization model for AE encompassing coal mine gas, ventilation air methane (VAM), and mine groundwater (GW) is constructed, and a tiered carbon emission trading mechanism (TCET) is introduced to constrain carbon emissions and promote ecological sustainability. Second, a concentrated solar power (CSP) plant is integrated to break the rigid “power determined by heat” constraint of a traditional combined heat and power (CHP) unit, thereby enhancing the system’s scheduling flexibility and renewable energy integration. Meanwhile, abandoned mines are retrofitted into solvent storage tanks to construct an integrated flexible carbon capture system (IFCCS), achieving sustainable reuse of mining wastelands. Finally, to tackle the multi-source, heterogeneous uncertainties on both the source and load sides, a hybrid risk assessment method combining information gap decision theory (IGDT) and conditional value at risk (CVaR) is proposed. Case study results demonstrate that, compared to traditional energy supply modes, the proposed model reduces carbon emissions and total costs in the mining area by 66.04% and 15.97%, respectively. This significantly improves resource utilization efficiency and ecological benefits, providing a highly viable pathway for the sustainable development and clean transition of coal mine operations. Furthermore, the proposed hybrid assessment method can effectively assist decision-makers in achieving a refined trade-off between operating costs and system robustness under varying risk preferences.

• openalex https://doi.org/10.3390/su18126042first seen 2026-06-14 04:45:04 · last seen 2026-06-17 07:11:26