文章标题：船用碳捕集系统在海洋工程中的应用与经济性分析

文章作者：宋磊
关 键 字：船用碳捕集系统；海洋工程；碳交易；能效优化；经济性分析
文章摘要：针对海洋工程装备高碳排放与严苛海况下的能效优化难题，提出一种基于船用碳捕集系统的多能流热力耦合与动态寻优方法。将碳捕集过程的显热、潜热与多级压缩耗功映射为船舶微电网的附加耦合负荷，并引入实时碳交易价格体系，推演稳态净碳资产收益率方程，确立热力学与技术经济学交叉量化基准；提出基于最低度碳成本的海洋工程与船用碳捕集多能流动态协同调度策略，利用高维物理溯源网络与非线性响应曲面，采用模型预测控制架构，在连续预测时域内对废气旁通、蒸汽调节与变频参数进行状态空间演化。通过分段线性化求解混合整数线性规划问题，实现复杂海况扰动下的电、热、气多流协同。研究结果表明，应用船用碳捕集系统后，运行能耗成本由60 USD/tCO₂降至40 USD/tCO₂，降幅约33%；年碳交易收益达420万美元。