土耳其跨大陆氢能管道走廊设计的多准则层次分析法框架

本研究针对欧洲日益增长的清洁能源需求与亚洲丰富可再生能源间的输送难题，提出基于多准则决策（MCDM）的层次分析法（AHP）框架，设计土耳其跨大陆氢能管道走廊（HPC）。通过量化能源生产潜力（55%）、消费潜力（25%）、可再生能源容量（6%）及工业人口密度（14%）四大准则，构建三阶段HPC模型。结果显示，该走廊年减排5 tCO2/吨氢气，乐观情景下年收益达18亿欧元，为欧亚氢能贸易提供战略桥梁。

　　

在全球碳中和浪潮下，氢能因其零碳特性被誉为“未来能源载体”。然而，如何将亚洲丰富的可再生能源转化为绿氢并高效输往能源饥渴的欧洲，成为横亘在科学家面前的难题。土耳其凭借横跨欧亚的独特地理位置和蓬勃发展的可再生能源，被视为理想的氢能中转站。但现有研究多聚焦局部氢能供应链，缺乏系统性的跨大陆走廊设计方法。

为此，研究人员在《International Journal of Hydrogen Energy》发表论文，首次将层次分析法（Analytical Hierarchy Process, AHP）应用于土耳其氢能管道走廊（Hydrogen Pipeline Corridor, HPC）的跨大陆设计。通过整合地理信息系统（GIS）数据与区域能源模型，构建包含能源生产潜力、消费需求、可再生能源容量和工业人口密度的四维评价体系，并采用自助法（Bootstrap）进行统计验证。

材料与方法
研究以土耳其国家负荷调度区（National Load Dispatch Regions, LDRs）为空间单元，运用AHP计算各区域权重。通过5000次重复抽样的自助法获得95%置信区间，确保结果稳健性。采用桑基图（Sankey diagram）可视化城市间氢能流动关系，并开展情景化成本效益分析。

性能评估
自助分析显示区域得分存在显著差异（p<0.05），主要走廊（55%权重）与次要走廊（25%权重）的贡献度差异具有统计学意义。敏感性测试证实可再生能源容量（6%权重）对路线选择影响较小，而工业集群（14%权重）显著影响终端节点布局。

结果与讨论
三阶段HPC设计显示：主走廊连接伊斯坦布尔与伊朗边境，效益成本比0.53；次走廊延伸至爱琴海地区（0.64）；三级走廊覆盖安纳托利亚高原（0.54）。绿氢替代化石氢可实现5 tCO₂/吨的减排量，相当于欧盟2030年减排目标的3%。数字孪生（Digital Twin）监测技术的引入可降低40%运维成本。

结论
该研究开创性地将MCDM框架应用于跨大陆氢能基建规划，证实土耳其作为欧亚能源枢纽的可行性。阶段性开发策略与现有天然气管道网络的协同利用，可节省25-30%基建投资。研究为《欧洲氢能战略》的进口目标提供了实施路径，其方法论对“一带一路”沿线国家的氢能合作具有借鉴意义。作者?elikdemir特别指出，HPC的跨境监管协调机制将是后续研究重点。