可持续船舶多能源系统协同优化：电转气-碳捕集-氢混燃与阶梯碳交易机制创新集成

本文提出了一种集成电转气(P2G)、碳捕集(CCS)、动态氢混燃(0-20%)和阶梯碳交易机制的船舶能源管理系统。通过解耦P2G（电解制氢P2H与甲烷化）与CCS耦合，结合粒子群算法(PSO)实时优化氢混燃比例，实现成本降低9265.16美元、减排10.49%的显著效益，为海事低碳转型提供可扩展解决方案。

　　

Highlight

本研究评估了可持续动力船舶的多源能源协调系统，整合了电转气-碳捕集(P2G-CCS)耦合、氢混燃和阶梯碳交易机制。主要发现包括：

Conclusions

1. P2G（分解为电解制氢P2H和甲烷化）与CCS的组合至关重要。情景1（全P2G-CCS系统+10%氢混燃）相比其他配置实现显著成本节约：比情景2（无甲烷化）降低9265.16美元，比情景3（无CCS）降低2658.6美元。

2. 动态氢混燃（0-20%）相比固定混燃减少排放10.49%，降低成本6383.81美元。极端条件下模型仍保持稳健，成本降低2403.55美元，减排3.72%。

3. 阶梯碳交易机制有效激励低碳运营，为海事脱碳提供可扩展解决方案。

（注：根据要求省略了文献引用标识和图示标识，专业术语保留英文缩写并规范使用标签，如CO₂、H₂等）