摘要
港口正逐步从传统物流节点演变为综合能源生态系统，其特征是海事和陆基运营的电气化程度不断提高、可再生能源的部署以及新型且高度波动的能源需求曲线的出现。在此背景下，主要挑战不仅是可再生能源的可用性，还包括港口能源系统在日益增长的运营约束下提供充足电力、灵活性和韧性的能力。这些问题在地中海港口尤为突出，因为电网容量有限、基础设施约束、负荷波动以及与周边城市区域的相互作用都会强烈影响能源规划策略。本文提出了一种基于可再生能源发电、储能、绿色氢能系统、港口微电网和智能能源管理策略（EMS）的可持续发展港口能源枢纽的综合框架。其主要创新在于将这些能源载体整合到统一的框架中，并明确考虑地中海港口的特定运营和基础设施约束。所提出的方法旨在优化能源生产、分配、存储和消费之间的相互作用，特别关注氢气作为长时储能载体和特定港口物流应用能源载体的作用。通过数据驱动的港口能源基线评估（PEBA），港口运营特征被转化为量化的能源需求和电力要求，为电力充足性评估和替代转型路径评估提供基础。对一个具有代表性的地中海港口进行的应用说明，该港口峰值电力需求为42兆瓦，展示了该框架如何量化电力需求、在基础设施约束下评估电力充足性，以及基于可再生能源发电、电池储能和氢能对替代转型路径进行比较。
