CC BY-SA 4.0Sadlowski, MatthiasMatthiasSadlowskiImeri, ArgjendArgjendImeri2024-10-282024-10-282021https://publica.fraunhofer.de/handle/publica/478002https://doi.org/10.24406/h-47800210.24406/h-478002Als hochaggregierter digitaler Zwilling des Carbon2Chem ®-Verbundes wird das PLM für gesamtsystemische Optimierungsuntersuchungen hinsichtlich Anlagenbetrieb und-auslegung herangezogen. Hierfür werden zuvor entwickelte Prozesskonzepte modelliert-unter anderem die Synthese von Methanol oder Urea. Die künftige Entwicklung wesentlicher Rahmenbedingungen-wie Marktpreise für das synthetisierte Produkt oder CO₂-Emissionen des bezogenen Stroms-wird über Szenarien in das PLM integriert. So kann nach gemischt-ganzzahliger linearer Optimierung zu jeder Kombination aus Prozesskonzept und Szenario die ökonomischste/ökologischste Betriebsfahrweise und Anlagenauslegung ermittelt werden. ANLAGENDYNAMIK UND H₂-SPEICHER IM FOKUS DES PLM Dank 15-minütiger Auflösung des PLMs wird auch der zeitliche Verlauf des optimalen Anlagenbetriebs aufgezeigt. Dadurch werden Anforderungen an die Dynamik einzelner Anlagenteile ersichtlich. Im Umkehrschluss können die ökonomischen sowie ökologischen Auswirkungen einer reduzierten Anlagendynamik quantifiziert werden. Von besonderem Interesse sind die Optimierungsuntersuchungen des H₂-Speichers. Über die Einspeisung von günstigem und grünem Strom können die Anlagendynamik reduziert, die Wirtschaftlichkeit gesteigert und/oder die CO₂-Emission verringert werden. Zugleich steigen die Investitionskosten mit größerem Speicher. Mittels PLM kann der optimale Trade-off ermittelt werden.deHüttenwesenSpeicherkonzeptEnergiewirtschaftVerbundsystemVerbundvorhabenMit mathematischer Optimierung zum idealen Carbon2Chem-Verbundposter