Decarbonizing remote oilfields: Optimal design of an off-grid wind–solar–gas hybrid energy system

可再生能源 适应性 可调度发电 化石燃料 能源供应 温室气体 环境经济学 优化设计 工程类 电 发电 环境科学 热电联产 能源系统 需求响应 生产(经济) 经济成本 电力系统 系统设计 分布式发电 热能 能源工程 油田 能量(信号处理) 可再生资源 能源 营业成本 净现值 高效能源利用 持续性
作者
Jin-Ze Li,Ji-Hong Hang,Liu-Yang Ye,Pei Liu,He Liu
出处
期刊:Petroleum Science [Elsevier BV]
标识
DOI:10.1016/j.petsci.2026.10.002
摘要

Renewable energy systems are increasingly deployed near oil and gas fields to reduce rising energy costs and carbon emissions during production. However, relatively few studies have investigated standalone hybrid renewable energy systems (HRESs) that are designed to address the limitations of renewable energy resources and are capable of supplying both electrical and thermal loads. Moreover, power–heat system designs tailored to oil and gas production have rarely been investigated. Therefore, we proposed an off-grid wind–solar–gas HRES and identified its economically optimal configuration to provide a reliable and sustainable energy supply for oil and gas field operations, using China as a case study. Sensitivity analyses were conducted to evaluate the effects of varying electrical and thermal load levels and ratios on the system’s techno-economic performance. The impacts of policy shifts on the system design were also evaluated. The optimal system integrates renewable energy with a gas generator–boiler subsystem to provide reliable, stable, and dispatchable electricity and heat. The system has a net present cost of USD 40.43 million and an energy cost of USD 0.0641/kWh, achieves a renewable energy penetration rate of 58.1%, and reduces CO 2 emissions by 72% compared with a conventional gas-based energy supply scheme. The proposed solution offers economic and environmental benefits, as well as adaptability and resilience under diverse scenarios involving uncertain production scales and changing economic conditions, thereby providing a valuable framework for sustainable development in the oil and gas industry.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
伶俐灭龙完成签到,获得积分20
1秒前
落寞黎昕完成签到 ,获得积分10
2秒前
小杨小杨完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
科目三的应助被Autumn采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
prigogin发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
gmy完成签到,获得积分10
3秒前
鱼欧完成签到,获得积分10
3秒前
中级妖怪西西完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
rong完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
kuxiao2333发布了新的文献求助10
5秒前
mew发布了新的文献求助10
5秒前
大力的猕猴桃完成签到,获得积分10
5秒前
qfyyyyyyy发布了新的文献求助10
6秒前
jinzhen发布了新的文献求助10
6秒前
裴之洽闻发布了新的文献求助10
6秒前
小二郎的应助被科研小白采纳,获得10
6秒前
ly发布了新的文献求助10
6秒前
欧包子完成签到,获得积分10
6秒前
Jasper的应助被中级妖怪西西采纳,获得10
7秒前
清爽真发布了新的文献求助10
7秒前
Mikey完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
情怀的应助被sun采纳,获得10
8秒前
a32关注了科研通微信公众号
9秒前
陈佳丽发布了新的文献求助10
9秒前
archiz发布了新的文献求助10
9秒前
万旭发布了新的文献求助10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
Practical Nonconvex Nonsmooth Optimization 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7974939
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9439393
关于积分的说明 21062098
捐赠科研通 7551055
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3374096
关于科研通互助平台的介绍 2508976
邀请新用户注册赠送积分活动 2407214