近日，我院畅元江教授团队在集中式海上制氢平台装备布局优化领域取得重要进展，相关研究成果以“A multi-objective layout optimisation framework for centralised offshore hydrogen production platforms”为题发表在海洋工程领域国际权威期刊《Ocean Engineering》。《Ocean Engineering》是海洋工程领域国际TOP期刊，影响因子为6.3，主要报道海洋结构物设计、海底工程、海洋流体动力学等方向的基础理论研究与工程技术进展。畅元江教授为论文唯一通讯作者，中国石油大学（华东）为论文唯一通讯单位。该项研究获得了国家自然科学基金的资助。
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海上风电制氢技术可将海上风能转化为绿色氢能，为海上可再生能源的高效利用提供重要路径。集中式海上制氢平台（Centralised Offshore Hydrogen Production Platform，COHPP）作为海上风电制氢系统的关键基础设施，需要在有限甲板空间内集成海水淡化、电解制氢、氢气压缩与储存等设备，而设备布局会直接影响平台结构稳定性、生产效率和氢相关安全，不合理的空间布置可能造成载荷失衡、工艺路径延长及安全风险增加。
集中式海上制氢平台系统架构及模块化配置
为解决上述问题，畅元江教授团队构建了集中式海上制氢平台（COHPP）设备布局多目标优化框架。在该框架中，COHPP设备被划分为三个功能模块，目标函数综合考虑质心偏差、工艺流程路径长度、危险单元邻近性和敏感接收器暴露。同时，将动态安全间距、边界可行性、功能分区和关键相对定位纳入工程约束。在此基础上，团队提出增强型NSGA-II（ENSGA-II）对布局方案进行优化求解，并以100 MW集中式海上制氢平台为对象，构建涵盖不同平台尺寸和设备规模配置的24组布局优化场景开展系统评估。案例分析表明，在相同优化框架下，与经典NSGA-II相比，ENSGA-II使质心偏差和工艺流程路径长度分别降低22.87%和23.36%，布局安全风险目标值由6.31降至6.18，体现了其对平台稳定性、工艺效率和布局安全的综合优化效果。
代表性折中布局方案
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2026.128127.
