{en_GB=Green Hydrogen transportation: Development of a decision support tool and application to a case-study} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=Esta tese, conduzida na Hyperion Renewables, aborda os desafios do transporte de hidrogénio verde numa economia sustentável. A baixa densidade energética volumétrica do hidrogénio em condições ambiente impõe limitações ao seu transporte. O estudo desenvolve uma ferramenta de apoio à decisão para o transporte de hidrogénio, calculando o Custo Nivelado do Hidrogénio (LCOH) para vários métodos de condicionamento e modos de transporte, com base na capacidade de eletrólise e destino. A aplicação do modelo a um estudo de caso identifica a solução de transporte mais eficiente em termos de custos para diferentes cenários, revelando a influência da distância, quantidade de hidrogénio e infraestrutura no destino no LCOH (variando de 6,22 a 16,43). O hidrogénio comprimido destaca-se como o método mais competitivo para distâncias mais curtas, enquanto o hidrogénio liquefeito é preferido para maiores distâncias, exceto quando se consideram limitações de reconversão. O amoníaco destaca-se como o carrier mais competitivo, especialmente para Zaragoza, o porto de Roterdão ou Hanôver, quando o recondicionamento não é considerado. A viabilidade do amoníaco como transportador puro depende do desenvolvimento da tecnologia de cracking. Notavelmente, a proximidade da produção de hidrogénio aos consumidores revela vantagens económicas. Além disso, a tese destaca a importância dos custos energéticos através de contratos de compra de energia verde como impulsionador significativo dos custos totais. O desenvolvimento de ativos de energia renovável desempenha um papel crucial na formação dos preços de mercado desses contratos, influenciando a viabilidade de várias soluções e determinando o LCOH final no destino., en=This thesis, conducted at Hyperion Renewables, addresses the challenges of transporting green hydrogen in a green hydrogen economy. The low volumetric energy density of hydrogen at ambient conditions poses a limitation for its transportation. The study develops a decision support tool for hydrogen transportation, calculating the Levelized Cost of Hydrogen (LCOH) for various conditioning methods and transportation modes based on electrolysis capacity and destination. Through a what-if analysis on a case study, the tool identifies the most cost-effective transportation solution for different scenarios, revealing the influence of distance, hydrogen quantity, and destination infrastructure on LCOH (ranging from 6.22 to 16.43). Compressed hydrogen emerges as the most cost-competitive method for shorter distances, while liquid hydrogen is preferred for longer distances, except when considering reconversion limitations. Ammonia stands out as the most competitive carrier when reconversion is not considered, especially for Zaragoza, Port of Rotterdam, or Hanover destinations. However, the viability of ammonia as a pure hydrogen carrier depends on developing ammonia cracking technology. Notably, proximity of hydrogen production to consumers proves economically advantageous. Additionally, the thesis underscores the significance of energy costs from the grid via green power purchase agreements as a key driver for overall costs in hydrogen production, conditioning, transportation, and reconditioning. The development of renewable energy assets is highlighted as crucial for shaping market prices in these agreements, thereby influencing the feasibility of various solutions and determining the final LCOH at the destination.}

Discussão: novembro 28, 2023, 10:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

AUTOR

José Maria Pereira de Almeida Branco Pardal (ist190476)

ORIENTADOR

Tânia Rute Xavier de Matos Pinto Varela

Departamento de Engenharia e Gestão (DEG)

Associate Professor