A Zöld hidrogén a villamosenergia-rendszerben elnevezésű üzleti modell célja a hidrogén mint megújuló villamosenergia tároló eszköz magas szintű műszaki és gazdasági modellezése. A modell lehetővé teszi a hidrogén alapú villamosenergia-tárolási projektek műszaki hatékonyságának, valamint beruházási és működési költségeinek elemzését, továbbá a visszanyerhető zöld energia mennyiségének és önköltségének számítását.
A modell a teljes értékláncra kiterjed, magában foglalja a zöld hidrogén előállítását és az ehhez szükséges villamosenergia megtermelését, a hidrogén tárolását, valamint visszaalakítását villamosenergiává. Az egyes értéklánc elemek mentén lehetőséget ad a releváns technológiai megoldások közötti választásra, továbbá több hidrogén alkalmazási forgatókönyvet is vizsgál, ily módon lehetőséget teremt a zöld energia tárolási projektek széles skálájának elemzésére. A modell elsődlegesen azon felhasználók számára készült, akik a zöld hidrogén alapú villamosenergia-tárolás hatékonyságát és megvalósíthatóságát vizsgálják, ehhez kapcsolódóan különböző villamosenergia-tárolási és -termelési forgatókönyveket elemeznek, össze kívánják hasonlítani az elérhető technológiai megoldásokat, illetve demonstrációs vagy pilot projektek előkészítésével foglalkoznak, esetleg saját villamosenergia igényeik fedezését célzó beruházás indításához készítenek előzetes megvalósíthatósági tanulmányt.
A modell a zöld villamosenergia hidrogén alapú tárolásának három alapvető forgatókönyvét elemzi. Mindegyik esetében a hidrogén előállítása közvetlenül kapcsolódó PV erőművel, a napelemes termelésnek megfelelően történik, a felhasználása során pedig adott időszakon belül egyenletesen kerül sor a villamosenergia termelésére.
- A napon belüli forgatókönyv célja éjszakai zöld áram biztosítása. Ehhez a nap folyamán előállított hidrogén, maximum néhány órás tárolást követően, még aznap este visszaalakításra kerül, ezáltal egyenletes éjszakai zöld áramot biztosítva.
- A napok közötti forgatókönyv célja zöld áram biztosítása a megújuló energiatermelés szempontjából kedvezőtlen időjárású napokon. Ehhez a hidrogén előállítása folyamatosan zajlik, viszont felhasználása csak szakaszosan, néhány napos időközönként valósul meg. Az addig megtermelt mennyiség, maximum néhány napos tárolást követően, egy teljes nap folyamán kerül visszaalakításra, ily módon egyenletes egész napos zöld áramot biztosítva.
- A szezonális forgatókönyv célja zöld áram biztosítása az alacsony megújuló energiatermeléssel jellemezhető téli időszakban. Ehhez a hidrogén előállítása az április elejétől szeptember végéig tartó időszakban folyamatosan történik, a felhasználására pedig október elejétől március végéig kerül sor. A megtermelt mennyiség visszaalakítására, több hónapos tárolást követően, a felhasználási időszakban folyamatosan és egyenletesen kerül sor, ezáltal egész napos zöld áramot biztosítva.
A zöld hidrogén előállítása elektrolizálóval történik, melyhez a villamosenergiát PV erőmű biztosítja. A hidrogén tárolása a napon belüli és a napok közötti forgatókönyvek esetén sűrített gáz formájában, nyomástartó edény alkalmazásával valósul meg, míg a szezonális forgatókönyv esetén kimerült szénhidrogén mezőben történő geológiai tárolásra kerül sor. A hidrogén visszaalakítása villamosenergiává tüzelőanyag-cellával és 100% hidrogén üzemanyagú gázturbina alkalmazásával történik.
A modell bemeneti adatait az értékláncban alkalmazott technológiák, illetve azok műszaki és gazdasági paraméterei adják. A vezérlő paraméterek az elektrolizáló technológiája és kapacitása, a naperőmű kapacitása, valamint a tüzelőanyag-cella technológiája. A műszaki és gazdasági számításokhoz szükséges többi bemeneti adat premissza formájában adott. A modell eredményei tároláshoz és villamosenergia-termeléshez szükséges elemek méretezése, az előállított hidrogén és a megtermelhető villamosenergia mennyisége, a projekt megvalósításához szükséges beruházási és üzemeltetési költségek, valamint a teljes átalakítási folyamat hatékonysága és a termelt villamosenergia önköltsége.
A dokumentum teljes terjedelemben letölthető itt.