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Accès ouvert déclaré 2023 article

Off-grid solar PV–wind power–battery–water electrolyzer plant: Simultaneous optimization of component capacities and system control

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Le résumé fourni par la source

Green hydrogen production systems will play an important role in the energy transition from fossil-based fuels to zero-carbon technologies. This paper investigates a concept of an off-grid alkaline water electrolyzer plant integrated with solar photovoltaic (PV), wind power, and a battery energy storage system (BESS). The operation of the plant is simulated over 30 years with 5 min time resolution based on measured power generation data collected from a solar photovoltaic installation and a wind farm located in southeastern Finland. Levelized cost of hydrogen (LCOH) is calculated based on the capital expenditures (CAPEX), the operating expenses (OPEX), and the respective learning curves for each of the components. Component degradation and replacements during the operational lifetime are included in the model, and the capacity of the components and the system control are simultaneously optimized to obtain the minimum LCOH. A sensitivity analysis performed over different installation years and discount rates reveals that for the off-grid alkaline system, the implementation of a wind farm as the sole power supply is the most economical solution until the installation years 2035–2040. Solar PV and a BESS are found to increase the full-load hours of the electrolyzer and reduce the electricity curtailed in the off-grid plant to less than 8%. However, with the current component prices and the climate in the studied region, they are not economically beneficial. It is found that the cost of hydrogen can be reduced to 2 €/kg by the year 2030.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Off-grid solar PV–wind power–battery–water electrolyzer plant: Simultaneous optimization of component capacities and system control
Date Crossref
01/09/2023
Éditeur
Elsevier BV
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Lappeenranta-Lahti University of Technology pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Lappeenranta–Lahti University of Technology LUT pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Lappeenranta-Lahti University of Technology et Lappeenranta–Lahti University of Technology LUT.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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