Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2024 - zeszyt 10

Technico-economic estimation of hydrogen production from one PV module in Hassi Messaoud Region – Algeria

Szacowanie techniczno-ekonomiczne produkcji wodoru z jednego modułu fotowoltaicznego w regionie Hassi Messaoud – Algieria

10.15199/48.2024.10.20

nr katalogowy: 150746
10.15199/48.2024.10.20

Streszczenie

The generation of hydrogen via the use of renewable energy sources, such as solar power, is turning out to be an increasingly appealing alternative for reducing emissions of greenhouse gases. A techno-economic analysis of the generation of hydrogen from a single photovoltaic (PV) panel in the Hassi-Messaoud area of Algeria was carried out for the purpose of this research project. Over the course of the study, consideration was given to a variety of aspects, including the sizing and performance analysis of the PV panel, the expense of the equipment, and the cost of producing hydrogen. According to the findings of the research, the amount of hydrogen that can be produced by a single PV panel in the Hassi Messaoud area is between 240 and 300 litres per hour at a total yearly cost of 4.53 dollars per kilogram of hydrogen. The cost of production looks to be competitive, and there is the possibility that Algeria may be able to cut its emissions of greenhouse gases and assist the growth of a hydrogen economy that is environmentally responsible

Abstract

Generowanie wodoru przy użyciu odnawialnych źródeł energii, takich jak energia słoneczna, okazuje się coraz bardziej atrakcyjną alternatywą dla redukcji emisji gazów cieplarnianych. Na potrzeby tego projektu badawczego przeprowadzono analizę techniczno-ekonomiczną generowania wodoru z pojedynczego panelu fotowoltaicznego (PV) w regionie Hassi-Messaoud w Algierii. W trakcie badania wzięto pod uwagę szereg aspektów, w tym analizę wielkości i wydajności panelu PV, koszt sprzętu i koszt produkcji wodoru. Zgodnie z wynikami badań ilość wodoru, którą można wyprodukować za pomocą pojedynczego panelu PV w regionie Hassi-Messaoud, wynosi od 240 do 300 litrów na godzinę przy całkowitym rocznym koszcie 4,53 dolara za kilogram wodoru. Koszt produkcji wydaje się być konkurencyjny, a istnieje możliwość, że Algieria będzie w stanie obniżyć emisję gazów cieplarnianych i wspomóc rozwój gospodarki wodorowej, która jest przyjazna dla środowiska

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] S. Rehman, “Hybrid power systems – Sizes, efficiencies, and economics,” Energy Exploration & Exploitation, vol. 39, no. 1, pp. 3–43, Jan. 2021, doi: 10.1177/0144598720965022.
[2] Y. Himri et al., “Overview of the Role of Energy Resources in Algeria’s Energy Transition,” Energies (Basel), vol. 15, no. 13, p. 4731, Jun. 2022, doi: 10.3390/en15134731.
[3] Y. Zahraoui, M. R. Basir Khan, I. AlHamrouni, S. Mekhilef, and M. Ahmed, “Current Status, Scenario, and Prospective of Renewable Energy in Algeria: A Review,” Energies (Basel), vol. 14, no. 9, p. 2354, Apr. 2021, doi: 10.3390/en14092354.
[4] F. Sahnoune, M. Belhamel, M. Zelmat, and R. Kerbachi, “Climate Change in Algeria: Vulnerability and Strategy of Mitigation and Adaptation,” Energy Procedia, vol. 36, pp. 1286– 1294, 2013, doi: 10.1016/j.egypro.2013.07.145.
[5] S. R. Ersoy and J. Terrapon-Pfaff, “Sustainable transformation of Algeria’s energy system,” Wuppertal Institut, 2021.
[6] A. B. Stambouli, Z. Khiat, S. Flazi, and Y. Kitamura, “A review on the renewable energy development in Algeria: Current perspective, energy scenario and sustainability issues,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 16, no. 7, pp. 4445–4460, Sep. 2012, doi: 10.1016/j.rser.2012.04.031.
[7] R. Boudries and R. Dizene, “Potentialities of hydrogen production in Algeria,” Int J Hydrogen Energy, vol. 33, no. 17, pp. 4476–4487, Sep. 2008, doi: 10.1016/j.ijhydene.2008.06.050.
[8] SONATRACH, “Sonatrach. Rapport annual 2021.”
[9] B. Zaidi, I. Saouane, and C. Shekhar, “Electrical Energy Generated by Amorphous Silicon Solar Panels,” Silicon, vol. 10, no. 3, pp. 975–979, May 2018, doi: 10.1007/s12633-017- 9555-8.
[10] J. H. Zheng, J. C. Guo, Z. Li, Q. H. Wu, and X. X. Zhou, “Optimal design for a multi-level energy exploitation unit based on hydrogen storage combining methane reactor and carbon capture, utilization and storage,” J Energy Storage, vol. 62, p. 106929, Jun. 2023, doi: 10.1016/j.est.2023.106929.
[11] S. Sadeghi, S. Ghandehariun, and M. A. Rosen, “Comparative economic and life cycle assessment of solar-based hydrogen production for oil and gas industries,” Energy, vol. 208, p. 118347, Oct. 2020, doi: 10.1016/j.energy.2020.118347.
[12] S. Schneider, S. Bajohr, F. Graf, and T. Kolb, “Verfahrensübersicht zur Erzeugung von Wasserstoff durch Erdgas􀇦Pyrolyse,” Chemie Ingenieur Technik, vol. 92, no. 8, pp. 1023–1032, Aug. 2020, doi: 10.1002/cite.202000021.
[13] J. Muñoz Sabater and others, “ERA5-Land hourly data from 1981 to present,” Copernicus Climate Change Service (C3S) Climate Data Store (CDS), vol. 10, 2019.
[14] H. Hersbach et al., “ERA5 hourly data on single levels from 1979 to present,” Copernicus climate change service (c3s) climate data store (cds), vol. 10, no. 10.24381, 2018.
[15] E. M. B. Messini, Y. Bourek, C. Ammari, and A. Pesyridis, “The integration of solar-hydrogen hybrid renewable energy systems in oil and gas industries for energy efficiency: Optimal sizing using Fick’s Law optimisation Algorithm,” Energy Convers Manag, vol. 308, p. 118372, May 2024, doi: 10.1016/j.enconman.2024.118372.
[16] D. Ghribi, A. Khelifa, S. Diaf, and M. Belhamel, “Study of hydrogen production system by using PV solar energy and PEM electrolyser in Algeria,” Int J Hydrogen Energy, vol. 38, no. 20, pp. 8480–8490, Jul. 2013, doi: 10.1016/j.ijhydene.2012.09.175.
[17] C. Ceylan and Y. Devrim, “Design and simulation of the PV/PEM fuel cell based hybrid energy system using MATLAB/Simulink for greenhouse application,” Int J Hydrogen Energy, vol. 46, no. 42, pp. 22092–22106, Jun. 2021, doi: 10.1016/j.ijhydene.2021.04.034.
[18] M. M. Mench, Ed., Fuel Cell Engines. Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc., 2008. doi: 10.1002/9780470209769.
[19] Y. A. Cengel, M. A. Boles, and M. Kanoğlu, Thermodynamics: an engineering approach, vol. 5. McGraw-hill New York, 2011.
[20] B. PAUL, “Optimal coupling of PV arrays to PEM electrolysers in solar–hydrogen systems for remote area power supply,” Int J Hydrogen Energy, vol. 33, no. 2, pp. 490–498, Jan. 2008, doi: 10.1016/j.ijhydene.2007.10.040.
[21] M. Ur Rashid, I. Ullah, M. Mehran, M. N. R. Baharom, and F. Khan, “Techno-Economic Analysis of Grid-Connected Hybrid Renewable Energy System for Remote Areas Electrification Using Homer Pro,” Journal of Electrical Engineering & Technology, vol. 17, no. 2, pp. 981–997, Mar. 2022, doi: 10.1007/s42835-021-00984-2.
[22] E. Ozden and I. Tari, “Energy–exergy and economic analyses of a hybrid solar–hydrogen renewable energy system in Ankara, Turkey,” Appl Therm Eng, vol. 99, pp. 169–178, Apr. 2016, doi: 10.1016/j.applthermaleng.2016.01.042.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2024-10 , nr katalogowy 150746 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2024-10 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	85.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2024-10

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma