[pt] Apesar do papel relevante do hidrogênio verde no caminho para a neutralidade climática, seu mercado ainda é incipiente, especialmente devido ao seu alto custo de produção em comparação ao hidrogênio cinza. Para reduzir custos no curto prazo, é necessária uma seleção ótima de portfólio, considerando a rede como um backup, para atingir um fornecimento de eletricidade mais barato e estável. Outros aspectos podem ajudar a reduzir custos, como flexibilidade de demanda, redução de riscos percebidos e implementação de armazenamento de hidrogênio. Para testar e analisar o impacto desses aspectos nos custos de produção de hidrogênio e no design do projeto, um modelo de otimização foi desenvolvido e implementado na linguagem de programação Julia. Usando o modelo, foi possível concluir que o uso da rede como backup tem o impacto mais relevante no custo nivelado de hidrogênio (LCOH), reduzindo-o de 6,4 USD/kg no caso de referência para 4 USD/kg. No entanto, a possibilidade de usar a rede e ainda cumprir a regulamentação europeia para RFNBO estará em risco se a participação de energia gerada com combustíveis fósseis aumentar no sistema elétrico brasileiro. Sem a possibilidade de usar a rede, os projetos brasileiros de hidrogênio precisarão adotar outros métodos de flexibilidade e aversão ao risco para reduzir o LCOH e ainda manter uma possível posição no mercado internacional de hidrogênio. / [en] Despite the relevant role of green hydrogen in the pathway to net zero, its market is still developing, mainly due to its high production cost compared with gray hydrogen. An optimal portfolio selection, considering the grid as a backup, is needed to achieve a cheaper and more stable electricity supply and, thus, reduce costs in the short term. Other aspects can help reduce costs, such as demand flexibility, reduction of perceived risks, and the implementation of hydrogen storage. An optimization model was developed and implemented in Julia programming language to test and analyze the impact of these aspects on hydrogen production costs and project design. Using the model, it was possible to conclude that the usage of the grid as a backup has the most relevant impact on the levelised cost of hydrogen (LCOH), reducing it from 6.4 USD/kg in the reference case to 4 USD/kg. However, the possibility of using the grid while still complying with the European regulation for RFNBO will be at risk if the share of electricity produced using fossil fuel increases in the Brazilian power matrix. Without the possibility of using the grid, Brazilian hydrogen projects will need to adopt other flexibility and risk aversion methods to reduce the LCOH and still maintain a possible position in the international hydrogen market.

[pt] Ao longo dos anos, a produção de energia tem dependido de recursos não sustentáveis, como os combustíveis fosséis. No entanto, com o aquecimento global e a crise energética urge-se investir em recursos de energia renovável, como o hidrogênio. O gás deve ser armazenado em um ambiente seguro para evitar vazamentos. Portanto, este trabalho foca no armazenamento de hidrogênio em cavernas de sal, uma vez que essas rochas possuem propriedades relevantes, como a baixa permeabilidade. Um fluxo de trabalho para análise de integridade de cavernas desde a construção até a operação é proposto, implementado e aplicado para o estudo de casos sintéticos e reais. O armazenamento de hidrogênio provoca variações de temperatura e pressões dentro da caverna. A termodinâmica do gás segue uma solução diabática, atualizando a pressão e a temperatura do gás a cada instante para representar cenários de campo. A formulação termomecânica é implementada no simulador GeMA, que acopla diferentes físicas. Casos sintéticos consideram modelos homogêneos e diferentes geometrias de caverna. Os resultados demonstraram a importância dos efeitos térmicos, pois as amplitudes térmicas podem comprometer a integridade da rocha, por exemplo, induzindo tensões de tração e afetando a permeabilidade. Um estudo hidráulico demonstrou risco mínimo de migração de gás para o exterior. Por último, dois casos reais foram investigados, litologia heterogênea e uma caverna irregular baseada em dados de sonar. Os resultados evidenciaram alguns desafios na operação de cavernas. / [en] Over the years, energy has been highly dependent on non-sustainable resources. However, global warming and the energy crisis urge for investments in renewable energy resources, such as hydrogen. The gas must be stored in a secure medium to avoid migration to the external environment. Thus, this work focuses on hydrogen storage in salt caverns, as these rocks present relevant properties for a storage site, such as low permeability. A workflow for cavern analysis from construction to operation is proposed, implemented, and applied to synthetic and actual field cases. Hydrogen storage provokes variations in temperature and pressure inside the cavern. The gas thermodynamics follows a diabatic solution, which updates gas pressure and temperature to represent the field conditions. The thermomechanical formulation is implemented into an in-house framework GeMA, which couples different physics. Synthetic case studies include homogeneous deposits and different cavern geometries. The results demonstrate the importance of thermal effects, as temperature amplitudes may compromise rock integrity, inducing tensile stresses and affecting its permeability. A hydraulic study demonstrated minimal hydrogen migration risk. Finally, two real field conditions were investigated, considering heterogeneous salt stratifications and a sonar-based cavern geometry. The results highlight some integrity challenges to be faced during cavern operation.