The feasibility of a PEM hydrogen storage system in a municipal setting using prosumer excess solar power has been investigated. The feasibility was determined upon key performance indicators payback time, internal rate of return (IRR) and net profit margin. The project was done as a case study on Södertälje municipality, Stockholm, Sweden. Different business models were compared to determine the optimal operation scheme. Potential showstoppers were also explored. Literature study and interviews were combined into a system model in Excel which breaks down costs and profits over a 20-year timeline. A sensitivity analysis was performed to measure the stability of yearly net profits during changes in electricity price and hydrogen market price. The available excess solar power was identified and used to size a system consisting of an electrolyser, storage tanks and fuel cells. A daily system was deemed best, where electricity is accepted during the day and discharged during the night. Hydrogen is also sold as a commodity for vehicular charging, and oxygen is compressed into a refill station for hospitals and manufacturers. The results were simulated in two operational scenarios; a Standard scenario and a Truck scenario, the latter which has no fuel cell and more hydrogen is sold at the expense of electricity. The payback time is 5 years for the Standard scenario and 4 years for the Truck scenario. They have an IRR of 4% and 32% after 5 years and a net profit margin of 63% and 86% respectively. The sensitivity analysis shows <6% change in yearly net profits for the Standard scenario and <12% change in the Truck scenario when electricity price and hydrogen market price fluctuatesby 50%. / Genomförbarheten för en PEM vätelageranläggning på kommunnivå användandes av solcellägares överskottsel har undersökts. Genomförbarhetens grad bedömdes efter konsumentprisindex återbetalningstid, intern avkastning (IRR) och nettovinstmarginal. Projektet utfördes som en fallstudie på Södertälje kommun. Olika affärsmodeller jämfördes och potentiella problem identifierades. Litteraturstudie och intervjuer kombinerades till ett system för kostnader och intäkter över en 20 år livstid som modelleradesi Excel. En känslighetsanalys utfördes för att se effekten på årliga vinster när elpriset och marknadspriset för väte ändrades. Det tillgängliga solcells överskottet identifierades och användes för att välja storlek på systemet innehållandes bränslecell, elektrolyserare och förvaringstank. En daglig drift dömdes passa bäst, där lagret fylls på dagen och urladdas på natten. Vätet säljs också som en råvara till fordon och syret komprimeras till en påfyllningsstation för sjukhus och industriella processer. Resultaten simuleras i två scenarier; ett Standardscenario och ett Truck scenario där inget bränslecell finns och mer väte säljs på bekostnad av elektricitet. Återbetalningstiden är 5 år för Standard scenariot och 4 år för Truck scenariot. De har en IRR på 4% och32% efter 5 år och en nettovinstmarginal på 63% och 86% vardera. Känslighetsanalysen visar en <6% ändring i årliga vinster för Standard scenariot och <12% i Truck scenariot när elpriset eller marknadspriset för väte fluktuerar 50%.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-299876 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Olsson, Philip, Tholander, Martin |
| Publisher | KTH, Energiteknik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2021:12 |
Page generated in 0.005 seconds