En studie av vätgas som alternativ energibärare till elektricitet för transmission av energi : En tekno-ekonomisk jämförelse mellan vätgas och elektricitet för transmission av energi inom Sverige och Europa

Detta är en Kandidat-uppsats från KTH/Skolan för industriell teknik och management (ITM)

Författare: Daniel Back; Sara Berg; [2022]

Nyckelord: ;

Sammanfattning: Hållbar utveckling är idag ett ämne det talas mycket om i Sverige och övriga världen. En omställning där världens energisystem förlitar sig på förnybara och fossilfria energikällor är nödvändig. En potentiellt viktig framtida komponent i denna omställning är användandet av vätgas som energibärare som komplement till elektricitet. I denna rapport undersöks vätgasledningar som alternativ till elkraftledningar ur ett tekno-ekonomiskt perspektiv.  Rapporten inleds med en översikt och teoretisk bakgrund baserad på ämneslitteratur. Detta avser att ge en inblick i hur behovet av vätgas som energibärare kan komma utvecklas, samt hur transmissionssystemet för denna och elektricitet skulle vara uppbyggt. Vidare genomgås problematik med dessa system som hur de påverkas av förluster. Ekonomiska faktorer som påverkar systemen beskrivs, och sist ett avsnitt om teknologisk innovation och dess spridning. Sedan presenteras hur resultatberäkningarna är genomförda, den data som har använts samt vilka antaganden som gjorts i samband med dessa. Beräkningarna visar vilket av 5 olika transmissionsalternativ som är ekonomiskt effektivt utifrån parametrarna transportsträcka, diskonteringsränta för en investering, rörliga kostnader som funktion av längd samt utnyttjandegrad per år. Vidare är beräkningarna separerade med utgångspunkt i två olika viktiga antaganden; ett där vätgas antas vara den slutgiltiga produkten och ett där elektricitet är den slutgiltiga produkten. Analys och diskussion av resultaten visade att energitransmission via vätgasledningar, när vätgas är den önskvärda slutprodukten, kan vara ett effektivt och billigt alternativt givet några förutsättningar. Dessa förutsättningar inkluderar att det finns ett stort effektbehov från vätgas från konsumtionssidan och en stor effekttillgång från produktionssidan, samt en geografisk separation mellan producent och konsument. Detta följde av att det billigaste alternativet för överföring av vätgas har en väldigt hög effektkapacitet, varpå de mindre alternativen innebar betydligt högre kostnader per överförd enhet energi. Vidare visade resultatet att om den önskvärda slutprodukten var elektricitet så var växelströmsledningar det billigaste och effektivaste alternativet.  Dessa resultat diskuteras och sätts i större perspektiv vad de kan innebära för framtida användning av vätgas som energibärare. Vidare följer resultatet av antaganden gjorda om hur systemen är uppbyggda, varpå andra antaganden skulle troligtvis ge annorlunda resultat. Detta är något förslagsvis som kan utforskas djupare vid fortsatt undersökning och arbete inom området.

  HÄR KAN DU HÄMTA UPPSATSEN I FULLTEXT. (följ länken till nästa sida)