A Concept of Wind Energy-Based Green Hydrogen Production System

U uvodnom dijelu rada opisan je značaj implementacije hibridnih sustava obnovljivih izvora energije u elektroenergetsku mrežu. Objašnjeni su matematički modeli energije vjetra i termodinamika procesa elektrolize. Dan je pregled elektroenergetskog stanja u RH i Prijenosnom području Split. U glavnom dijelu rada koncipiran je hibridni sustav vjetroelektrane koja bi se nalazila u Splitsko-dalmatinskoj županiji, pomoću čije energije se elektrolizom proizvodi vodik i pohranjuje u spremnike. Modelirana su 4 različita scenarija vjetroelektrana jednake instalirane snage, ovisno o promjeru i visini postavljanja rotora vjetroagregata. Analizirano je i potencijalno smanjenje štetnih emisija koje bi se javilo implementacijom sustava. Napravljena je ekonomska analiza isplativosti sustava sa i bez prodaje proizvedenog vodika, odnosno električne energije na tržištu. Rezultati analize su prikazani dijagramima i tablično.The significance of implementing hybrid renewable energy systems is described in the introductory part of this paper. Wind energy mathematical model and thermodynamics of electrolysis is explained. An overview of current grid state in Croatia and transmission area of Split is given. In the main part of this paper, the concept of a hybrid wind power plant system situated in the county Splitsko-dalmatinska, which would produce and store hydrogen, is given. Four different system scenarios are modelled depending on rotor diameter and hub height, where each wind power plant is of the same nominal power. Moreover, potential reduction of gas emissions, which would occur with the implementation of such system, is analyzed. Economic analysis of system profitability with/without selling hydrogen or electricity on the market is made. Results of the analysis are shown graphically and in tables