Kombinera vindkraftsproduktion med vätgastillverkning : En studie om lönsamheten i processen Power to Gas to Power

Det måste hela tiden finnas en balans mellan produktion och konsumtion i ett elkraftsystem. Om balansen inte upprätthålls kan hela systemet kollapsa och det skulle påverka allt som drivs av elektricitet. Vindkraften har ökat kraftigt i Sverige och förväntas fortsatt öka allt mer. Vindkraft är väderberoendeproduktion vilket gör att det inte går att planera den exakta produktionsmängden. Det kan medföra problem till elkraftsystemet och balansen blir svår att upprätthålla. Vindkraften producerar inte alltid el när efterfrågan finns. Det skapas då ett behov av energilagring för att möta efterfrågan på el. Energilagring i form av vätgas har sina fördelar i att vätgasen har ett högt energiinnehåll och går att lagra under en lång tid. Syftet med arbetet är att undersöka potentialen för Mullbergs vindkraftpark att kombinera vindkraftsproduktion med vätgastillverkning ur ett lönsamhetsperspektiv. Ett verktyg i Excel gjordes för att beräkna elproduktionskostnaderna för vindkraftparken, vätgasproduktionskostnaderna för elektrolysörerna och elproduktionskostnaderna för vätgasturbinen. Resultatet visade att en stor del av elproduktionen från Mullbergs vindkraftpark inte är lönsam, att elpriserna är lägre än elproduktionskostnaden. Vätgasproduktion med elektrolysörerna visade sig vara lönsam då kostnaden för att producera ett kilo vätgas blev lägre än referensvärdet hämtat från Vätgas Sverige. Slutsatsens som kunde dras är att vätgasturbiner inte bör användas för att producera elektricitet av vätgas då elproduktionskostnaderna blir för höga för att matcha elpriserna.

There must always be a balance between production and consumption in an electric power system. If the balance is not maintained, the entire system could collapse and it would affect everything that is powered by electricity. Wind power has increased sharply in Sweden and is expected to continue to increase. Wind power is weather dependent production, which means that it is not possible to plan the exact production volume. This can cause problems with the electric power system and the balance becomes difficult to maintain. Wind power does not always produce electricity when demand exists. This creates a need for energy storage to meet the demand for electricity. Energy storage in the form of hydrogen has its advantages in that the hydrogen gas has a high energy content and can be stored for a long time. The purpose of this work is to investigate the potential for Mullberg's wind power farm to combine wind power generation with hydrogen production from a profitability perspective. A tool in Excel was made to calculate the electricity generation costs for the wind power farm, the hydrogen production costs for the electrolysers and the electricity generation costs for the hydrogen turbine. The result showed that a large part of the electricity generated from Mullberg's wind farm is not profitable, that electricity prices are lower than the electricity production cost. Hydrogen production with the electrolysers proved to be profitable as the cost of producing one kilo of hydrogen gas was lower than the reference value obtained from Vätgas Sverige. The conclusion that could be drawn is that hydrogen gas turbines should not be used to produce electricity from hydrogen as electricity generation costs become too high to match the electricity price.

<p>2020-05-06</p>