Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
An economic feasibility study of hydrogen production by electrolysis in relation to offshore wind energy at Oxelösund
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM).
2019 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

In the light of the world’s environmental concerns, every instance of society and in turn our industries, must take their responsibility in order to reach the goals set for ensuring a sustainable future. Standing globally for almost 10 % of all carbon emissions, the steel industry is a major actor in this problem. It is of great importance to change their processes if we are to reach our set goals.

Swedish steel and energy industries have started working together to solve this in order to remain competitive in a future market which might value sustainability higher than ever. This is the background to the HYBRIT project which focuses on a new way of producing steel using hydrogen instead of coal, in a process called hydrogenation. Hydrogen can be produced in many ways, but electrolysis shows the greater sustainable potential and is therefore the focus for HYBRIT.

The focus for this project is to examine the economic potential in hydrogen production by electrolysis in connection to an offshore wind energy farm. Various system sizes, types and designs were evaluated to understand how and if this could be considered economically feasible.

During the study it became clear that these kinds of projects show great potential in order to reduce carbon emissions and an economic potential could be observed. Concerns arise when trying to reach the lowest hydrogen prices available on the market today but even these systems could be valued positive when applying low internal rates of returns.

The main conclusion is that there is an economic potential for electrolysis systems in relation to offshore wind energy. What value this system might take, mostly comes down to investment costs, electricity prices and agreements between the concerned parties. In addition, green hydrogen could potentially be valued higher than market minimums and therefore increase the economic potential further. It can also be discussed that a deal stretching over multiple years could be considered stable and in turn increase value. Availability power production and hydrogen storage mostly affects the amount of green energy that is utilized in the process.

Abstract [sv]

I ljuset av världens miljöproblem måste varje samhällsinstans, och i sin tur våra industrier, ta sitt ansvar för att nå de mål som ställts för att säkerställa en hållbar framtid. Stålindustrin står globalt för nästan 10% av alla koldioxidutsläpp och är en stor aktör i detta problem. Det är viktigt att förändra dess processer om vi ska nå våra uppsatta mål.

Den svenska stål- och energiindustrin har börjat samarbeta för att lösa detta och förbli konkurrenskraftig på en framtida marknad som värderar hållbarhet högre än någonsin. Detta är bakgrunden till HYBRIT-projektet som arbetar på ett nytt sätt att producera stål med hjälp av väte istället för kol, i en process som kallas hydrering. Vätgas kan produceras på många sätt, men elektrolys påvisar en god hållbara potentialen och är därför i fokus för HYBRIT.

Fokus för detta projekt är att undersöka den ekonomiska potentialen för väteproduktion genom elektrolys i samband med havsbaserad vindkraft. Olika systemstorlekar, typer och designer utvärderades för att förstå hur och om detta kan anses ekonomiskt genomförbart.

Under studien blev det klart att dessa typer av projekt påvisar stor potential för att minska koldioxidutsläppen och en ekonomisk potential kunde observeras. Bekymmer uppstår när man försöker nå de lägsta vätgaspriserna på marknaden idag, men även vid dessa kan systemet värderas positiva när man tillämpar låga interna avkastningsräntor.

De viktigaste slutsatserna är att det finns en ekonomisk potential för ett elektrolyssystem i förhållande till havsbaserad vindkraft. Vilket värde systemet tar, beror framförallt på investeringskostnader, el priser och avtal mellan berörda parter. Grön vätgas skulle dessutom kunna värderas högre än industrins lägsta pris och därmed öka värdet ytterligare. Man kan också dra slutsatsen att tillgängligheten av kraftproduktion och vätgasförvaring kraftigt påverkar mängden grön energi som utnyttjas i processen.

Place, publisher, year, edition, pages
2019. , p. 104
Series
TRITA-ITM-EX ; 2019:411
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-264279OAI: oai:DiVA.org:kth-264279DiVA, id: diva2:1372873
External cooperation
Svea Vind Offshore AB
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-11-25 Created: 2019-11-25 Last updated: 2019-11-25Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2233 kB)6 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2233 kBChecksum SHA-512
1e918ab5e134cf801d3a0232792ee308b672b535f48b2f7b8d138500ff5d72bb4b3802860de69813f2ecf908d20f7ee60a32f410860e378b8675286d7a0861a4
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Industrial Engineering and Management (ITM)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 6 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 19 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf