| dc.description.abstract | Nedre Fiskumfoss kraftverk skal erstattes av et nytt kraftverk og i den sammenheng har NTE besluttet å undersøke hvorvidt det er mulig å produsere grønn hydrogen ved elektrolyse i det gjenstående bygget som en del av deres satsing på hydrogen. Denne rapporten undersøker de tekno-økonomiske aspektene ved produksjon fra Nedre Fiskumfoss og kartlegger sluttbrukermarkedet for å gi et overblikk over disse mulighetene. I rapporten er det gjennomført to komparative caseanalyser for å vurdere lønnsomheten av prosjektet ved ulike produksjonsvolum og ved bruk av ulike elektrolyseteknologier.
Det blir sett på de to mest kommersielle elektrolyseteknologiene; PEM og alkalisk, og evaluert svakheter og styrker med begge teknologiene. Alkalisk har lavere investeringskostnader, men på grunn av flere komponenter behøves det mer vedlikehold enn for PEM. Derimot har PEM en høyere investeringskostnad grunnet dyrere materialer. I forhold er PEM mer kompakt, trenger mindre vedlikehold og plasseffektiv, som er gunstig ved et begrenset tilgjengelig areal.
I case 1 gjennomføres en komparativ caseanalyse mellom to hydrogenanlegg med daglig produksjonsvolum på rundt 1000 kg. Anleggene tar i bruk ulik elektrolysørteknologi og gjennom kartlegging av disse med en kostnadsanalyse for produksjon og distribusjon ved Nedre Fiskumfoss presenteres fordeler og ulemper ved de ulike teknologiene.
I case 2 analyseres maksimal produksjonskapasitet ved Nedre Fiskumfoss gitt arealbegrensninger fra det tilgjengelige bygget og begrensninger på nettkapasitet i området. Her sammenlignes en 10 MW PEM-elektrolysør og en 5 MW alkalisk elektrolysør da PEM teknologien er mer plasseffektiv.
LCOH er kostnaden for investering og drift av et hydrogenproduserende anlegg uttrykt som kostnad per produserte kg hydrogen over hele anleggets levetid, og dekker alle relevante kostnader påløpt av produsent. I case 1 fastslås det at et alkalisk anlegg vil være mest lønnsomt da dette har en LCOH på 54 NOK/kg H2 mot 56.93 NOK/kg H2 for anlegget med PEM-elektrolysør. Ved maksimal utnyttelse av arealbegrensningene kommer PEM-anlegget best ut med en utjevnet kostnad på 50.72 NOK/kg H2 mot 52.78 NOK/kg H2 for det alkaliske. Dette kommer av skalafordeler og viser til en klar trend i kostnadsreduksjon ved økt produksjonsvolum.
Etterspørselen for hydrogen er per dags dato lav, men utviklingen vil skje etterhvert. Det anslås kraftige kostnadsreduksjoner for hydrogen i transportsektoren og flere aktører viser interesse for hydrogendrevne fartøy. Dette er grunnet at hydrogen er et viktig hjelpemiddel for å kunne nå både norske og internasjonale klimamål. Det er anslått at hydrogenetterspørselen for landbasert transport økes til 38 000 tonn årlig mot 2030. Herunder går lastebiler, jernbane og busser. | |
| dc.description.abstract | The Nedre Fiskumfoss hydropower plant will be replaced by a new power plant. In that occasion NTE has decided to investigate whether it is possible to produce green hydrogen by electrolysis in the remaining building as part of their investment in hydrogen. This report examines the technoeconomic aspects of production from Nedre Fiskumfoss and evaluates the end-user market to provide an overview of these opportunities. In the report, two case analyses have been carried out to assess the profitability of projects at different production volumes.
The two most commercial electrolysis technologies; PEM and alkaline, are analyzed and evaluated by their strength and weaknesses. The alkaline elctrolyser has the lowest investment costs, but becuase of more components, they need more maintenance than PEM. Because of more expensive material, PEM has a higher investment cost. In relation, PEM is more compact, needs less maintenance and space efficient, which is beneficial for a limited available area.
In case study 1, a comparative case analysis is carried out between two hydrogen plants with a daily production volume of 1000 kg. The plants use different electrolyser technologies and through mapping of these with a cost analysis for production and distribution at Nedre Fiskumfoss, the advantages and disadvantages of the various technologies are presented.
In case study 2, the maximum production capacity at Nedre Fiskumfoss is analyzed, given area restrictions from the available building and restrictions on grid capacity in the area. Here, a 10 MW PEM electrolyser and a 5 MW alkaline electrolyser are compared as the PEM technology is more space efficient.
LCOH is the cost of investment and operation of a hydrogen-producing plant expressed as cost per kg of hydrogen produced over the entire life of the plant, and covers all relevant costs incurred by the producer. In case 1, it is determined that an alkaline plant will be most profitable as this has an LCOH of 54 NOK/kg H2 against 56.93 NOK/kg H2 for the plant with PEM electrolyzer. The PEM facility is the best option when maximizing the available area, with an equalized cost of 50.72 NOK/kg H2 against 52.78 NOK/kg H2 for the alkaline electrolyser. This is because of economies of scale and indicates a clear trend in cost reductions by increasing the production volume.
Todays hydrogen demand is low due to large investment costs. Estimates say that these prices will decrease and that the marked will be more established in a few years. However, companies already show their interest for hydrogen today, as it is an important tool for reaching net-zero goals by 2050. Analyses say, that the hydrogen demand for land based transport will increase to 38 000 tons per year by 2030. This includes trucks, railway and buses. | |
