Analisis Tekno Ekonomi dan System Modeling Produksi Green Hydrogen dari Excess Power PLTA Run of River

Siburian, Clinton Parsaoran (2024) Analisis Tekno Ekonomi dan System Modeling Produksi Green Hydrogen dari Excess Power PLTA Run of River. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6007221016-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until October 2026. Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Green hydrogen merupakan salah satu alternatif energy carrier bersih yang dapat digunakan untuk menggantikan bahan bakar fosil pada multi sektor. Penggunaan green hydrogen memiliki tantangan pada biaya produksi yang masih relatif tinggi. Salah satu solusi yang dapat dilakukan untuk meminimalisir biaya produksi adalah dengan menggunakan kelebihan listrik sebagai sumber energi untuk produksi green hydrogen. Beberapa penelitian terkait analisis produksi green hydrogen dengan menggunakan kelebihan listrik pada PLTA telah dilakukan, akan tetapi pada penelitian tersebut kelebihan energi yang tersedia langsung diasumsikan dapat digunakan sepenuhnya atau pada persentase tertentu untuk menghasilkan green hydrogen.
Penelitian ini melakukan analisis tekno ekonomi produksi green hydrogen dari excess power PLTA Bakaru. Kelebihan energi yang dapat digunakan untuk memproduksi hidrogen dianalisis berdasarkan excess power yang dapat dialirkan ke green hydrogen plant dengan memperhitungkan daya elektroliser, daya kompresor, dan spilled water yang dapat dialirkan ke existing turbin untuk menghasilkan excess power. Beberapa skenario konfigurasi green hydrogen plant dibuat berdasarkan jenis dan daya elektorlizer dan kemudian dianalisis untuk mengetahui konfigurasi yang dapat menghasilkan biaya produksi green hydrogen (LCOH) yang paling murah. Software MATLAB 2023b digunakan untuk mengetahui pola daya yang dialirkan, jumlah listrik yang digunakan, dan jumlah green hydrogen yang diproduksi berdasarkan ketersediaan excess power. Hasil analisis menunjukkan bahwa biaya produksi green hydrogen (LCOH) yang paling murah adalah 4,428 USD/kg dengan kapasitas produksi 117,58 ton/tahun dan konfigurasi green hydrogen plant 2 MW alkaline elektroliser, 100,97 kW kompresor, dan storage tank tipe II dengan maximum pressure 350 bar. Hasil analisis juga menunjukkan bahwa investasi konfigurasi green hydrogen plant tersebut feasible dengan PBP (Payback Period) yang paling singkat yaitu 5,96 – 9,59 tahun dengan rentang harga jual green hydrogen dari 5 - 7 USD/kg.
========================================================================================================================
Green hydrogen is an alternative clean energy carrier that can replace fossil fuels in multiple sectors. The use of green hydrogen has challenges in production costs, which are still relatively high. One solution that can be implemented to minimize production costs is to use excess electricity as an energy source for green hydrogen production. Several research studies related to the analysis of green hydrogen production by using excess electricity in hydropower plants have been carried out, but in these studies, the excess energy available is directly assumed to be used entirely or at a certain percentage to produce green hydrogen.
This research analyzes the techno-economics of green hydrogen production from the Bakaru hydropower plant's excess power. The excess energy that can be used to produce hydrogen is analyzed based on the excess power that can be flowed to the green hydrogen plant by considering the electrolyzer power, compressor power, and spilled water that can be flowed into the existing turbine to produce excess power. Several scenarios of green hydrogen plant configurations are made based on the type and nominal power of the electrolyzer and then analyzed to determine the configuration that can produce the cheapest green hydrogen production costs (LCOH). MATLAB 2023b software is used to determine the pattern of power delivered, the amount of electricity used, and the amount of green hydrogen produced based on excess power availability. The analysis shows that the cheapest green hydrogen production cost (LCOH) is 4,428 USD/kg with a production capacity of 117,58 tons/year and a green hydrogen plant configuration of 2 MW alkaline electrolyzer, 100,97 kW compressor, and type II storage tank with a maximum pressure of 350 bar. The analysis results also show that the green hydrogen plant configuration investment is feasible with the shortest PBP (Payback Period) of 5.96 - 9.59 years with a green hydrogen selling price range of 5 - 7 USD/kg.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	green hydrogen, spilled water, excess power, hydropower plant, techno-economy
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ808 Renewable energy sources. Energy harvesting.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Clinton Parsaoran Siburian
Date Deposited:	05 Aug 2024 06:34
Last Modified:	05 Aug 2024 06:34
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/112332

Actions (login required)

View Item