| Title: | Sinteza vodikove oskrbovalne mreže z integrirano optimizacijo procesne sheme : magistrsko delo |
|---|
| Authors: | ID Petrovič, Rok (Author)
ID Čuček, Lidija (Mentor) More about this mentor... 
ID Potrč, Sanja (Comentor) |
|---|
| Files: |  MAG_Petrovic_Rok_2026.pdf (8,64 MB)
MD5: 39EB2108553136E01E7084CEF27D49E8
|
|---|
| Language: | Slovenian |
|---|
| Work type: | Master's thesis/paper |
|---|
| Typology: | 2.09 - Master's Thesis |
|---|
| Organization: | FKKT - Faculty of Chemistry and Chemical Engineering
|
|---|
| Abstract: | V magistrskem delu smo razvili večkriterijski večperiodni model mešano celoštevilskega linearnega programiranja (MILP) za sintezo decentralizirane oskrbovalne mreže vodika v Sloveniji. Namen dela je bil določiti optimalno zasnovo decentralizirane oskrbovalne mreže vodika ob sočasni obravnavi ekonomskih in okoljskih vidikov.
Oskrbovalna mreža je zasnovana kot superstruktura, ki povezuje tri ključne nivoje sistema: nivo oskrbe z energijo, procesni nivo in nivo povpraševanja po vodiku. Nivo oskrbe z električno energijo vključuje proizvodnjo električne energije iz fotonapetostnih sistemov in vetrnih elektrarn ter oskrbo iz slovenskega elektroenergetskega omrežja, pri čemer sta upoštevani prostorska in časovna spremenljivost razpoložljivosti obnovljivih virov energije. Procesni nivo zajema proizvodnjo vodika z alkalno elektrolizo (AEL) in elektrolizo s protonsko izmenjevalno membrano (PEM) ter skladiščenje in pripravo vodika za transport s komprimiranjem ali utekočinjanjem. Distribucija vodika omogoča oskrbo industrijskih porabnikov in vodikovih polnilnih postaj s cestnim ali cevovodnim transportom.
Vzporedno smo izvedli analizo življenjskega cikla (LCA), s katero smo ovrednotili okoljske vplive obravnavanih procesov. V optimizacijski model je bil kot okoljski kriterij vključen potencial globalnega segrevanja (GWP). Optimalna topologija oskrbovalne mreže in zasnova procesne sheme sta bili določeni pri treh optimizacijskih kriterijih: ekonomskem, okoljskem ter sestavljenem ekonomsko-okoljskem kriteriju.
Rezultati so pokazali, da se je rešitev pri sestavljenem kriteriju nahajala blizu ekonomskega ekstrema Pareto krivulje in da je bil pri njej dosežen najnižji izravnani strošek vodika (LCOH) 5,288 €/kg H2, pri proizvodnji 55,6 kt H2/a in skupnih stroških približno 294 M€/a. Pri ekonomskem in sestavljenem kriteriju je bil izbran večji delež lokalne proizvodnje vodika, distribucija pa je potekala pretežno s cestnim transportom. Pri okoljskem kriteriju, tj. pri minimiranju GWP, je bila proizvodnja vodika bolj prostorsko razpršena, distribucija pa je potekala izključno po cevovodih. V vseh obravnavanih rešitvah je proizvodnja električne energije temeljila predvsem na vetrnih elektrarnah. Pri ekonomskem in sestavljenem kriteriju je bila kot tehnologija elektrolize izbrana AEL, pri okoljskem kriteriju pa PEM elektroliza. Rezultati LCA so pokazali, da znaša najmanjši GWP približno 1,5 kg CO2 ekv./kg H2. |
|---|
| Keywords: | vodik, oskrbovalna mreža vodika, decentralizirana proizvodnja vodika, optimiranje superstrukture, večkriterijsko večperiodno optimiranje, analiza življenjskega cikla |
|---|
| Place of publishing: | Maribor |
|---|
| Place of performance: | Maribor |
|---|
| Publisher: | [R. Petrovič] |
|---|
| Year of publishing: | 2026 |
|---|
| Number of pages: | 1 spletni vir (1 datoteka PDF (XVIII, 104 str.)) |
|---|
| PID: | 20.500.12556/DKUM-99381 |
|---|
| UDC: | 66.011/.012(043.2) |
|---|
| COBISS.SI-ID: | 291273987 |
|---|
| Publication date in DKUM: | 16.09.2026 |
|---|
| Views: | 77 |
|---|
| Downloads: | 8 |
|---|
| Metadata: |    |
|---|
| Categories: | KTFMB - FKKT
|
|---|
|
:
|
Copy citation |
|---|
| | | | Average score: | (0 votes) |
|---|
| Your score: | Voting is allowed only for logged in users. |
|---|
| Share: |  |
|---|
Hover the mouse pointer over a document title to show the abstract or click
on the title to get all document metadata. |
