Model of optimization of operating modes of autonomous energy supply systems based on hydrogen technology for the needs of Аrktika

• Main Authors: Y. A. Sekretarev, T. V. Myateg, V. Ya. Lyubchenko, N. V. Zubova, S. V. Bezmenov, Ю. А. Секретарев, Т. В. Мятеж, В. Я. Любченко, Н. В. Зубова, С. В. Безменов
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: Russian
• Published: Международный издательский дом научной периодики "Спейс 2024
• Subjects: локальные сообщества; renewable energy sources; hydrogen; sociotechnical transit; intermediate technology; fuel cell; local communities; возобновляемые источники энергии; водород; социотехнический транзит; промежуточная техника; топливный элемент; Arctic
• Online Access: https://www.isjaee.com/jour/article/view/2392; https://doi.org/10.15518/isjaee.2024.03.057-070

The possibilities of implementing a «hydrogen transition» in the local energy sector of the Arctic are considered based on the application of the concepts of environmentally friendly technologies and socio-technological transit according to the criterion of profit maximization. The relevance of the work is due to the reform of the electric power industry, which implies a phased transition to a competitive market model, when each manufacturer will be interested in maximizing its own profit and independently determine the volume of production of electrical and thermal energy based on modern technologies. The article discusses the possibilities of using hydrogen produced from natural gas in fuel cells in decentralized electricity and heat supply systems. The conditions for the competitiveness of the new technology in comparison with centralized systems and decentralized ones based on mini-CHPs with gas turbine or gas piston engines have been determined. It has been shown that fuel cell systems using natural gas as fuel are not energy-saving technologies, but can reduce emissions of carbon dioxide and other pollutants into the environment. Massive use of fuel cells in decentralized energy supply systems is possible only if their cost is reduced to less than $100/kW. Рассмотрены возможности осуществления «водородного перехода» в локальной энергетике Арктики на основе применения концепций технологий, дружественных окружающей среде и социо-технологического транзита по критерию максимизации прибыли. Актуальность работы обусловлена реформированием электроэнергетической отрасли, которое подразумевает поэтапный переход к конкурентной модели рынка, когда каждый производитель будет заинтересован в максимизации собственной прибыли и самостоятельно определять объемы производства электрической и тепловой энергии на базе современных технологий. В статье рассмотрены возможности использования водорода, получаемого на базе природного газа, в топливных элементах в системах децентрализованного электро- и теплоснабжения. Определены ...