The preliminary design and analysis of a solar hydrogen production and storage system

Abstract

[ES] El objetivo de este proyecto es diseñar y analizar la viabilidad económica de un sistema de producción y almacenamiento de hidrógeno verde alimentado por energía fotovoltaica en Turquía. Para lograr este propósito, se evaluará la efectividad de diferentes regiones en Turquía con el fin de identificar la ubicación más adecuada para instalar una planta fotovoltaica de 12 MW. Se tomarán en cuenta factores como la radiación solar, las condiciones meteorológicas, la altitud, la temperatura, la disponibilidad de terrenos y los costos. Se utilizará el software PVsyst para el diseño y análisis económico de la planta fotovoltaica. Seguidamente, se diseñará una instalación de producción de hidrógeno verde de 4 MW, la cual será integrada en el sistema fotovoltaico de 12 MW para producir, almacenar y comercializar hidrógeno verde. Por último, el proyecto también llevará a cabo un análisis económico del sistema completo para evaluar su viabilidad y los posibles rendimientos financieros durante una vida útil de 20 años. El uso eficiente de energía renovable ha sido el objetivo principal del diseño propuesto, que busca generar hidrógeno verde para uso comercial de manera sostenible para Turquía. Al integrar la generación de energía fotovoltaica con la producción de hidrógeno, el proyecto tiene como objetivo obtener un efecto óptimo de ambas tecnologías, que serviría como modelo para el desarrollo de otros proyectos de energía renovable en el futuro. Cabe destacar que los cálculos preliminares aquí realizados se basan en los precios aproximados actuales de los componentes del sistema (mayo de 2024), y los costos variarán según los cambios en los precios de los materiales y componentes.

[EN] The aim of this project is to design and analyze the economic viability of a solar-hydrogen production and storage system in Turkey. To achieve this purpose, the effectiveness of different regions in Turkey will be assessed to identify the most suitable location for installing a 12MW photovoltaic power plant. Factors such as shadowing, solar radiation, weather conditions, altitude, temperature, land availability, and costs will be considered. PVsyst software will be used for the design and economic analysis of the PV power plant. A 4 MW hydrogen production facility will be developed and seamlessly integrated into the 12 MW photovoltaic system to produce and commercialize green hydrogen. Lastly, the project will also conduct an economic analysis of the integrated system of the solar-hydrogen production and storage system to assess the viability of the system and the likely financial returns during a 20-year lifetime. The efficient use of renewable energy has been the primary objective of the proposed design, which aims to generate hydrogen for commercial use in an environmentally sustainable manner for Turkey. By integrating photovoltaic energy generation with hydrogen production, the project aims to obtain an optimum effect of the two technologies, which would serve as a model for future renewable energy projects developments. Please note that preliminary calculations here have been achieved based on the current approximate prices of the system components (May 2024) and the costs will change depending on the prices of the materials and components.