Refine
Document Type
- Article (2)
- ZIB-Report (1)
Is part of the Bibliography
- no (3)
Keywords
- Energiewende (1)
- Hydrogen Infrastructure (1)
- Hydrogen Transport (1)
- Mixed Integer Programming (1)
- Network Flows (1)
Institute
- Mathematical Algorithmic Intelligence (3) (remove)
This study examines the usability of a real-world, large-scale natural gas transport infrastructure for hydrogen transport. We investigate whether a converted network can transport the amounts of hydrogen necessary to satisfy current energy demands. After introducing an optimization model for the robust transient control of hydrogen networks, we conduct computational experiments based on real-world demand scenarios. Using a representative network, we demonstrate that replacing each turbo compressor unit by four parallel hydrogen compressors, each of them comprising multiple serial compression stages, and imposing stricter rules regarding the balancing of in- and outflow suffices to realize transport in a majority of scenarios. However, due to the reduced linepack there is an increased need for technical and non-technical measures leading to a more dynamic network control. Furthermore, the amount of energy needed for compression increases by 364% on average.
Die europaische Gasinfrastruktur wird disruptiv in ein zukunftiges dekarbonisiertes Energiesystem verändert; ein Prozess, der angesichts der jüngsten politischen Situation beschleunigt werden muss. Mit einem wachsenden Wasserstoffmarkt wird der pipelinebasierte Transport unter Nutzung der bestehenden Erdgasinfrastruktur wirtschaftlich sinnvoll, trägt zur Erhöhung der öffentlichen Akzeptanz bei und beschleunigt den Umstellungsprozess. In diesem Beitrag wird die maximal technisch machbare Einspeisung von Wasserstoff in das bestehende deutsche Erdgastransportnetz hinsichtlich regulatorischer Grenzwerte der Gasqualität analysiert. Die Analyse erfolgt auf Basis eines transienten Tracking-Modells, das auf dem allgemeinen Pooling-Problem einschließlich Linepack aufbaut. Es zeigt sich, dass das Gasnetz auch bei strengen Grenzwerten gen ̈ugend Kapazität bietet, um für einen großen Teil der bis 2030 geplanten Erzeugungskapazität für grünen Wasserstoff als garantierter Abnehmer zu dienen.