Analiza prožnega obratovanja hibridnega sistema z malim modularnim jedrskim reaktorjem in s sistemom elektrolize za pridobivanje vodikaBelaj, Matevž (Avtor) Čepin, Marko Tomaž (Mentor) Zemljarič, Borut (Komentor) mali modularni jedrski reaktorelektrolizaproizvodnja vodikaprožnost porabeizravnalne rezervetehnično-ekonomska analizaRazogljičenje energetike hkrati povečuje potrebo po vodiku in po prožnosti porabe v vse bolj spremenljivem elektroenergetskem sistemu. Povezava malega modularnega jedrskega reaktorja in sistema elektrolize za pridobivanje vodika lahko ponudi oboje. Tak hibridni sistem doslej še nikjer ne obratuje, zato njegova ekonomska vrednost ostaja neizmerjena. Modelirani sistem sestavljata jedrski reaktor ACP100 z neto močjo 100 MW in sistem elektrolize s protonsko izmenjevalno membrano, sestavljen iz osmih enakih enot po 5 MW, skupaj torej 40 MW. Obratovanje je modelirano z optimizacijskim modelom, ki za vsak dan v petnajstminutnih intervalih izbere moč sistema elektrolize in ponudbo rezerv tako, da je denarna vrednost dneva največja. Dnevni razporedi za dve leti tržnih podatkov se z izmenjavanjem let razširijo na trideset let, v katerih se sproti seštevajo degradacija sklopov celic in njihove zamenjave. Dobiček od prožnega obratovanja je izmerjen kot razlika med tremi strategijami obratovanja. Prva obratuje togo, torej ves čas s polno močjo proizvaja vodik. Druga porabo prilagaja ceni električne energije. Tretja dodatno ponuja izravnalne rezerve operaterju prenosnega sistema. Model uporablja dejanske tržne podatke evropske mreže operaterjev prenosnih sistemov za električno energijo za leti 2024 in 2025. Vsako strategijo ovrednoti s povprečnim letnim obratovalnim denarnim tokom, izračunanim iz tridesetletnega denarnega toka obratovanja. Izračun upošteva tudi degradacijo sistema elektrolize in zajema 38 evropskih trgovalnih območij, od katerih jih ima 27 tudi podatke o rezervah. Prilagajanje porabe ceni se izplača v vseh 38 območjih, v povprečju za okoli 3,4 milijona evrov na leto ali za 10,7 % v primerjavi s togim obratovanjem. Velikost tega dobička določa raven cen električne energije. Sodelovanje na trgu rezerv prinese dobiček v vseh 27 območjih s podatki o rezervah, v povprečju okoli 6,2 milijona evrov na leto ali 19,6 %. Na tej ožji množici prilagajanje prinese okoli 2,7 milijona evrov na leto ali 8,6 %, zato rezerve prinesejo več kot dvakrat toliko. Poganja jih povsem drug dejavnik, in sicer prihodek na trgu rezerv, zlasti plačilo za razpoložljivost. Ker sta gonili različni, sta oba dobička med območji nepovezana, saj koeficient korelacije med njima znaša 0,23. Najprivlačnejša so območja, ki združujejo visoke cene električne energije in dobro plačane rezerve. Sistem tudi v najprožnejši strategiji ostaja predvsem proizvajalec vodika, saj prodaja vodika prinese dobri dve tretjini letnega obratovalnega denarnega toka. Prilagajanje porabe in rezerve skupaj nadgradijo togo osnovo za okoli 8,9 milijona evrov na leto ali dobrih 28 %, pri čemer sistem letno proizvede od 5,0 do 6,2 tisoč ton vodika in na trg sprosti do 70 GWh električne energije. Dvanajst ponovitev celotnega izračuna potrdi, da povprečji obeh dobičkov ostaneta pozitivni v celotnem razponu preverjenih negotovih predpostavk, spremeni se le razmerje med njima, saj pri najnižji preverjeni ceni vodika prilagajanje prinese več kot rezerve.20262026-09-30 10:25:01Magistrsko delo/naloga188946sl