Optimal Supply Chain of Electrolysis-Based Hydrogen Considering Optimal Power Flow. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF (Master Thesis) Master Thesis.pdf - Published Version Restricted to Repository staff only until 15 May 2024. Download (7MB)

Arabic Abstract

في هذه الرسالة، ينصب التركيز على أمثل سلسلة إمداد لمادة الهيدروجين المصنع عن طريق التحليل الكهربائي مع الأخذ بعين الاعتبار الطاقة الكهربائية المتدفقة. هذه الرسالة تأخذ في عين الاعتبار جميع أوجه سلسة الإمداد التي تشمل توليد الهيدروجين، تخزين الهيدروجين للغرض الطارئ، نقل الهيدرجين. بالإضافة، معادلة رياضية تم تقديمها في هذه الرسالة لمحاكاة أهداف الموضوع وتطبيقه عملياً في أرض الواقع. المعادلة الرياضية تأخذ في عين الاعتبار تكلفة رأس المال اليومية لمعامل إنتاج الهيدروجين وتخزينه، تكلفة رأس المال اليومية لشبكة النقل، تكاليف التشغيل اليومية لمعامل الإنتاج والتخزين، تكلفة الوقود اليومية لشبكة النقل، تكلفة الأيدي العاملة والصيانة اليومية لشبكة النقل، التكلفة المتنوعة لشبكة النقل، والتكلفة اليومية للكهرباء مع الأخذ بعين الاعتبار الطاقة المفقودة من النقل بالإضافة الى ربط هذه الأوجه بقيود معينة. المعادلة الرياضية تم تطبيقها على المملكة العربية السعودية لغرض إمكانية التطبيق الفعلية في أرض الواقع وقد قدمت نتائج متميزة لتخطيط سلسلة إمداد للهيدروجين في المملكة بالإضافة لتطبيق هذه المعادلة الرياضية على معاملات إدخال مختلفة لإظهار إمكانية المعادلة المتميزة بالإضافة الى استعمال طريقة الحل الذكية المسماة بالخوارزمية الجينية لحل المعادلة وزيادة كفاءة الحل.

English Abstract

This thesis focuses on the optimal supply chain of electrolysis-based hydrogen generation plants considering optimal power flow. The thesis covers all the supply-chain aspects; generation plants, storage facilities for emergency supply response, and transportation. In addition, a mathematical model has been presented to simulate the topic goals as well as the deployment objective. The mathematical model takes into account the daily capital cost of production plants and storage facilities, the daily capital cost of transportation network, operating costs associated with the hydrogen production plants and storage facilities, transportation fleet fuel cost, transportation labor cost, miscellaneous hydrogen transportation cost, maintenance cost of the transportation network, power consumption and related losses which are all subjected to several constrains. The mathematical model has been implemented on SA for the deployment of the technology. The model showed outstanding planning of supply-chain for hydrogen within the kingdom, and four scenarios have been implemented to verify the mathematical model's reliability. In addition, the intelligent solving approach GA has been utilized to solve the problem and increase the efficiency in approaching the model.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Engineering Electrical
Department:	College of Engineering and Physics > Electrical Engineering
Committee Advisor:	Kassas, Mahmoud
Committee Members:	Abido, Mohammed Ali and Azzouz, Maher
Depositing User:	RIYADH ALAQEELI (g201440640)
Date Deposited:	17 May 2023 07:14
Last Modified:	17 May 2023 07:14
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/142380