Leveraging Hydrogen for Covering Energy Shortage in an Electricity Subgrid

تستكشف هذه الدراسة حلاً مستداماً لمعالجة عدم التطابق الومني بين العرض والطلب على الكهرباء في منطقة براك الشاطئ من خلال استغلال فائض الكهرباء خلال ساعات انخفاض الطلب لإنتاج الهيدروجين عبر التحليل الكهربائي، ثم استخدام خلايا الوقود لتوليد الكهرباء خلال فترات الذروة. تقيم الدراسة جدوى استخدام نظام يعتمد على الهيدروجين لتحقيق استقرار الشبكة الفرعية دون الحاجة إلى وحدات توليد كهرباء إضافية. ووفقاً للنتائج، يمكن للمحلل الكهربائي إنتاج ما يصل إلى 271.8 متر مكعب من الهيدروجين في الساعة، ويتطلب ذلك حوالي 9.1 ميغاواط من الكهرباء، وهو ما يكفي لتغطية العجز في الطاقة البالغ 6.1 ميغاواط في الشبكة. وبسعة تخزين للهيدروجين تبلغ 421,255 متر مكعب، يمكن لهذا النظام تخزين الهيدروجين لاستخدامه لاحقاً في خلايا الوقود لتغطية العجز البالغ 1689 ميغاواط في الشبكة الفرعية خلال أوقات الذروة. وتشير النتائج إلى أنه من خلال تحسين إنتاج الهيدروجين بالتحليل الكهربائي واستخدام خلايا الوقود لتوليد الكهرباء، يمكن للنظام المقترح توفير 8,424 ميغاواط من الطاقة، مما يغطي فعلياً عجز الشبكة. ولا يقتصر هذا الأسلوب على سد الفجوة بين العرض والطلب فحسب، بل يثبت أيضاً أنه حل فعال من حيث التكلفة والكفاءة لتحقيق استقرار الشبكة دون الحاجة إلى محطات توليد كهرباء إضافية.