Hydrogen Refueling Station Design Using Wind Energy Sources in Algeria

Abstract

The continued growth in energy demand, depletion risks, and global warming underscore the urgent need for an energy transition towards a sustainable hydrogen-based model. Renewable hydrogen is a promising solution to reduce greenhouse gas emissions and ensure energy security. This study focuses on developing a hydrogen refueling station (HRS) design methodology utilizing wind energy in Adrar, Algeria. This study begins with an analysis of global and Algerian energy and environmental systems, emphasizing the challenges posed by fossil fuels. The methodology combines a detailed assessment of the region's wind energy potential and the technical and economic requirements for establishing a wind-powered HRS. A scenario analysis evaluates the performance and economic feasibility of the HRS over a 20-year period. The results indicate that integrating hydrogen into Algeria's energy collection can significantly reduce the carbon footprint, with the potential to transform the transportation sector. the economic analysis reveals that the cost of producing hydrogen is competitive. This research provides a viable pathway for implementing sustainable hydrogen infrastructure in Algeria, promoting a cleaner and more resilient energy future.

النمو المستمر في الطلب على الطاقة، ومخاطر الاستنزاف، والاحتباس الحراري يؤكد الحاجة الملحة إلى الانتقال الطاقوي نحو نموذج مستدام قائم على الهيدروجين. الهيدروجين المتجدد هو حل واعد للحد من انبعاثات غازات الدفيئة وضمان أمن الطاقة. تركز هذه الدراسة على تطوير منهجية تصميم محطة تعبئة الهيدروجين باستخدام طاقة الرياح في أدرار، الجزائر. تبدأ هذه الدراسة بتحليل للنظم الطاقوية والبيئية العالمية والجزائرية، مع التركيز على التحديات التي تواجه الوقود الأحفوري. تجمع المنهجية بين تقييم مفصل للإمكانات الطاقوية للرياح في المنطقة والمتطلبات التقنية والاقتصادية لإنشاء محطة تعبئة الهيدروجين العاملة بطاقة الرياح. يقوم تحليل السيناريو بتقييم الأداء والجدوى الاقتصادية لمحطة تعبئة الهيدروجين على مدى 20 عامًا. تشير النتائج إلى أن دمج الهيدروجين في مجموعة الطاقة الجزائرية يمكن أن يقلل بشكل كبير من بصمة الكربون، مع إمكانية تحول قطاع النقل. أظهرت الدراسة الاقتصادية أن تكلفة إنتاج الهيدروجين تنافسية. يوفر هذا البحث مساراً قابلاً لتنفيذ بنية تحتية مستدامة للهيدروجين في الجزائر، مع تعزيز مستقبل طاقة أنظف وأكثر مرونة.