Green hydrogen is foreseen to play a crucial part in reducing the CO2 emissions of heavy transport as well as hard to abate industries like iron and steel making, where the EU wants to decarbonise 30% of primary steel production by 2030. This study presents a performance and degradation model for alkaline water electrolysers to evaluate the electrolyser’s response to different power input profiles and determine the most efficient as well as most cost-effective operating strategy. For this purpose, three scenarios are evaluated, whereof one has a power supply according to 100% supply from solar and wind, one has constant power supply from the grid and one scenario features a power supply fluctuating between 66% and 100% of the electrolyser’s nominal load. It could be shown that the highest average efficiency over ten years could be reached by the latter scenario, while the lowest degradation was reached by the scenario with constant power supply. The lowest electricity cost was reached by the scenario with 100% power supply from solar and wind. Compared to other models in literature, the model in the present study features an extended thermal model with flowing electrolyte as well as one of the first electrolyser degradation models described in literature at all. It is therefore considered to provide a significant contribution to the modelling of industrial alkaline electrolysers.

Grön vätgas förutspås spela en avgörande roll för att reducera CO2-utsläpp från tunga transporter och CO2- intensiv industri som järn- och ståltillverkning, där EU vill minska koldioxidutsläppen med 30% till 2030. I den här studien presenteras en modell för prestanda och åldring av alkalisk elektrolys, som används för att utvärdera elektrolysörens respons under olika lastprofiler och för att fastställa vilken driftstrategi som har bäst verkningsgrad och är mest kostnadseffektiv. Tre olika scenarier har utvärderats; I det första förses elektrolysören med 100% förnybar el via sol- och vindkraft, det andra har konstant tillgång till el från nätet och det tredje har fluktuerande tillgång till el (mellan 66 och 100% av elektrolysörens nominala belastning). Resultaten från studien visar att den bästa verkningsgraden, sett över 10 år, uppnås för det sista scenariot, medan den lägsta åldringen fås vid konstant tillgång på el via nätet. Den lägsta elkostnaden fås under scenariot med 100% el från sol- och vindkraft. Jämfört med andra modeller i litteraturen har modellen i denna studie en utökad termisk modell med flödande elektrolyt. Det är också en av de första åldringsmodellerna som finns att tillgå i litteraturen. Modellen anses därför ge ett betydande bidrag till modellering av industriella alkaliska elektrolysörer.