Assessing Tunisia’s Electrical System and its Green Hydrogen Strategy using OSeMOSYS and Multi-Criteria Decision-Making Method
2025 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesis
Abstract [en]
As the global shift toward hydrogen accelerates, understanding the role of hydrogen in the energy systems of emerging countries becomes crucial. Tunisia, with its substantial renewable resource potential and its proximity to the EU, presents an interesting case for analysis. This study explores Tunisia’s energy landscape by assessing its green hydrogen strategy and its energy planning through a scenario-based energy system modeling framework, focusing specifically on the electricity sector. An energy system model was developed using OSeMOSYS to identify least-cost solutions, and the results were evaluated based on energy security, energy justice, and environmental indicators. A comparative analysis of the scenarios was then conducted using the TOPSIS multi-criteria decision-making (MCDM) method.
The study revealed that blending 10% by volume of green hydrogen into the natural gas system to fuel gas-fired turbine power plants offers the most favorable scenario to address the country’s energy challenges, while still aligning with the objectives of the green hydrogen development strategy. In addition to these findings, the geographical distribution of renewable energy potential modeled in this study provides deeper insight into how energy system models can be used to optimize resource allocation, power transmission and distribution planning, and to support further region-specific policy development. Across all four scenarios and throughout the entire period of interest, the third scenario, which involves blending hydrogen into the natural gas system, ranks the highest in both the medium and long-term periods based on the final TOPSIS Cj scores.
Abstract [sv]
I takt med att den globala övergången till vätgas accelererar blir det avgörande att förstå vätgasens roll i energisystemen i tillväxtländer. Tunisien, med sin betydande potential för förnybara resurser och sin närhet till EU, presenterar ett intressant fall för analys. Denna studie utforskar Tunisiens energilandskap genom att bedöma dess strategi för grön vätgas och dess energiplanering genom ett scenariobaserat ramverk för energisystemmodellering, med specifikt fokus på elsektorn. En energisystemmodell utvecklades med hjälp av OSeMOSYS för att identifiera kostnadseffektiva lösningar, och resultaten utvärderades baserat på energitrygghet, energirättvisa och miljöindikatorer. En jämförande analys av scenarierna genomfördes sedan med hjälp av TOPSIS multikriteriebeslutsmetod (MCDM).
Studien visade att inblandning av 10 volymprocent grön vätgas i naturgassystemet för att driva gasdrivna turbinkraftverk erbjuder den mest lovande lösningen för att hantera landets energiutmaningar, samtidigt som den är i linje med målen för strategin för utveckling av grön vätgas. Utöver dessa resultat ger den geografiska fördelningen av potentialen för förnybar energi som modelleras i denna studie djupare insikt i hur energisystemmodeller kan användas för att optimera resursallokering, kraftöverföring och distributionsplanering, och för att stödja ytterligare regionspecifik policyutveckling. Över alla fyra scenarier och under hela den aktuella perioden rankas det tredje scenariot – som innebär att vätgas blandas i naturgassystemet – högst på både medellång och lång sikt baserat på de slutliga TOPSIS Cj-poängen.
Place, publisher, year, edition, pages
2025. , p. 85
Series
TRITA-ITM-EX ; 2025:521
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-371423OAI: oai:DiVA.org:kth-371423DiVA, id: diva2:2005453
Supervisors
Examiners
2025-10-102025-10-102025-10-10Bibliographically approved