Assessment of low-carbon hydrogen integration into natural gas energy systems beyond blending: An analysis of pure H2 communities in a natural gas-dependent region
Notice bibliographique
Résumé
Hydrogen communities are an emerging concept that could significantly help reduce carbon emissions and support the pursuit of net-zero goals. This study assesses the integration of low-carbon hydrogen into residential and commercial natural gas energy systems, focusing on the environmental impact and economic viability of pure hydrogen communities. Hydrogen production through autothermal reforming with carbon capture and storage and grid electrolysis are analyzed through policy-driven and cost-driven deployment approaches. A bottom-up model of Alberta’s energy supply and demand system (LEAP-Canada) is used to assess 32 scenarios set between 2030 and 2050. This study also develops a cost factor through a bottom-up cost analysis of hydrogen furnaces, water heaters, and ranges in comparison to natural gas counterparts. Results show that the cost of transitioning to hydrogen communities is significant compared to natural gas baselines, even with carbon pricing up to 350 CAD/tonne. Policy-driven hydrogen communities with 250,000 hydrogen homes and 8 million square meters of commercial area avoid up to 13 million tonnes CO 2 eq with a marginal abatement cost of 99 CAD/tonne after considering carbon credits of 350 CAD/tonne. In contrast, cost-based market penetration of hydrogen homes and buildings achieve low penetration with low mitigation. Further, grid electrolysis scenarios exhibit substantially higher marginal abatement costs (over 400 CAD/tonne CO 2 eq). While transitioning natural gas communities to hydrogen can contribute to decarbonization goals, the marginal costs of abatement are high, indicating alternative decarbonization means should be investigated and compared prior to policy decisions. The modeling framework is adaptable to other regions and offers valuable insights for policy makers and stakeholders.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».