Feasibility and economic analysis of hydrogen seasonal storage in depleted gas reservoirs: A case study in Alberta
Notice bibliographique
Résumé
Underground hydrogen storage (UHS) in depleted gas reservoirs is a promising solution to address seasonal energy imbalances in regions like Alberta, where surplus renewable electricity in summer contrasts sharply with high winter demand. At present, most existing studies are based on synthetic reservoir models and do not adequately account for geological heterogeneity, operational constraints observed in field conditions, or the integrated optimization of technical performance and economic viability. This study investigates the feasibility and economic potential of UHS in a near-depleted gas reservoir within the Edson Formation, Alberta. Multiple hydrogen-related mechanisms, including permeability hysteresis, structural trapping, diffusivity, solubility, and the effect of cushion gas are explicitly simulated, offering a more realistic assessment of storage dynamics. A novel multi-objective Sparrow Search Algorithm (MOSSA) combined with Pareto non-dominated ranking is developed to simultaneously maximize hydrogen recovery factor and Net Present Value (NPV), incorporating both integer and continuous operational variables such as well count, location, injection rates, and conversion timing. Results show that optimal well configurations improve hydrogen recovery by up to 10 % over the base case, with economic scenarios achieving projected revenues exceeding CAD 23.78 million in the tenth year. Sensitivity analysis reveals that pressure and well scheduling significantly affect performance, while storage mechanisms exert minimal impact. This research provides a technically and economically robust framework for large-scale UHS deployment in real field settings, addressing key knowledge gaps and supporting Alberta's transition to a low-carbon energy system.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 ».