This study analyzes economics of cargo containment and boil-off hydrogen handling systems for large-scale liquid hydrogen transportation. Three representative boil-off hydrogen handling options (high design pressure tank, re-liquefaction system, and consumption as fuel) are selected for target economic analysis system. Thermodynamic aspects of hydrogen in the liquid hydrogen storage tank are analyzed and reflected in economic analysis. Life cycle cost analysis of each options is estimated and levelized shipping cost of hydrogen which reflects the mass of transported amount of hydrogen as well as life cycle cost is utilized to select optimal insulation layer thickness of liquid hydrogen storage tank in each options. Sensitivity analysis on tank base material cost, liquefied natural gas price, and liquid hydrogen price is conducted and it demonstrates that there is no abrupt change in tendency of main results. Analysis for larger scale liquid hydrogen carrier shows that levelized cost of hydrogen for each options are decreased and the tendency of main results are the similar as the base case.
본 연구는 대용량 액체수소 운반선을 위한 화물저장 시스템 및 수소증발가스 처리 선택지들의 경제성을 비교분석하였다. 세 가지 대표적인 수소증발가스 처리 선택지 (압력탱크, 재액화시스템, 연료추진)들이 경제성분석 대상시스템으로 선정되었다. 액체수소저장탱크 내 수소의 열역학적 특성이 분석되고 경제성분석에 반영되었다. 각 선택지들의 생애주기비용이 산출되고 수송량과 생애주기비용을 함께 반영하는 균등화 수소수송비용이 각 선택지들의 액체수소 저장탱크의 최적 단열층 두께를 선정하는데 활용되었다. 탱크의 기반재료 비용, 액화천연가스 비용, 그리고 액체수소 비용에 대한 민감도 분석이 수행되었고 해당 파라미터들은 주요 결과의 경향에 큰 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 더 큰 용량의 액체수소 운반선에 대한 분석 결과, 각 선택지들의 균등화 수소비용은 감소하였지만 각 선택지들의 경향은 기존의 경우와 유사한 결과를 보였다.
