Producción de Hidrógeno Corre… · Jornadas Técnicas de la AEE – Power EXPO 2008 – 25 de septiembre de 2008 10 ¿Elevado Coste Energético de la Electrólisis? Gas Natural

Jornadas Técnicas de la AEE – Power EXPO 2008 – 25 de septiembre de 20081

Producción de HidrógenoJornadas Técnicas de la AEE Power EXPO 2008Sesión VI – Los nuevos desarrollos tecnológicos

Dr. Luis Correas UsónDirector GerenteFundación para el Desarrollo de lasNuevas Tecnologías del Hidrógeno en Aragón


Índice

Fundación del Hidrógeno en Aragón

Producción de hidrógeno: electrolisis

Proyecto ITHER

Hidrógeno y eólica



Jornadas Técnicas de la AEE – Power Expo 2008 – 25 de septiembre de 2008




Apoyar al desarrollo de proyectos estratégicos y de futuro que creen empleo, generen riqueza y diversifiquen el tejido industrial a la vez que lo hacen más competitivo.

Desarrollar una agenda estratégica que contenga líneas maestras de los pasos a realizar y de un horizonte temporal para los mismos.

Crear una red de empresas industriales que cooperen y generen futuras oportunidades de negocio basado en las tecnologías del hidrógeno



Producción de hidrógeno: electrolisis



Producción de hidrógeno: vías y usos

Fuente: High Level Group on Hydrogen and Fuel Cells. Hydrogen energy and fuel cells - A vision for our future


Producción de hidrógeno: electrólisis


Reformado de metano e hidrocarburos

Reacción shift

Disociación del agua: electrólisis y termólisis

Ciclos Termoquímicos

Producción de hidrógeno

224 3HCOOHCH +⇔+

222 HCOOHCO +⇔+

222 21 HOOH +⇔

206)/( =Δ molkJH

41)/( −=Δ molkJH

)1200(165)/()298(405)/(

KmolkJHKmolkJH

=Δ=Δ

22

42222

222

IHHISOHHIOHSOI

+⇔+⇔++

Producción de hidrógeno: un poco de química...


¿Elevado Coste Energético de la Electrólisis?

Gas Natural CH4

Petróleo Ligero CH2.6

Nafta CH2.2

Petróleo pesado CH1.4

Carbón CH0.7

Agua H2O

Subproductos CO2 CO2 CO2 CO2/S CO2/S O2

Producción específica de subproducto (kJ/kmol H2)

0.25 0.3 0.32 0.37/0.003-0.0150.43 / 0.002-0.01

0.5

Consumo energético teórico

kJ/mol H241,28 37,5 38,35 50,3 57,15 242

Producción actual de hidrógeno a partir de fuentes energéticas

Producción de hidrógeno: comparativa

Coste elevado de equipos: entre 10.000 y 5.000 €por kW, pero muy modular (kW – MW)

El 80% de la energía del H2 proviene de la propia energía del gas natural


Hidrógeno y eólica



Para la reflexión…

Desacople con demanda

Evacuación infrautilizada

Desconexión de parques


Hidrógeno y Almacenamiento de energía

Mix de renovablesAgregación de producciónAgregación de mercadosMejora de la predicciónGestión activa de la demandaOptimización de redesNuevas tecnologías de distribución y transporteCentrales de reserva y de pico

Almacenamiento de energía

Bombeo de aguaVolantes de inerciaAire comprimidoAcumuladores electroquímicosBaterías redoxSupercondensadoresBobinas superconductoras

Hidrógeno

☺ Densidad de energía☺ Duración en ciclos☺ Medioambiente☺ Carga y descarga☺ Pérdidas☺ Rango de potencia

Madurez tecnológicaCoste por energíaCoste por potenciaEficiencia global


Elaboración propia a partir de estudios de LBST

Eólica, hidrógeno, transporte…

Cortesía GM.

GLPGas NaturalFischer-TropschDME (Dimetiléter)MetanolEtanolBiodieselElectricidadHidrógeno

GasolinaGasóleo

Motor de Combustión Interna

Motorizaciones híbridasCoche eléctricoPila de combustible


Sinergia eólica - hidrógeno

Hidrógeno y renovables:

•Aplicaciones nicho y críticas: alto precio de la energía.

•Medio y largo plazo: expectativas en la reducción de costes de equipos.

Hidrógeno y eólica:

•Herramienta en la gestión de parques eólicos.

•Rentabilidad: ¿próxima década?

•Cogeneración de electricidad renovable e hidrógeno como combustible.


http://task24.hidrogenoaragon.org

AIE HIA Grupo 24: energía eólica e hidrógeno


El proyecto ITHER



Características del proyecto ITHER

El proyecto ITHER consiste en:•100 kW de fotovoltaica, con 6 diferentes tipos de placas, 4 tipos de seguidores, e integración en la arquitectura y en edificación.•635 kW de energía eólica en 3 turbinas (2 asíncronas, 1 síncrona).•Electrolizadores alcalino y PEM (65 kW – 7 kW).•Almacenamiento de hidrógeno en hidruros metálicos y comprimido a alta presión (350 bar).•Varias pilas de combustible.El proyecto muestra las tecnologías fotovoltaicas y eólicas disponibles actualmente así como el ciclo completo del hidrógeno.


Proyecto ITHERProyecto ITHER: parque eólico

VESTAS V29-225 kW

LAGERWAY-LW18/80 kW

ENERCON-E32/330 kW


Restricciones y decisiones del proyecto

Máxima variedad de tecnologías, para favorecer la concienciación sobre las renovables → combinación de turbinas síncronas y asíncronas.

Las tecnologías deben ser estado del arte, para minimizar el riesgo financiero y tecnológico y concentrarse en el hidrógeno → turbinas de fabricantes conocidos, no prototipos.

Número de turbinas limitado a 3 (parque de I+D), y compatible con la actividad del parque Walqa (impacto en paisaje, sombras, ruidos, áreas de seguridad) → altura de buje limitado a 50 m. y potencia a 500 kW → turbinas de segunda mano.

Proyecto global muy complejo → varios subproyectos adjudicados a ingenierías e instaladores. Fundación coordina.


Experiencia adquirida

•Las instalaciones actuales cubren el 84% del consumo eléctrico del parque Walqa (único en su género), o el equivalente a unas 210 familias, evitando la emisión de unas 440 Tn de CO2 anuales.•Más de 2.000 personas han visitado las instalaciones.

•Información deficiente de las máquinas → errores entre el proyecto y la realidad.•Interfaz entre instaladores de aeros e infraestructura de evacuación no ha sido fácil → Opción “llave en mano” hubiera sido preferida.•Estado de las máquinas bueno pero mejorable → incidencias en la puesta en marcha y en la primera etapa de funcionamiento → menores disponibilidades.•MUCHO CUIDADO con las garantías y el soporte técnico de las máquinas de segunda mano → compromiso del fabricante es importante, y certificación de las máquinas.•Tecnología de máquinas síncronas, todavía desconocida en España.


Proyecto ITHER


Gracias por su atención

Fundación para el Desarrollo de las Nuevas Tecnologías del Hidrógeno en Aragó[email protected]

www.hidrogenoaragon.org

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