Esta web utiliza cookies para ofrecerle una mejor experiencia de navegación. Puede encontrar más información y cambiar sus preferencias en la política de cookies

Ingemecánica - Hermenegildo Rodríguez Galbarro

— Monografías Técnicas —

Análisis de instalaciones de generación de hidrógeno mediante energía solar fotovoltaica

FUENTE:

Dpto. de Ingeniería Energética

Escuela Técnica Superior de Ingeniería

Universidad de Sevilla

El uso de energías renovables y limpias es un objetivo esencial para la subsistencia del ecosistema mundial. A diferencia de los combustibles fósiles tradicionales, las energías renovables se caracterizan principalmente por su diversidad, abundancia y potencial de aprovechamiento en cualquier parte del planeta, pero sobre todo porque no producen gases de efecto invernadero, causantes del cambio climático, ni emisiones contaminantes.

Sin embargo, el principal inconveniente es su disponibilidad intermitente, lo que provoca que no sean fáciles de gestionar. Esta consecuencia produce problemas y desequilibrios en la red, que no solo afectan al sistema eléctrico, sino que también afectan a la rentabilidad de los propios proyectos de generación de energías renovables en la que se pretende basar la transición energética.

En las últimas décadas, el crecimiento de las energías renovables es imparable, como se puede comprobar en las estadísticas aportadas anualmente por la Agencia Internacional de la Energía (AIE). Según las previsiones de dicha institución, la aportación de las renovables en el suministro eléctrico global pasará del 26% en 2018 al 44% en 2040, y proporcionarán 2/3 del incremento de demanda eléctrica registrado en ese período, principalmente a través de las tecnologías eólica y fotovoltaica. (IEA, 2020).

Esta transición energética es clave para la Unión Europea, Estados Unidos, Canadá y Japón, ejes principales para el desarrollo y aplicación de las nuevas tecnologías asociadas a la utilización de energías renovables.

En una economía totalmente descarbonizada, hay dos fuentes de energía alternativas principales que pueden reemplazar a las tradicionales: la energía nuclear y las energías que provienen de fuentes renovables, como la solar y la eólica. Si bien la energía nuclear es una fuente de energía casi inagotable y barata a medio-largo plazo, su uso está muy restringido por los desechos que generan este tipo de reactores y que son fuertemente perjudiciales para la población y medio ambiente. Mientras no se tomen medidas, las energías renovables se posicionan como la alternativa más prometedora.

Para promover las energías renovables, es esencial un buen vector energético: el hidrógeno. No es un recurso energético como lo son el carbón, gas natural o petróleo. A diferencia de estos, el hidrógeno no se encuentra de manera aislada en la naturaleza, sino que está presente formando moléculas indispensables como el agua o compuestos orgánicos. Es un vector energético limpio y sostenible, seguro y eficiente, que complementará en un futuro a la electricidad a la hora de garantizar el suministro energético de la población e incrementará la penetración de las fuentes de origen renovable. Este hidrógeno se le denomina "hidrógeno verde".

Por otra parte, la energía solar es una energía limpia e inagotable, además de estar disponible en cualquier parte del mundo, lo cual la hace esencial en el desarrollo de nuevas fuentes de energía.

En consecuencia, el desarrollo de proyectos de plantas generadoras de hidrógeno con origen renovable procedente de la energía solar a gran escala es una apuesta clave para alcanzar los objetivos en materia energética y para el desarrollo de una industria sostenible y competitiva a escala global.

El objetivo de este trabajo es un estudio y análisis de las instalaciones de producción de hidrógeno verde mediante el uso de energía solar fotovoltaica. Para ello, en el apartado uno se analiza el hidrógeno como vector energético, su desarrollo y objetivos en la Unión Europea y en España. Además, se describen las diferentes etapas que engloban la cadena de valor del hidrógeno para entender su importancia en el ámbito energético.

Seguidamente, en el apartado dos se explica la fuente de energía renovable que se utiliza para producir el hidrógeno: la energía solar fotovoltaica.

En el apartado tres se realiza una descripción de la planta que se estudia y el acoplamiento entre el sistema fotovoltaico y el electrolizador. En el apartado cuatro se nombran y explican unas instalaciones con una antigüedad de 30 años y unas instalaciones de la actualidad que están en proceso de desarrollo.

Por último, en el apartado cinco de este trabajo se lleva a cabo un análisis de los distintos factores que intervienen en una planta de producción de hidrógeno a partir de energía solar.

A continuación, puede el lector descargar este documento completo para su consulta en formato PDF:

" Análisis de instalaciones de generación de hidrógeno mediante energía solar fotovoltaica "
FUENTE: Biblioteca de Ingeniería de la Universidad de Sevilla

›› Descargar PDF...