101. La generación de hidrógeno verde a partir de fuentes renovables. Dimensionamiento y equipos de una planta de generación de hidrógeno
- Author
-
Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Física, El Mariachet Carreño, Jorge, López López, José, Durán González, Marc, Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Física, El Mariachet Carreño, Jorge, López López, José, and Durán González, Marc
- Abstract
Aquest document investiga la viabilitat tècnica i econòmica de la producció d'hidrogen renovable a través de mètodes d'electròlisis. Per contextualitzar aquest tema, inicialment s'ha analitzat documentació rellevant sobre el potencial de l'hidrogen per a la descarbonització de diferents sectors econòmics, els fulls de ruta i el marc legal definit per la Unió Europea en aquest àmbit, les principals tecnologies de producció d'hidrogen existents, i la classificació de l'hidrogen per colors segons els mètodes i vectors energètics utilitzats en la seva producció. A continuació, es descriu i simula un model tècnic/econòmic d'una planta electrolítica de producció d'hidrogen, alimentada exclusivament amb excedents energètics provinents d'un parc eòlic. Les anàlisis elaborades preveuen un important augment en l'ús de l'hidrogen com a vector energètic a escala mundial i distingeixen l'electròlisi alcalina com el mètode òptim per a la producció d'hidrogen renovable en l'actualitat. Respecte al model simulat, s'ha determinat el valor d'excedent eòlic mínim, a partir del qual el sistema és rendible econòmicament i el dimensionament òptim del conjunt d'electrolitzadors, segons els diferents nivells d'excedents elèctrics anuals., Este documento investiga la viabilidad técnica y económica de la producción de hidrógeno renovable a través de métodos de electrólisis. Para abordar este tema, en una primera parte se analiza documentación relevante sobre el potencial del hidrógeno para la descarbonización de diferentes sectores económicos, las hojas de ruta y el marco legal definido por la Unión Europea en este ámbito, las principales tecnologías de producción de hidrógeno existentes, y la clasificación del hidrógeno por colores según los métodos y vectores energéticos empleados en su producción. A continuación, se describe y simula un modelo técnico/económico de una planta electrolítica de producción de hidrógeno, alimentada exclusivamente con deslastres energéticos provenientes de un parque eólico. Los análisis realizados prevén un importante aumento en el uso del hidrógeno como vector energético a nivel mundial, y distinguen a la electrólisis alcalina como el método óptimo para la producción de hidrógeno renovable en la actualidad. Respeto al modelo simulado, se ha determinado el valor de deslastre eólico mínimo, a partir del cual el sistema es rentable económicamente y el dimensionamiento óptimo del conjunto de electrolizadores, según los diferentes niveles de excedentes eléctricos anuales., This document studies the technological and economic feasibility of a renewable hydrogen production plant via electrolysis. To address this issue, relevant data regarding the potential of hydrogen for the decarbonization of different economic sectors, road maps, and frameworks proposed by the European Union, the main hydrogen production technologies, and the classification of hydrogen by color as per the method and energy vector used in its production are analyzed. Additionally, a techno/economic model of an electrolytic hydrogen production plant powered exclusively by the energy curtailment of a wind farm is proposed and simulated. The analysis executed predicts a major increase in the global utilization of hydrogen as an energy vector and identifies alkaline electrolysis as the current best method for the production of renewable hydrogen. Regarding the simulated model, this document determines the minimum curtailment level from which the system is cost-effective, and the optimum sizing for the electrolyzer components depending on the annual excess energy considered., This document studies the technological and economic feasibility of a renewable hydrogen production plant via electrolysis. To address this issue, relevant data regarding the potential of hydrogen for the decarbonization of different economic sectors, road maps and frameworks proposed by the European Union, the main hydrogen production technologies, and the classification of hydrogen by color as per the method and energy vector used in its production are analyzed. Additionally, a techno/economic model of an electrolytic hydrogen production plant powered exclusively by the energy curtailment of a wind farm is proposed and simulated. The analysis executed predict a major increase in the global utilization of hydrogen as an energy vector, and identify alkaline electrolysis as the current best method for the production of renewable hydrogen. Regarding the simulated model, this document determines the minimum curtailment level from which the system is cost-effective, and the optimum sizing for the electrolyzers components depending on the annually excess energy considered.
- Published
- 2023