Aprovechamiento del excedente de renovables mediante hidrógeno verde.

Abstract

El creciente desarrollo de las energías renovables, principalmente la generación eólica y solar ha permitido la implementación de estas tecnologías en el mercado eléctrico. Debido a esto, la gestión del sector eléctrico se ha convertido en un gran desafío, ya que, si no se optimizan bien los recursos pueden ocurrir fenómenos como el apagón que se vivió el 28 de abril en España, Portugal y parte de Francia. Así mismo, debido a la falta de almacenamiento, la sobre generación y restricciones de la red, se están produciendo excedentes de renovables que no pueden ser utilizados. Es por esto por lo que, en este trabajo de fin de grado se propone utilizar hidrógeno verde para almacenar esta energía excedente, que normalmente se produce en las horas de menor demanda, y utilizarla posteriormente en horas de mayor demanda. Para poder analizar la viabilidad se ha hecho un estudio de los principales tipos de electrolizadores existentes en el mercado, de los cuales se ha seleccionado el electrolizador alcalino. También se han analizado las formas de almacenar el hidrógeno, de las cuales se han seleccionado los tanques a alta presión y por último se han comparado los tipos de pilas de combustible concluyendo que las más adecuadas son las pilas PEM. Con estos equipos seleccionados se ha realizado un estudio de viabilidad económica. Por último, como se argumenta en el documento la localización de la propuesta se sitúa en Burgos debido a la elevada potencia instalada en energía renovable.

The growing development of renewable energies, mainly wind and solar generation, has enabled the implementation of these technologies in the electricity market. As a result, managing the electricity sector has become a major challenge, since if resources are not properly optimized, phenomena such as the blackout that occurred on April 28 in Spain, Portugal, and parts of France can happen. Likewise, due to the lack of storage, overgeneration, and grid limitations, there is a surplus of renewable energy that cannot be utilized. This is why this undergraduate thesis proposes the use of green hydrogen to store this excess energy, usually produced during hours of low demand, and to use it later during peak demand periods. To assess the feasibility, a study has been carried out on the main types of electrolyzers available on the market, from which the alkaline electrolyzer was selected. The different methods of storing hydrogen have also been analyzed, selecting high-pressure tanks. Finally, various types of fuel cells were compared, concluding that PEM fuel cells are the most suitable. With these selected components, an economic feasibility study was conducted. Lastly, as argued in the document, the proposed location is Burgos, due to its high installed capacity in renewable energy.