Producción de Hidrógeno

Transcripción

1 Producción de Hidrógeno Jornadas Técnicas de la AEE Power EXPO 2008 Sesión VI Los nuevos desarrollos tecnológicos Dr. Luis Correas Usón Director Gerente Fundación para el Desarrollo de las Nuevas Tecnologías del Hidrógeno en Aragón 1

2 Índice Fundación del Hidrógeno en Aragón Producción de hidrógeno: electrolisis Hidrógeno y eólica Proyecto ITHER 2

3 Fundación del Hidrógeno en Aragón Jornadas Técnicas Jornadas de la AEE Técnicas Power de la EXPO AEE 2008 Power 25 Expo de septiembre de septiembre 2008 de

4 Fundación del Hidrógeno en Aragón 4

5 Fundación del Hidrógeno en Aragón 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

6 Producción de hidrógeno: electrolisis Jornadas Técnicas Jornadas de la AEE Técnicas Power de la EXPO AEE 2008 Power 25 Expo de septiembre de septiembre 2008 de

7 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

8 Producción de hidrógeno: electrólisis 8

9 Producción de hidrógeno Producción de hidrógeno: un poco de química... Reformado de metano e hidrocarburos CH + Reacción shift 4 + H 2O CO 3H 2 CO + H + 2O CO2 H 2 ΔH ( kj / mol) = 206 ΔH ( kj / mol) = 41 Disociación del agua: electrólisis y termólisis 1 H 2O O2 + 2 H 2 ΔH ( kj ΔH ( kj / mol) / mol) = 405 = 165 (298K) (1200K) Ciclos Termoquímicos I 2 + SO 2HI 2 + 2H H 2 + I 2 O 2 2HI + H 2 SO 4 9

10 Producción de hidrógeno: comparativa Coste elevado de equipos: entre y por kw, pero muy modular (kw MW) Producción actual de hidrógeno a partir de fuentes energéticas Elevado Coste Energético de la Electrólisis? Gas Natural CH4 Petróleo Ligero CH2.6 Nafta CH2.2 Petróleo pesado CH1.4 Carbón CH0.7 Subproductos CO2 CO2 CO2 CO2/S CO2/S O2 Producción específica de subproducto (kj/kmol H2) El 80% de la energía del H2 proviene de la propia energía del gas natural / / Agua H2O 0.5 Consumo energético teórico kj/mol H2 41,28 37,5 38,35 50,3 57,

11 Hidrógeno y eólica Jornadas Técnicas Jornadas de la AEE Técnicas Power de la EXPO AEE 2008 Power 25 Expo de septiembre de septiembre 2008 de

12 Para la reflexión Evacuación infrautilizada Desacople con demanda Desconexión de parques 12

13 Hidrógeno y Almacenamiento de energía Densidad de energía Duración en ciclos Medioambiente Carga y descarga Pérdidas Rango de potencia Madurez tecnológica Coste por energía Coste por potencia Eficiencia global 13 Mix de renovables Agregación de producción Agregación de mercados Mejora de la predicción Gestión activa de la demanda Optimización de redes Nuevas tecnologías de distribución y transporte Centrales de reserva y de pico Almacenamiento de energía Bombeo de agua Volantes de inercia Aire comprimido Acumuladores electroquímicos Baterías redox Supercondensadores Bobinas superconductoras Hidrógeno

14 Eólica, hidrógeno, transporte Cortesía GM. Motorizaciones híbridas Coche eléctrico Pila de combustible GLP Gas Natural Fischer-Tropsch DME (Dimetiléter) Metanol Etanol Biodiesel Electricidad Hidrógeno Motor de Combustión Interna Gasolina Gasóleo Elaboración propia a partir de estudios de LBST 14

15 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. 1

16 AIE HIA Grupo 24: energía eólica e hidrógeno 16

17 El proyecto ITHER Jornadas Técnicas Jornadas de la AEE Técnicas Power de la EXPO AEE 2008 Power 25 Expo de septiembre de septiembre 2008 de

18 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. 18

19 Proyecto ITHER: parque eólico LAGERWAY-LW18/80 kw ENERCON-E32/330 kw VESTAS V kw 19

20 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. 20

21 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 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. 21

22 Proyecto ITHER 22

23 Gracias por su atención Fundación para el Desarrollo de las Nuevas Tecnologías del Hidrógeno en Aragón 23