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Sistema de generación y acumulación de energía en forma de hidrógeno

La instalación se localiza en el Parque Eólico Experimental Sotavento, al Oeste del edificio principal. Los principales equipos que la componen se ubican en contenedores habilitados al efecto. Esta planta surge de la necesidad de explorar los sistemas de almacenamiento energético y su potencial vinculado a la gestión de energías renovables, así como de analizar la operación y eficiencia de una planta real conectada a un parque eólico. El objetivo era la obtención de los conocimientos de operación y la problemática en una instalación de estas características, con la perspectiva de trasladar estos conocimientos y experiencia a futuras plantas de gestión energética a mayor escala. La instalación ha sido desarrollada de modo conjunto por la Consellería de Economía e Industria de la Xunta de Galicia, Gas Natural y la Fundación Sotavento Galicia.

Generación y acumulación de energía en forma de hidrógeno (1)

La planta de hidrógeno ha sido operada conforme a distintas estrategias, en todas ellas empleándose energía eléctrica generada en el Parque Eólico Experimental Sotavento. De un modo general y descriptivo, el funcionamiento de la planta consiste en una primera fase de generación de hidrógeno, posterior almacenamiento y por último la combustión del mismo. Los principales equipos que la integran son:

  • Electrolizador. En este equipo se produce la disociación de la molécula de agua en sus elementos constituyentes, oxígeno e hidrógeno. La capacidad máxima de generación del equipo es de 60 Nm3/h de hidrógeno (en condiciones normales de presión y temperatura, y con una pureza del 99,99%). El oxígeno generado en el proceso se ventea a la atmosfera.
  • Compresor. Equipo encargado de elevar la presión del hidrógeno generado hasta los 200 bar para su almacenamiento.
  • Sistema de almacenamiento de hidrógeno. Infraestructuras que permiten acumular el hidrógeno generado. La capacidad máxima de almacenamiento de la planta es de 1.725 m3.
  • Motogenerador.Equipo en el que se genera la energía eléctrica como producto de la combustión del hidrógeno. La potencia eléctrica del motogenerador es de 55 kW.

En la actualidad el proyecto ha finalizado. Las características técnicas de los equipos que componen la instalación son:

ELECTROLIZADOR


Modelo y Marca Hydrogenics HysSTAT-A 1000Q-60-10
Número de stack/celdas 4 stacks / 90 celdas por stack
Caudal máx. de hidrógeno 60 Nm3/h
Presión de salida 6-10 Bar
Eficiencia de las celdas electrolíticas 4,2 kWh/Nm3
Potencia eléctrica max. absorbida 288 kW
Consumo de agua desmineralizada < 1 l/Nm3 de H2
Tipo de electrolito Disolución KOH en agua al 30% v/v
Cantidad de electrolito 650 l
Peso total en servicio 4.200 kg

COMPRESOR


Modelo y Marca Bauer HFS 15.4-13-DUO II
Presión de aspiración 2,0-4,0 Bar
Presión de descarga 200 Bar
Caudal de aspiración 18 Nm3/h a 2 Bar 30,9 Nm3/h a 4 Bar
Etapas de compresión 3
Número de cilindros 4
Potencia eléctrica absorbida 7,4 kW a 2 Bar 12,4 kW a 4 Bar

GRUPO MOTOGENERADOR


Fabricante Continental Energy Sistems
Potencia mecánica motor 60 kW
Consumo de combustible 198 kW
Configuración 6 cilindros en línea
Capacidad cilindros 11.700 cm3
Ciclo 4 tiempos
Velocidad 1.500 rpm
Flujo max. de hidrógeno 70 Nm3/h
Presión de suministro 28-60 mBar
Potencia eléctrica generador 55 kW
Rendimiento del generador 91-93%

Aplicación demostrativa


Sotavento dispone de una aplicación demostrativa, visual e interactiva, que permite ver los datos de la instalación en tiempo real y realizar múltiples cálculos y extrapolaciones.

Generación y acumulación de energía en forma de hidrógeno (2)