Síguenos en Facebook
Síguenos en Twitter

Sistema de xeración e acumulación de enerxía en forma de hidróxeno

ANTECEDENTES


Debido á dificultade de xestionar a enerxía eléctrica inxectada á rede polos aeroxeradores e a que tampouco é doado almacenar a súa enerxía mecánica (par torsor do eixe), os adiantos tecnolóxicos orientados a corrixir esta variabilidade véñense enfocando cara á predición e o almacenamento da enerxía eléctrica que o parque eólico entrega á rede.

Unha posibilidade para almacenar a enerxía eléctrica xerada nun parque eólico, consiste en acumulala en forma de enerxía química. A reacción química empregada debe ser reversible; é dicir, coa capacidade de poder absorber enerxía nun sentido e entregala no outro, permitindo con iso a almacenaxe da enerxía eléctrica.

O par químico que suscita actualmente un maior interese tecnolóxico no almacenamento de enerxía eléctrica é o hidróxeno-osíxeno. Ambos os dous elementos constitúen a molécula de auga (H2O) e poden obterse a partir dela mediante electrólise (descomposición por electricidade). A posterior combinación de ambos os dous (H2 + O2) para formar auga devolve parte da enerxía absorbida no proceso de electrólise previo.

Unha das vantaxes do par H2-O2 sobre outros reside en que só é necesario almacenar o hidróxeno, xa que o osíxeno pode tomarse da atmosfera, da que forma parte.

Aínda que sexa a pila de combustible a que revolucionou o uso do hidróxeno, a súa combustión nun motor de explosión con osíxeno é unha tecnoloxía amplamente coñecida.

Na primavera do 2005 asinouse un acordo entre Gas Natural e a Consellería de Economía e Industria da Xunta de Galicia para o desenvolvemento dun proxecto piloto de almacenaxe de enerxía eólica, a través de enerxía química.

OBXECTIVOS:


As infraestruturas do proxecto sitúanse no Parque Eólico Experimental Sotavento. A planta de almacenaxe de enerxía eólica, emprega o hidróxeno a unha escala que, sen ser dunha envergadura que resolva a variabilidade da xeración, permitiu extraer experiencias en operacións reais trasladables ao deseño de solucións globais.

A produción de hidróxeno efectúase mediante un electrolizador de 60 Nm3/h de capacidade nominal alimentado con corrente eléctrica proveniente dos aeroxeradores. O electrolizador produce hidróxeno a baixa presión que logo se comprime ata os 200 bar, reducindo o volume de almacenaxe. Para a posterior conversión a enerxía eléctrica, emprégase un equipo motoxerador de 55 kW eléctricos.

FUNCIONAMENTO E METODOLOXÍA


Funcionamento do almacenamento de enerxía eólica ou enerxía renovable

Un posible modo para almacenar a enerxía eléctrica xerada nun parque eólico, consiste en transformala en hidróxeno.

A enerxía eléctrica que se desexa almacenar derívase cara a un electrolizador, que é un dispositivo no que o paso da corrente eléctrica disocia auga nos seus dous compoñentes: osíxeno (O2) e hidróxeno (H2) segundo a reacción H2O = H2 + ½ O2. O H2 obtido comprímese para facer máis doado o seu almacenamento, mentres que o O2, que non ten contido enerxético, se libera á atmosfera, da que xa é compoñente.

O H2 mantense almacenado en recipientes a presión ata o momento no que debe empregarse para xerar enerxía eléctrica en situacións de demanda ou necesidade de xestión.

Neste caso, o H2 é utilizado como carburante nun grupo de xeración eléctrica cuxo motor é similar aos do gas natural, pero adaptado para hidróxeno. O motor aspira aire atmosférico cuxo osíxeno, en proporción do 20%, é o que, provocado pola faísca das buxías, reacciona co H2 nos cilindros.

A combustión do H2 + O2 libera só auga nun proceso inverso ao que se producira no electrolizador.

O cegoñal do motor arrastra un xerador que produce novamente enerxía eléctrica que se entrega á rede.

Esquema de Funcionamento da Planta de H2

As distintas fases das que constou o proxecto foron:

  1. Elección de equipos e análises previas
  2. Desenvolvemento do proxecto en función dos equipos seleccionados
  3. Execución e dimensionado da obra civil
  4. Instalación dos elementos e posta en marcha
  5. Avaliación de todo o sistema aplicando diferentes estados
  6. Avaliación e simulación do sistema empregando as seguintes consignas
    • Estratexias de xestión
    • Estratexia balancing
    • Estratexia peaking
    • Estratexia restricións técnicas
    • Estratexia repowering
    • Estratexia cobertura da demanda
    • Análise de resultados de estratexias
  7. Análise de resultados do proxecto
  8. Difusión de resultados

ORGANISMOS COLABORADORES:


O presente proxecto foi financiado por Gas Natural e a Consellería de Economía e Industria da Xunta de Galicia, coordinado por Gas Natural e coa colaboración do Parque Eólico Experimental Sotavento.

SITUACIÓN ACTUAL


O proxecto concluíu en decembro de 2011.

DOCUMENTACIÓN:


Descrición Idioma Tamaño Descargar
Seminario H2: Situación Renovables en España, previsións futuras_IDAE Castelán 1.118 Kb
logo pdf
Seminario H2: Integración das renovables na red_REE Castelán 1.796 Kb
logo pdf
Seminario H2: Almacenamento enerxético_CENER Castelán 1.412 Kb
logo pdf
Seminario H2: Integración eólica e hidróxeno_FHA Castelán 2.216 Kb
logo pdf
Seminario H2: Outras aplicacións do H2 e futuros escenarios_CNH2 Castelán 2.168 Kb
logo pdf
Seminario H2: Planta de acumulación de H2 de Sotavento_Gas Natural Fenosa Castelán 3.014 Kb
logo pdf