Análisis técnico-económico de producción y almacenamiento de hidrógeno
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Date
2017
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Abstract
Los problemas de capacidad en las líneas de trasmisión de energía, producto del exceso de oferta de energía, en ciertas horas del día, proveniente principalmente de generadoras fotovoltaicas del norte de Chile, producen vertimientos de energía o desacoples del sistema. Este vertimiento, es literalmente "botar energía", pues no pueden ser inyectados
a las líneas de transmisión. Para poder cuantificar este vertimiento, se realizó un análisis de las centrales fotovoltaicas, por un periodo de 3 meses, registrando vertimientos de energía que van desde 101 a 2 848 MWh. Para las centrales analizadas, se definieron ciertos escenarios conducentes a determinar la energía que podría ser almacenable y estimar aIgún precio de energía. Resulta clave destacar, que sobre un 90% de los costos marginales en horas de desacople, proporcionaron valores inferiores a 1 USD/MWh. En la búsqueda de como almacenar la energía vertida en los momentos de desacople, se realizó una revisión del estado del arte de diferentes sistemas de almacenamiento de energía, y en particular los sistemas basados en hidrógeno. El estudio presenta diversas aplicaciones del hidrógeno, formas de producirlo, sistemas para almacenarlo, además de-las tecnologías de celdas de combustible. Con lo anterior, se realizaron dos análisis, el primero utiliza la energía de vertimientos solo para producir hidrógeno y otro, además de producir hidrógeno, lo inyecta en celdas de combustible, para transformarlo nuevamente en energía eléctrica. Para ambos casos, se efectuó un dimensionamiento de planta, donde se esquematizan los distintos equipos y diversas configuraciones, y su respectivo análisis económico. Para las distintas configuraciones, técnicamente ambos análisis son viables. No obstante, los análisis económicos, no favorecen a los sistemas en los cuales el hidrógeno se trasforma en energía eléctrica mediante una celda de combustible, pero sí muestra interesantes indicadores en plantas que están diseñadas solo para producir hidrógeno.
Description
Tesis (Magíster en Ingeniería de la Energía)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2017
Keywords
Hidrógeno, Almacenamiento de energía, Desacoples