Acoplamiento de una instalación fotovoltaica a un electrolizador tipo PEM

Abstract

El presente proyecto tiene por objeto analizar el comportamiento de una instalación híbrida constituida por una planta fotovoltaica acoplada a un electrolizador. A partir de unas condiciones de diseño impuestas, se pretende estudiar la cantidad de hidrógeno producido a través del este, gracias a la variación de algunos parámetros claves para el comportamiento de la planta. Asimismo, se ha querido realizar una evaluación energética en las localidades de Sevilla, Madrid y Bilbao para poder observar la variación del comportamiento del electrolizador debido a las diferencias con respecto a las condiciones climáticas, en concreto la irradiancia y las temperaturas ambientales, que pueden afectar a la producción de energía necesaria para la producción de hidrógeno. Asimismo, la motivación del desarrollo de dicho trabajo se debe a la necesidad de informar y concienciar acerca de la producción de energía necesaria para el día a día a través de fuentes de energía renovable y su utilización para producir hidrógeno verde. Esto permitirá reducir las emisiones de CO2 y reducir el uso de hidrógeno “gris” producido a partir de gas natural y otros hidrocarburos ligeros mediante procesos de reformado. Para ello, se ha realizado un pequeño estado del arte del electrolizador PEM, objeto de estudio y su situación actual con respecto a otras tipologías de la misma tecnología, además de las ventajas y desventajas que presentan. A su vez, para ver la viabilidad de este tipo de instalaciones, se ha realizado una evaluación económica de un caso base en la localidad de Sevilla. Para ello, se desarrolla la metodología utilizada para dicho estudio y se comenta las condiciones de diseño elegidas. Finalmente, al tener en cuenta la actual variabilidad que experimentan los precios en el mercado, resultante de una multiplicidad de factores que inciden en el costo del hidrógeno, así como de los excedentes que se inyectan a la red, se llevará a cabo un estudio de sensibilidad. Este análisis comprenderá la evaluación de cuatro escenarios distintos, abarcando desde el caso más pesimista hasta el más optimista, todo ello en relación con la potencia pico instalada de la planta fotovoltaica. Este enfoque integral permitirá una comprensión más profunda y matizada de las posibles implicaciones y tendencias, contribuyendo así a una toma de decisiones informada y estratégica en el contexto de la generación de energía solar y la producción de hidrógeno.