Análisis de sistemas del balance de planta en vehículos propulsados por pila de combustible de hidrógeno

Abstract

En primer lugar, en el presente trabajo se realiza una introducción acerca del papel clave que tiene el hidrógeno en el futuro como vector energético. Se pretende hacer un énfasis en la relevancia del hidrógeno verde y el aprovechamiento de las intermitencias de las energías renovables para su producción al igual que los diferentes métodos de producción sin emisiones contaminantes. Se estudian las dificultades actuales para poder implementar el hidrógeno a gran escala y también las previsiones en el uso de esta tecnología en el mundo del transporte. En segundo lugar, se estudian los componentes que forman parte de una pila de combustible y del balance de planta. Por otro lado, al tratarse de una tecnología en desarrollo examinaremos las innovaciones de fabricantes que optimizan el balance de planta para su posterior aplicación. También se analiza el efecto de ciertas variables en la operación del sistema. Por último, tomando como valores de referencia los determinados por el Joint Research Centre (JRC) de la Comisión Europea para aplicaciones en automoción se estudian los diferentes parámetrosrelevantes a través del desarrollo de un modelo para un stack de pila de combustible. Del mismo modo, se realiza un estudio paramétrico a través de un modelo desarrollado para el Balance de Planta (BoP) del sistema de propulsión de un vehículo, donde se realizará un estudio paramétrico para observar el efecto de variables de operación en las prestaciones finales del sistema.

In the first place, in this work an introduction is made about the key role that hydrogen has in the future as an energy vector. It is intended to emphasize the relevance of green hydrogen and the use of the intermittencies of renewable energies for its production as well as the different production methods without polluting emissions. The current difficulties to be able to implement hydrogen on a large scale and the forecasts in the use of this technology in the world of transport are studied. Second, the components that are part of a fuel cell and the plant balance are studied. On the other hand, as it is a technology in development, we will examine the innovations of manufacturers that optimize the plant balance for its subsequent application. The effect of certain variables on the operation of the system is also analyzed. Finally, taking as reference values those determined by the Joint Research Center (JRC) of the European Commission for automotive applications, the different relevant parameters are studied through the development of a model for a fuel cell stack. In the same way, a parametric study is carried out through a model developed for the Plant Balance (BoP) of the propulsion system of a vehicle, where a parametric study will be carried out to observe the effect of operating variables on the final performance of the vehicle. system.