Potencial de los sistemas Power-To-Power para el almacenamiento de energía de origen renovable
Year: 2021
Type: dissertation
Abstract: Actualmente son varios los esfuerzos que realizan las diferentes entidades internacionales para intentar solventar \nlos efectos nocivos sobre el medio ambiente que ha producido el ser humano a lo largo de los últimos siglos. \nAnte estos avances, vemos una imposición de las diferentes tecnologías que aprovechan las energías renovables, \nno obstante, estas presentan ciertos picos de producción que quedan desaprovechados debido a que en ciertos \nperiodos la demanda no coincide con la producción. A raíz de la necesidad de aprovechar los recursos al máximo \nsurge la idea del almacenamiento energético, que en el caso de este estudio se enfocará en un almacenamiento \nde energía eléctrica mediante hidrógeno, que será posteriormente empleado en microturbinas de gas. Al conjunto \nde estos sistemas se les conoce como sistemas Power-to-Power, es decir, primero generamos energía eléctrica \ncon las energías renovables, con ellas producimos hidrógeno mediante electrólisis, y posteriormente \nalmacenamos y quemamos ese hidrógeno de forma que podamos volver a obtener energía eléctrica. \nEn el estudio se compara el sistema Power-to-Power con los distintos sistemas de almacenamiento dentro de los \ncuales podemos ver grandes rendimientos como el de las baterías de litio llegando a rendimientos de entorno al \n97% (siendo estas cada vez más utilizadas), o sistemas de almacenamiento con una gran madurez como son los \nde bombeo, los cuales presentan también un rendimiento razonablemente alto, situándose entorno al 70-82 %. \nFrente a ellos tendríamos los sistemas Power-to-Hydrogen que presentan unos rendimientos algo menores \nsituándose en valores de entre el 43-64 %. No obstante, es importante destacar que no solo se deben tener en \ncuenta los rendimientos para justificar el uso o no de una tecnología de almacenamiento, sino que dependiendo \ndel uso final que se le vaya a dar a la electricidad una podrá ser mejor que otra indistintamente del rendimiento. \nPara finalizar el estudio del sistema Power-to-Powerse ha realizado un caso práctico en el que se establecen tres \ntipos diferentes de microturbinas, de 30, 65 y 200 kW, imponiendo un periodo de funcionamiento al sistema de \n6h diarías. A raíz del estudio hemos obtenido diversos factores de interés como es el round-trip efficiency que \nse sitúa en valores cercanos al 50% para el Power-to-Gas del sistema Power-to-Power y al 25% para el Powerto-Power en su conjunto. Así mismo, tras el análisis de producción se les realizaron a los diferentes tipos de \nmicroturbinas de gas un análisis económico con el que se pretende dar el valor mínimo al que debe ser vendida \nla energía para obtener un beneficio. Con ello se obtienen una Leveliced cost of energy en la salida del sistema \nsuperior al actual precio de mercado de otras energías situándose en el caso más favorable en 0,7164 €/kWh \ncorrespondiente al caso de la microturbina de 200 kW. \nDe cara al futuro, se prevee que que el round-trip efficiency aumente con la implantación de nuevas tecnologías \ncomo añadir una caldera de recuperacón al sistema, usando nuevos electrolizadores como el de óxido solido o \nmediante la hibridación de los sistemas con pilas de combustible. A consecuencia de ello y de una economía de \nescala, el coste de la energía de salida de los Power-to-Power se verá reducido.
Source: idUS (Universidad de Sevilla)
Author: Soriano Bermúdez, Luis Miguel
Language: Spanish
Subfield: Energy Engineering and Power Technology
Field: Energy
Domain: Physical Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W7033340577