Análisis de viabilidad técnica-económica de la integración de sistemas basados en tecnología de hidrógeno para microrredes de energías renovables
La presente Tesis se enmarca dentro del conjunto de investigaciones realizadas dentro del Grupo de Investigación TEP-192, en el Centro de Investigación en Tecnología, Energía y Sostenibilidad (CITES), perteneciente a la Universidad de Huelva. Se centra en el análisis técnico-económico de los sistema...
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2024 |
| País: | España |
| Institución: | Universidad de Huelva (UHU) |
| Repositorio: | Arias Montano. Repositorio Institucional de la Universidad de Huelva |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:ariasmontano.uhu.es:10272/25190 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/10272/25190 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Hidrógeno verde Microrredes renovables Análisis técnico-económico Rentabilidad Status legal Green hydrogen Renewable microgrids Techno-economic analysis Profitability Legal status 2106.01 Energía Solar 2207.09 Conversión de Energía 2303.14 Hidrogeno 3311.02 Ingeniería de Control 3322.01 Distribución de la Energía 3322.02 Generación de Energía 3322.03 Generadores de Energía 3322.99 Otras 5302.03 Proyección Económica 5306.01 Economía Investigación y Desarrollo Experimental |
| Sumario: | La presente Tesis se enmarca dentro del conjunto de investigaciones realizadas dentro del Grupo de Investigación TEP-192, en el Centro de Investigación en Tecnología, Energía y Sostenibilidad (CITES), perteneciente a la Universidad de Huelva. Se centra en el análisis técnico-económico de los sistemas basados en tecnología de hidrógeno, los cuales van a jugar un papel fundamental en los próximos años en la descarbonización de la economía, y la viabilidad de integrarlos en uno de los pilares de la transición energética desde un modelo de generación centralizado a un modelo de generación distribuido, esto es, en microrredes renovables. La Tesis comienza con el estudio de una microrred renovable (ubicada en el Campus La Rábida, Universidad de Huelva) que integra sistemas de almacenamiento de batería hibridados con tecnología de hidrógeno. Para dicha microrred, estudia la influencia del sistema de gestión energética (SGE) implementado (SGE basado en prioridad de uso de sistema de baterías y SGE basado en prioridad de uso de sistemas de hidrógeno) en el impacto económico y ambiental, así como el impacto económico que tendría la microrred si en un futuro hipotético hubiese una drástica reducción de costes de las tecnologías de hidrógeno. Así, se observa que, actualmente, la microrred estudiada tiene costes de adquisición muy elevados que lastran por completo su rentabilidad económica. De este modo, el estudio continúa con el estudio de la rentabilidad económica de la microrred en función del precio de compraventa de energía de la red eléctrica principal (que proporciona energía o sobre la que se inyecta energía si la producción es inferior a la demanda energética o si la producción es superior a la demanda, respectivamente), del SGE implementado y la reducción de costes de las tecnologías de hidrógeno. Posteriormente, se añade una variable más al estudio de rentabilidad: la reducción de costes de los sistemas de producción renovables y las baterías. Aunque actualmente la microrred estudiada no es rentable económicamente, bajo determinados SGE, no está lejos de serlo (máxime considerando el actual panorama incierto de los precios de la electricidad). Además, los resultados demuestran que, en un futuro, si reducen los costes de las tecnologías de hidrógeno, la microrred puede llegar a ser competitiva desde el punto de vista económico, en comparación con una vivienda cuya demanda energética es completamente satisfecha por la red eléctrica principal. Posteriormente, se estudian aspectos técnicos, tecnológicos y regulatorios que conciernen al hidrógeno producido partir de energías renovables (esto es, hidrógeno verde). Así, se estudia la huella hídrica y energética del hidrógeno verde (cantidad de agua y energía necesarias por unidad de energía obtenida en forma de hidrógeno, respectivamente), obteniéndose que la primera es muy competitiva frente a otros combustibles, mientras que la huella energética es claramente desfavorable no sólo frente a otros combustibles, sino también frente a sistemas de almacenamiento energético. Por otra parte, tanto el grado de desarrollo de las tecnologías de hidrógeno como status legal del hidrógeno verde a nivel mundial son claramente desiguales, observándose, por una parte, tecnologías prometedoras que se encuentran a escala de laboratorio y tecnologías que se encuentran comercializadas mientras que, por otra parte, hay países que tienen establecidas regulaciones concernientes al hidrógeno verde y otros ni siquiera contemplan establecer legislación al respecto. El trabajo realizado es clave para hacer énfasis en la importancia de invertir en I+D+i para mejorar aspectos técnicos y económicos que conciernen a la tecnología de hidrógeno verde, así como un punto de partida para realizar una serie de investigaciones que van a ser cruciales a la hora de desplegar la tecnología de hidrógeno verde a gran escala, tanto a nivel de microrredes como a nivel industrial. |
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