Producir hidrógeno a granel a través de turbinas eólicas marinas

El proyecto está patrocinado por el Departamento de Negocios, Energía e Estrategia Industrial (Business, Energy & Industrial Strategy, BEIS, por sus siglas en inglés), a fines de 2019, y se titula como 'Competencia de suministro de hidrógeno' 

La propuesta entre ITM Power y Ørsted consiste en lo siguiente: "un electrolizador colocado en una torre de turbina eólica marina, o muy cerca de él, que proporciona una conexión eléctrica directa a la corriente continua (DC) en la turbina, con control de flujo de potencia apropiado y agua suministrada a ella”.

Esto puede representar un mejor concepto de diseño para la producción de hidrógeno a granel en lugar de, por ejemplo, instalar electrolizadores en una terminal o plataforma, remotamente desde la turbina eólica.

La oportunidad que presenta esta propuesta es que puede brindar una reducción en los costos generales, ya que las tuberías de hidrógeno cuestan menos por km que los cables de alimentación. La eficiencia de dicho sistema muestra potencial para definir nuevos estándares al eliminar la necesidad de rectificación de CA. 

El concepto propuesto es el siguiente:  

• Un electrolizador apto para el medio marino.  
• Los generadores de turbinas eólicas 'Tipo 4' y su 'enlace de CC' tienen el potencial de alimentar el electrolizador directamente.  
• Esto permite menos pasos de conversión de energía y, por lo tanto, reduce las pérdidas de energía y la huella del electrolizador.  
• Capacidad de enfriamiento fácilmente abundante a través del agua de mar.  
• Energía en forma de gas de hidrógeno suministrado a la costa por tubería en lugar de electricidad.  
• Conexión de un electrolizador con un generador eólico.  
• Otros costos evitados de este concepto incluyen el permiso, la implementación de una sola unidad de proceso.  

En términos generales, el concepto explora oportunidades para minimizar el costo de producción de hidrógeno a través de una combinación de eficiencia mejorada y CAPEX reducido. Tal sistema no se ha demostrado en la práctica y será necesario superar varios desafíos para que esta visión se realice. Sin embargo, las posibles reducciones de costos presentadas por este concepto lo hacen viable para su consideración en futuras instalaciones de hidrógeno en alta mar. Demostrar el concepto requeriría un esfuerzo de I + D, así como una evaluación económica.  

Por lo tanto, las áreas para el desarrollo futuro incluyen:  

• Desarrollo de una especificación de módulo de electrolizador adecuada para la operación en alta mar.  
• Precompilación, prueba previa de electrolizadores y módulo de enlace de CC en ubicaciones en tierra.  
• Diseño, construcción, implementación y pruebas de prototipos en tierra.  
• Ejercicio de diseño para una solución de escala MW múltiple.  
• Planificación y demostración de despliegue en alta mar.  
• Diseño de operaciones incluyendo evaluación de costos OPEX.  
• Evaluación tecnoeconómica y desarrollo de casos de negocio.  

Para allanar el camino hacia un futuro sostenible con el hidrógeno y las tecnologías P2X relacionadas como habilitadores clave, el sistema de energía debe experimentar cambios significativos a un ritmo considerable. Para lograr soluciones óptimas completamente desarrolladas para estos cambios requeridos, será necesario invertir para proporcionar los componentes básicos necesarios.  

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