Daza Fernández, Juan Camilo Quinto Alemany, Carlos Domingo Ramírez Díaz, Alfredo Jesús Ríos Marrero, Gerardo
Máster de Energías Renovables
Energías Renovables aplicadas al Transporte, Turismo y Desalación
Introducción Emplazamiento Recurso Eólico Planta de Ósmosis Inversa Gestión energética de la producción de Hidrógeno
Arico, Tenerife
Objetivo Producir hidrógeno a partir de agua de mar desalada mediante ósmosis inversa.
Trigeneración ◦ Energía eólica ◦ Desalación por OI ◦ Generación de hidrógeno
Gestión energética: 1. Dependiente de la red: (Supondría empeorar la calidad del hidrógeno que estamos produciendo en lo referente a emisiones de CO2) (Cargaríamos a la red con un peso grande e impredecible)
2. Independiente de la red: Alimentación de la planta con la propia producción de Hidrogeno (La totalidad de la energía sería libre de emisiones de CO2) (Perderíamos un porcentaje de la producción) Almacenamiento por un banco de baterías para cubrir demanda (La producción seguiría siendo libre de emisiones) (Los costes probablemente se dispararían)
Clientes ◦ Agua de regadío ◦ Agua para la quesería ◦ Hidrógeno para uso en vehículos
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• • • •
Cota: 100 đ?‘š Pozo: 125 đ?‘š Embalse: 2000 đ?‘š3 Agua producto: 300 đ?‘š3 /dĂa
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Arico, Tenerife
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1 8 15 22 29 36 43 50 57 64 71 78 85 92 99 106 113 120 127 134 141 148 155 162 169 176 183 190 197 204 211 218 225 232 239 246 253 260 267 274 281 288 295 302 309 316 323 330 337 344 351 358 365
Velocidad del viento a 40 m (m/s)
Velocidad del viento en un a単o
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0 +90 Dia del a単o
0E 0,7 0,6 315 SE
0,5
45 NE
0,4 0,3 0,2 0,1 270 S
90 N
0
225 SW
135 NW
180 W
G58-850kW
[3]
Curva de potencia Gamesa G58 900 800
Potencia generada (kW)
700 600 500 400 Curva de potencia
300 200 100
0
Veocidad del viento (m/s)
Coeficiente de Potencia Gamesa G58 0,6
Coeficiente de potencia
0,5 0,4 0,3 Coef. Potencia
0,2 0,1 0
Velocidad de viento (m/s)
Distribuci贸n Weibull 0,03
Probabilidad
0,025 0,02 0,015
Distribuci贸n Weibull del Reucuso arico
0,01 0,005 0
Velocidad del viento (m/s)
[3]
Weibull
Energía total producida annual:
2575 MWh
horas equivalentes:
3030 horas
Porcentaje sobre año ideal
Datos
34.59%
Energía total producida annual:
2731 MWh
horas equivalentes:
3213 horas
Porcentaje sobre año ideal
36.68%
% Concentraciones: Castro & Huber, Marine Biology McGraw Hill Software para la membrana: IMSdesign, Hydranautics
Software para IP: Hoja de cรกlculo, Energy Recovery Inc.
+ Bba captaci贸n + Bba producto
3,77 kWh/m3 1130 kWh/d铆a
¿Qué productos vamos a obtener en nuestra planta?
1.
2.
3.
Energía eléctrica
Agua desalada
Hidrógeno (gas) Oxigeno (gas)
Energía eléctrica de la red Energía renovable eólica NO gestionable
Elemento del proceso gestionable Suministro agricultura Producto (Almacenado a presión) Vector energético
Gestión energética: 1. Dependiente de la red: (Supondría empeorar la calidad del hidrógeno que estamos produciendo en lo referente a emisiones de CO2) (Cargaríamos a la red con un peso grande e impredecible)
2. Independiente de la red: Alimentación de la planta con la propia producción de Hidrogeno (La totalidad de la energía sería libre de emisiones de CO2) (Perderíamos un porcentaje de la producción) Almacenamiento por un banco de baterías para cubrir demanda (La producción seguiría siendo libre de emisiones) (Los costes probablemente se dispararían)
Gestión energética: Balance energético anual 20000,00 18000,00 16000,00
12000,00 10000,00 8000,00 6000,00 4000,00 2000,00
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Energía generada G58-850 Consumo OI Consumo base
Enero
Febrero
361
351
341
331
321
311
301
291
281
271
261
251
241
231
221
211
201
191
181
171
161
151
141
131
121
111
101
91
81
71
61
51
41
31
21
11
0,00 1
kWh/día
14000,00
Marzo
Gestión energética: Balance energético anual 18000,00 16000,00 14000,00
10000,00 8000,00 6000,00 4000,00 2000,00
Excedente energético + kWh/dia Demanda energética - kWh/dia
Excedente energético total: 1990,18997 MWh anual Déficit energético total: 128,965 MWh anual 6,48 % de excedentes para cubrir la demanda base
361
352
343
334
325
316
307
298
289
280
271
262
253
244
235
226
217
208
199
190
181
172
163
154
145
136
127
118
109
100
91
82
73
64
55
46
37
28
19
10
0,00 1
kWh/día
12000,00
Gestión energética con producción de hidrógeno: Balance energético anual 18000,00 16000,00 14000,00
10000,00 8000,00 6000,00 4000,00 2000,00
Excedente energético + kWh/dia Demanda energética - kWh/dia Energía almacenada en forma de
Excedente energético total: 1053,937 MWh anual Déficit energético total: 128,965 MWh anual
hidrógeno kWh/día
12,24 % de excedentes para cubrir la demanda base
361
351
341
331
321
311
301
291
281
271
261
251
241
231
221
211
201
191
181
171
161
151
141
131
121
111
101
91
81
71
61
51
41
31
21
11
0,00 1
kWh/día
12000,00
Gestión energética con producción de hidrógeno: Balance energético anual
18000,00 16000,00 14000,00
10000,00 8000,00 6000,00
4000,00 2000,00 361
351
341
331
321
311
301
291
281
271
261
251
241
231
221
211
201
191
181
171
161
151
141
131
121
111
101
91
81
71
61
51
41
31
21
11
0,00 1
kWh/día
12000,00
Excedente energético + kWh/dia Demanda energética - kWh/dia Energía almacenada en forma de hidrógeno kWh/día Energía hidrogeno alimentar base kWh/día
Energía necesaria para cubrir la desaladora con electricidad proveniente de una pila de combustible H2 =322.412 kWh 31,59 % de excedentes para cubrir la demanda base si alimentamos con H2 la desaladora.
Gestión energética con baterías estacionarias: Baterías estacionarias: Precio: 50 – 150 € /kWh Rendimiento: 75 %
[5]
Periodo de escases e viento máxima: 9 días 10.783 kWh reales 13.478 kWh reales Inversión en baterías estacionarias: Entre 673.937 – 2.021.812 € Si pensamos podemos reducir la capacidad de baterías a la mitad si realizamos labores de mantenimiento de la planta de OI en esos días
Producci贸n de hidr贸geno:
[4]
Producci贸n de hidr贸geno:
HySTAT 30-10 HySTAT 45-10
3 Unidades 1 Unidades
[4]
Producción de hidrógeno: ¿Cuál es la producción de hidrógeno para automoción?
Capacidad de los tanques: 45- 50 kWh Autonomía media: 350 km
Capacidad de los tanques: 200 - 220 kWh Autonomía media: 380 km
[1] Copyright © 2013 Cabildo de Tenerife URL: http://www.agrocabildo.org/agrometeorologia_estaciones.asp [2] © 2010 CANAVISA - DIARIO DE AVISOS URL: http://www.diariodeavisos.com/aemet-comenzara-cobrar-manana-por-accesomillones-datos/ [3] Copyright © Gamesa Corp URL: http://www.gamesacorp.com/recursos/doc/productosservicios/aerogeneradores/catalogo-g5x-850-kw.pdf [4] Ficha técnica: Hidrogenesics: GENERADORES DE HIDRÓGENO HySTAT. HySTAT®-30-10 HySTAT®-45-10 [5] DISEÑO DE UN SISTEMA DE CONTROL PREDICTIVO PARA EL ACCIONAMIENTO DE LA MÁQUINA DE RELUCTANCIA CONMUTADA DE UN SISTEMA DE ALMACENAMIENTO CINÉTICO PARA LA MEJORA DE LA EFICIENCIA EN LA EDIFICACIÓN Autor: JAVIER VILLEGAS NÚÑEZ / Universidad de Sevilla [6] http://es.wikipedia.org/wiki/Tanque_de_hidr%C3%B3geno [7] http://cnahqygas.en.made-in-china.com/productimage/jBfJAPXuJnVh2f0j00AjBaILmgZfop/China-Hydrogen-Gas-Cylinder-50L-200-Bar-1333-74-0.html [8]http://bibing.us.es/proyectos/abreproy/3823/fichero/3.2+Almacenamiento+d el+Hidr%C3%B3geno.pdf [9] google maps
Gracias por su atenci贸n