POWER-TO-GAS: ALMACENAMIENTO

ENERGIA A GRAN ESCALA

Mónica Sánchez DelgadoCentro Nacional del Hidrógeno

Conferencia de la Sección Técnica de Ingeniería Química del Colegio de Químicos y la Asociación de Químicos de

Madrid

CENTRO NACIONAL DEL HIDROGENO

INFORMACION GENERAL

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CENTRO NACIONAL DEL HIDROGENO

INSTALACIÓN CIENTIFICO TECNOLÓGICA

CENTRO NACIONAL DEL HIDROGENO

LINEAS ESTRATÉGICAS

CENTRO NACIONAL DEL HIDROGENO

ESTRUCTURA

DIRECCIÓN

Unidad de

Consultoría y

Medio Ambiente

Unidad de

Investigación

Unidad de

Simulación

y Control

Relaciones Institucionales

Unidad de

Desarrollo y

Validación de

Sistemas

Divulgación

Coordinación de Proyectos

GERENCIA

• Internacionalización

• Recursos Humanos

• Administración y Finanzas

• Administración de Sistemas y

Desarrollo Informático

• Montaje y Mantenimiento

Unidad de Gestión

General Técnica

• Apoyo Administrativo

• Servicios Generales

CENTRO NACIONAL DEL HIDROGENO

LABORATORIOS

Conferencia de la Sección Técnica de Ingeniería Química del Colegio de Químicos y la Asociación de Químicos de Madrid

I. Laboratorio de Electrólisis Alcalina

II. Laboratorio de Investigación y Escalado de Tecnología PEM

III. Laboratorio de Electrónica de Potencia

IV. Laboratorio de Microrredes

V. Laboratorio de Simulación

VI. Laboratorio de Caracterización de Materiales

VII. Laboratorio de Óxidos Sólidos

VIII. Laboratorio de Fabricación (Fab-Lab)

IX. Laboratorio de Almacenamiento

X. Laboratorio de Testeo de Tecnología PEM

XI. Laboratorio de Vehículos

XII. Laboratorio de Integración Doméstica

XIII. Laboratorio de Biotecnologías de Hidrógeno

Info.: www.cnh2.es

CENTRO NACIONAL DEL HIDROGENO

ACTIVIDADES

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Co

mp

on

en

tes/C

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mas A

plicacio

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CENTRO NACIONAL DEL HIDROGENO

PROYECTOS I+D+I

• PROYECTO SOFCMETAL (2009 – 2011) PSE. PSE-120000-2009-7

• PROYECTO PSEH2RENOV (2009 – 2010) PSE. PSE-120000-2009-3

• PROYECTO DESPHEGA (2010 – 2013) INNPACTO. IPT-120000-2010-010

• PROYECTO GEBE (2010 – 2012) INNPACTO. IPT-120000-2010-011

• PROYECTO IRHIS (2011 – 2014) INNPACTO. IPT-2011-1182-920000

• PROYECTO DIVULGAH2 (2013-2014) DIVULGACIÓN CIENTÍFICA (FECYT) FCT-13-6638

• PROYECTO HYACINTH. FCH-JU. SP1-JTI.FCH2013.5.3.

• PROYECTO RENOVAGAS. RETOS COLABORACION 2014

• PROYECTO COOPERA. RETOS INVESTIGACION 2013

• PROYECTO LOWCOSTFC. RETOS INVESTIGACION 2015

• PROYECTO UCC+i-CNH2 (SENDA DEL HIDRÓGENO) 2015. DIVULGACIÓN CIENTÍFICA (FECYT)

• PROYECTO ENHIGMA. RETOS COLABORACIÓN 2016

CENTRO NACIONAL DEL HIDROGENO

COLABORADORES

CENTRO NACIONAL DEL HIDROGENO

PARTICIPACION SECTORIAL

EMISIONES CONTAMINANTES

RECURSOS FINITOS Y AGOTABLES AUMENTO DE POBLACIÓN

SITUACIÓN GEOPOLÍTICA MUNDIAL

MODELO ENERGETICO ACTUAL INSOSTENIBLE

INTEGRACION ENERGÍAS RENOVABLES

CONTEXTO ENERGETICO ACTUAL

INTEGRACION ENERGÍAS RENOVABLES

CONTEXTO ENERGETICO ACTUAL

➢ Energías renovables se presentan con una de lasalternativas para:

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➢ A nivel europeo se estima que en los próximosaños, > 300 GW tendrán que ser instalados:

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➢ OBJETIVOS 20-20-20 PARA EL 2020:

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LAS ENERGIAS RENOVABLES CADA VEZ ESTAN TENIENDO MAS PENETRACION EN LOS SISTEMAS ENERGETICOS, PERO SU USO TRAE VENTAJAS PERO TAMBIEN COMPLICACIONES.

INTEGRACION ENERGÍAS RENOVABLES

PROBLEMÁTICA: VARIABILIDAD

INTEGRACION ENERGÍAS RENOVABLES

ALMACENAMIENTO ENERGÉTICO

El despliegue de las energías renovables requiere incrementar la FLEXIBILIDAD de la red Esto se puede conseguir mediante una generación tradicional más flexible, mayor

participación de la demanda, mayor capacidad de interconexión y Sistemas de almacenamiento energético

NECESIDAD DE SISTEMAS FLEXIBLES DE ALMACENAMIENTO ENERGÉTICO

Necesitamos herramientas que nos permitan almacenar esta energía

INTEGRACION ENERGÍAS RENOVABLES

ALMACENAMIENTO ENERGÉTICO

Necesidad de almacenamiento de energía de gran capacidad y largos periodos

➢ Existe un desacople entre la producción de energía renovable y la de demanda: tiempo,lugar y cantidad

➢ La integración a gran escala de las EERR producirá grandes excedentes que deben seralmacenados

➢ Sistemas de almacenamiento modular y flexible que pueden trabajar intermitentementepara el balance de energía: estabilización de la red

➢ Reto: almacenar diariamente y descargar durante meses

➢ Hidrógeno

➢ Gas Natural Sintético

ALMACENAMIENTO ESTACIONAL

VECTORES ENERGETICOS QUIMICOS

POWER-TO-GAS

TECNOLOGIA POWER-TO-GAS

CONCEPTO GENERAL

TECNOLOGIA POWER-TO-GAS

RED DE GAS NATURAL

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TECNOLOGIA POWER-TO-GAS

INYECCION DE H2

TECNOLOGIA POWER-TO-GAS

INYECCION DE H2

Integridad y Durabilidad de la Red

Seguridad Aplicación

Concentraciones hasta el 50 %

Concentraciones hasta el 20 %

Depende de la aplicación concreta

TECNOLOGIA POWER-TO-GAS

INYECCION DE H2

TECNOLOGIA POWER-TO-GAS

INYECCION DE H2

TECNOLOGIA POWER-TO-GAS

“POWER-TO-METHANE”

Fuente: SolarFuel

VIA “POWER-TO-METHANE”

FASE 1: ELECTROLISIS▪

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VIA “POWER-TO-METHANE”

FASE 1: ELECTROLISIS

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VIA “POWER-TO-METHANE”

FASE 2: METANACION H2

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▪ D

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VIA “POWER-TO-METHANE”

PROCEDENCIA CO2

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Conferencia de la Sección Técnica de Ingeniería Química del Colegio de Químicos y la Asociación de Químicos de Madrid

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VIA “POWER-TO-METHANE”

PROCEDENCIA CO2

VIA “POWER-TO-METHANE”

VIABILIDAD TECNICA: EFICIENCIA

VIA “POWER-TO-METHANE”

PROYECTOS ACTUALES

✓ Concepto y tecnología desarrollada por dos centros de investigación alemanes:

✓Fraunhoufer Institute for Wind Energy and Energy System Tecnology (IWES)

✓Centre for Solar Energy and Hydrogen Research Baden-Württemberg (ZSW)

✓ Know-how del proceso “Power-To-Gas” patentado en 2009 (Sterner,2009)

✓ La empresa SolarFuel (ahora ETOGAS), adquirió dicha patente y tiene como objetivohacer un uso comercial de esta tecnología antes del 2015.

Fuente: SolarFuel

Su plan de negocio:

VIA “POWER-TO-METHANE”

PROYECTOS ACTUALES

VIA “POWER-TO-METHANE”

PROYECTOS ACTUALES

PROYECTO

RENOVAGAS

PROYECTO RENOVAGAS

INFORMACION GENERAL

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PROYECTO RENOVAGAS

OBJETIVOS ESPECIFICOS

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PROYECTO RENOVAGAS

EL CONSORCIO

PROYECTO RENOVAGAS

ESTRUCTURA DEL PROYECTO

WP0.Gestión del proyecto,

explotación de los

resultados y diseminación

WP1. Especificaciones básicas para el diseño del proceso

WP2. Integración del proceso de electrolisis con energías renovables

WP3. Desarrollo reactor de metanación

WP

4. In

tegración

y d

esarro

llo p

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WP

5.O

peració

n en

co

nd

icion

es realesSWP3.1. Desarrollo de catalizadores

SWP3.2. Diseño y construcción del

reactor

WP6. Escalado y desarrollo de la planta 250 kW: Diseño conceptual

WP7. Estudio de prospectiva económica e implantación P2G en España

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PROYECTO RENOVAGAS

RESULTADOS: SISTEMA ELECTROLISIS

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PROYECTO RENOVAGAS

RESULTADOS: REACTOR METANACION

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PROYECTO RENOVAGAS

RESULTADOS: INTEGRACION

PROYECTO RENOVAGAS

RESULTADOS: VALIDACION

Diseño de un tratamiento de limpieza de biogás previo,

eliminando H2S, siloxanos y condensados.

Validación de la planta piloto

desarrollada en condiciones reales,

acoplado a una instalación de FCC-

Aqualia de producción de biogás (EDAR

Jerez de la Frontera)

PROYECTO RENOVAGAS

RESULTADOS: ESCALADO

SNG production

Heatrecovery

H2

production(electrolysi

s)

H2 storageand supply

system

Biogastreatmentand supply

system

SNG treatment

prior todelivery

PROYECTO RENOVAGAS

RESULTADOS: PROSPECTIVA ECONOMICA

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POWER-TO-GAS

CONCLUSIONES

GRACIAS

POR SU ATENCION

Mónica Sánchez Delgadomonica.sanchez@cnh2.es

Responsable de la Unidad de Desarrollo y Validación de Sistemas