Estudio técnico y económico de una planta de producción de hidrógeno verde para exportación a países industrializados

Abstract

La presente memoria de título busca evaluar la factibilidad técnica y económica de instalar una planta de producción de hidrógeno verde para exportación a un país industrializado por definir. Esta propuesta de proyecto se ubica en la Región de Magallanes, en la cercanía de la ciudad de Punta Arenas, debido a su considerable potencial eólico, ya que se proyecta producir hidrógeno verde con energía eólica. La metodología de este trabajo consiste en, primero, analizar estrategias de hidrógeno de países, llegando a que el país importador elegido es Japón y, a través de supuestos, a que este proyecto pretende exportar 3.125 toneladas de hidrógeno al año. Con estos primeros resultados se diseña la planta de electrólisis, seleccionando un sistema de electrólisis PEM de la marca Siemens, Silyzer 300, que consiste en 36 módulos electrólizadores que producen 495 kg/h de hidrógeno y que requieren una potencia de 26,2 MW. La planta de almacenamiento consiste en unidades de compresión y estanques de almacenamiento de gas. Se definió que se almacenará el hidrógeno comprimido a 950 bar de presión y el oxígeno a 165 bar. Para suplir la potencia requerida por la planta de electrólisis, se diseña un campo eólico de 60 MW, que consiste en 12 turbinas eólicas de Siemens Gamesa. El suministro de agua viene de una planta de desalinización de agua de mar, incluída en los alcances de este proyecto, que desaliniza 120 ton/día de agua de mar extraída por una tubería de 1500 metros de extensión. Finalmente, se realiza una evaluación económica, en la que se calculan los gastos de inversión, de O&M y costos varios del proyecto de producción de hidrógeno verde propuesto, para luego hacer un flujo de caja y calcular el VAN, llegando a apróx. 14,6 millones de dólares, un TIR de 8,5%, un LCOE del campo eólico de 37,77 USD/MWh y un costo nivelado del hidrógeno de 7 USD/kg. Se concluye que el proyecto es viable técnica y económicamente, a pesar de que los indicadores económicos son factibles marginalmente y que el precio del costo nivelado de hidrógeno es levemente mayor al de costo de referencia.