Almacenamiento energético mediante hidrógeno verde para resolver el vertimiento de energía en una planta de generación fotovoltaica

Abstract

En el presente trabajo de título, se plantea como objetivo presentar una posible solución al problema del vertimiento energético en plantas fotovoltaicas mediante un sistema de alma- cenamiento energético basado en hidrógeno verde, con el fin de evaluar su factibilidad técnica y económica para resolver el problema actual.

La metodología comienza con la caracterización del vertimiento energético en Chile, deter- minando su tendencia de crecimiento a futuro. Se identificó el sector con mayor proyección de aumento en vertimiento, siendo la comuna de María Elena, ubicada en la región de Antofagas- ta. Se estudiaron los recursos energéticos e hídricos de la zona, y se caracterizó el vertimiento de la planta fotovoltaica Sol del Desierto, que presentó un vertimiento de 98.454,03 [GWh] en 2023.

En la fase de ingeniería, se seleccionó la zona en la cual se desarrollará el proyecto, siendo elegido el parque fotovoltaico Sol del Desierto. Con su vertimiento caracterizado, se procedió a seleccionar el tipo de electrolizador y celdas de combustión. Se optó por un electrolizador tipo PEM de la marca Siemens, modelo Silyzer 300, y una celda de combustión PureCell 400 H de Doosan. Se diseñó un sistema de compresión de dos etapas para el oxígeno y el hidró- geno, junto con su respectivo almacenamiento. Además, se diseñaron los intercambiadores de calor, torres de refrigeración y bombas.

Por último, se realizó el estudio económico, estimando el gasto de inversión y el gasto operativo anual, con el fin de elaborar un flujo de caja y así obtener el VAN y la TIR del proyecto. Se obtuvo un VAN de -$118.094.470 y una TIR de -7,1 % considerando un proyecto puro, así como un LCOE de 984,44 [USD/MWh].

Con esto, se concluyó que el proyecto no es económicamente factible debido a que aún se requiere un mayor desarrollo en este tipo de tecnología.