Desarrollo de la Ingeniería Front-End (FEED) para una planta de producción de hidrógeno verde hibridada con tecnología solar fotovoltaica

Abstract

El proyecto de “Desarrollo de la Ingeniería Front-End (FEED) para una planta de producción de hidrógeno verde hibridada con tecnología solar fotovoltaica” tiene como objetivo diseñar y desarrollar una planta de producción de hidrógeno verde que combine la tecnología solar fotovoltaica con la producción de hidrógeno mediante electrólisis de agua. La ubicación se plantea en la provincia de Sevilla cuya elección de dicha localización se debe al alto recurso de irradiación solar y la disponibilidad de suelo apto para instalaciones fotovoltaicas. La instalación considerada está formada por una planta fotovoltaica de 23 MWp y un sistema de electrólisis de 20 MW. La planta fotovoltaica presenta una generación anual aproximada de 38,26 GWh, donde el sistema de electrólisis es alimentado por esta energía y por la importación de energía eléctrica de la red. La metodología que se va a aplicar se basa en la recopilación de información técnica y normativa, el desarrollo de balances de materia y energía, el dimensionamiento de los equipos principales (como la planta fotovoltaica y el sistema de producción de hidrógeno) y la elaboración de la documentación característica de una ingeniería FEED. De igual manera, se realiza un análisis preliminar de la viabilidad económica donde se estima la inversión y los costes de operación y mantenimiento y el estudio de diferentes estrategias de funcionamiento. Se estudian dos escenarios: El primero prioriza la producción de hidrógeno durante 24 h, alcanzando una producción anual estimada de 3.101 t H2/año y un coste nivelado del hidrógeno de 7,51 €/kg. El segundo caso plantea un análisis de sensibilidad, de tal manera que se variará el precio de venta del hidrógeno, coste de la electricidad importada de red, el CAPEX y la tasa de descuento y cómo afectan a la rentabilidad del escenario base. Según las hipótesis económicas adoptadas, el primer escenario tiene un comportamiento técnico-económico desfavorable, ya que el precio de venta considerado de 6 €/kg H2 es insuficiente para alcanzar la rentabilidad económica. Como resultado, se obtiene un diseño básico y conceptual con un grado de desarrollo propio de una ingeniería FEED de una planta capaz de producir hidrógeno verde a partir de energía eléctrica de la red y energía solar fotovoltaica, adaptadas a las condiciones de Sevilla, generando un primer paso para la ingeniería de detalle y la ejecución del proyecto.