Tesis de maestría: Use of energy surplus from local renewable sources, to produce electrolytic hydrogen for electricity generation at isolated places in Argentina
Fecha
2018-09-17
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Resumen
"The aim of this project is to study the use of energy surplus from local renewable sources at isolated places in Argentina, to produce electrolytical hydrogen as clean fuel for electricity generation. Furthermore, the hydrogen production is seen as a storage technology to attenuate intermittent power supplies to microgrids. Significant knowledge, concerning Hydrogen production, storage and combustión, is available in Argentina at lab-prototype stage. Although experimental research is still required, this work is an approach to the utilization of the existing technology.
Mostly, micro-grids depend on expensive energy generation, as gas turbines or diesel engines that have to work out of their optimal operating point.
As case study, it is considered the city of Río Grande, placed at the province of Tierra del Fuego in Argentina, because it is not connected to the national grid and shows excellent wind conditions.
Together with Río Grande, there are other micro-grids in the region, which could benefit from the incorporation of energy storage technologies and rely on renewable energy.
The analysis of Río Grande’s energy situation, as well as the potential use of wind energy and Hydrogen storage, have shown synergies to reduce energy costs and emissions. Although a general solution was not reached, a scenario is shown in which the hydrogen production and the storage capacity are optimal to offer insight into the problematic and serve as reference for further investigations."
"El objetivo de este proyecto es estudiar el uso del excedente de energía de fuentes renovables locales en lugares aislados de Argentina para producir hidrógeno electrolítico como combustible limpio para la generación de electricidad. La producción de hidrógeno se considera además una tecnología de almacenamiento para atenuar las fuentes de alimentación intermitentes. En Argentina, en la etapa laboratorio-prototipo, se encuentran disponibles importantes conocimientos sobre producción, almacenamiento y combustión de hidrógeno. Aunque todavía se requiere una gran cantidad de investigación experimental, este trabajo es un enfoque para la utilización de la tecnología existente. En su mayoría, las microrredes dependen de la generación de energía costosa, como turbinas de gas o motores diesel que deben funcionar fuera de su punto de operación óptimo. Como caso de estudio, se considera la ciudad de Río Grande, ubicada en la provincia de Tierra del Fuego. en Argentina, porque no está conectado a la red nacional y muestra excelentes condiciones de viento. Junto con Río Grande, existen otras microrredes en la región, que podrían beneficiarse de la incorporación de tecnologías de almacenamiento de energía y depender de energía renovable. El análisis de la situación energética de Río Grande, así como el uso potencial de la energía eólica y el almacenamiento de hidrógeno, han mostrado sinergias para reducir los costos de energía y las emisiones. Aunque no se llegó a una solución general, se muestra un escenario en el que la producción de hidrógeno y la capacidad de almacenamiento son óptimas para ofrece información sobre la problemática y servir de referencia para futuras investigaciones."
"Ziel dieses Projekts ist es, die Nutzung von Energieüberschuss aus lokalen erneuerbaren Energiequellen in abgelegenen Orten inhalb Argentiniens zu untersuchen, um somit elektrolytischen Wasserstoff als sauberen Brennstoff für die Stromerzeugung herzustellen. Darüber hinaus wird die Wasserstoffproduktion als Speichertechnologie zur Dämpfung intermittierender Stromversorgungen für Mikronetze angesehen. Bedeutendes Wissen über Wasserstoffproduktion, -speicherung und -verbrennung ist in Argentinien im Labor-Prototyp-Stadium verfügbar. Obwohl noch viel experimentelle Forschung benötigt wird, ist diese Arbeit ein Ansatz zur Nutzung der vorhandenen Technologie. Meistens sind Mikronetze auf ungünstige Energieerzeugung angewiesen, wie z.B. Gasturbinen oder Dieselmotoren, die außerhalb ihres optimalen Betriebspunktes arbeiten müssen. Als Fallbeispiel wird die Stadt Río Grande in der Provinz von Tierra del Fuego in Argentinien betrachtet, weil es nicht an das nationale Stromnetz angeschlossen ist und hervorragende Windbedingungen aufweist. Zusammen mit Río Grande gibt es in der Region weitere Mikronetze, die von der Einbindung von Energiespeichertechnologien profitieren und auf erneuerbare Energien zurückgreifen könnten. Die Analyse der Energiesituation von Río Grande sowie die mögliche Nutzung von Windenergie und Wasserstoffspeicher haben Synergien gezeigt, um Energiekosten und Emissionen zu reduzieren. Obwohl keine allgemeine Lösung gefunden wurde, wird ein Szenario aufgezeigt, in dem die Wasserstoffproduktion und die Speicherkapazität optimal sind, um einen Einblick in die Problematik zu bieten und als Referenz für weitere Untersuchungen zu dienen."
"El objetivo de este proyecto es estudiar el uso del excedente de energía de fuentes renovables locales en lugares aislados de Argentina para producir hidrógeno electrolítico como combustible limpio para la generación de electricidad. La producción de hidrógeno se considera además una tecnología de almacenamiento para atenuar las fuentes de alimentación intermitentes. En Argentina, en la etapa laboratorio-prototipo, se encuentran disponibles importantes conocimientos sobre producción, almacenamiento y combustión de hidrógeno. Aunque todavía se requiere una gran cantidad de investigación experimental, este trabajo es un enfoque para la utilización de la tecnología existente. En su mayoría, las microrredes dependen de la generación de energía costosa, como turbinas de gas o motores diesel que deben funcionar fuera de su punto de operación óptimo. Como caso de estudio, se considera la ciudad de Río Grande, ubicada en la provincia de Tierra del Fuego. en Argentina, porque no está conectado a la red nacional y muestra excelentes condiciones de viento. Junto con Río Grande, existen otras microrredes en la región, que podrían beneficiarse de la incorporación de tecnologías de almacenamiento de energía y depender de energía renovable. El análisis de la situación energética de Río Grande, así como el uso potencial de la energía eólica y el almacenamiento de hidrógeno, han mostrado sinergias para reducir los costos de energía y las emisiones. Aunque no se llegó a una solución general, se muestra un escenario en el que la producción de hidrógeno y la capacidad de almacenamiento son óptimas para ofrece información sobre la problemática y servir de referencia para futuras investigaciones."
"Ziel dieses Projekts ist es, die Nutzung von Energieüberschuss aus lokalen erneuerbaren Energiequellen in abgelegenen Orten inhalb Argentiniens zu untersuchen, um somit elektrolytischen Wasserstoff als sauberen Brennstoff für die Stromerzeugung herzustellen. Darüber hinaus wird die Wasserstoffproduktion als Speichertechnologie zur Dämpfung intermittierender Stromversorgungen für Mikronetze angesehen. Bedeutendes Wissen über Wasserstoffproduktion, -speicherung und -verbrennung ist in Argentinien im Labor-Prototyp-Stadium verfügbar. Obwohl noch viel experimentelle Forschung benötigt wird, ist diese Arbeit ein Ansatz zur Nutzung der vorhandenen Technologie. Meistens sind Mikronetze auf ungünstige Energieerzeugung angewiesen, wie z.B. Gasturbinen oder Dieselmotoren, die außerhalb ihres optimalen Betriebspunktes arbeiten müssen. Als Fallbeispiel wird die Stadt Río Grande in der Provinz von Tierra del Fuego in Argentinien betrachtet, weil es nicht an das nationale Stromnetz angeschlossen ist und hervorragende Windbedingungen aufweist. Zusammen mit Río Grande gibt es in der Region weitere Mikronetze, die von der Einbindung von Energiespeichertechnologien profitieren und auf erneuerbare Energien zurückgreifen könnten. Die Analyse der Energiesituation von Río Grande sowie die mögliche Nutzung von Windenergie und Wasserstoffspeicher haben Synergien gezeigt, um Energiekosten und Emissionen zu reduzieren. Obwohl keine allgemeine Lösung gefunden wurde, wird ein Szenario aufgezeigt, in dem die Wasserstoffproduktion und die Speicherkapazität optimal sind, um einen Einblick in die Problematik zu bieten und als Referenz für weitere Untersuchungen zu dienen."
Descripción
Palabras clave
HIDROGENO, GENERACION DE ENERGIA ELECTRICA, RECURSOS ENERGETICOS RENOVABLES, TURBINAS DE AIRE, ANALISIS ECONOMICO, PRODUCCION DE HIDROGENO, ALMACENAMIENTO DE ENERGIA