Datos clave
Duración: 48 meses
Financiación: 10M €
Participantes: Portugal, Italia y Reino Unido
FLEXnCONFU es un proyecto que tiene como objetivo demostrar cómo se puede lograr una mayor flexibilidad y reutilización en la producción de energía en centrales de ciclo combinado, lo cual permite un funcionamiento más fluido, eficiente y ecológico en un mercado energético en el que la penetración de las energías renovables no deja de incrementarse. Esta prueba se hará con hidrógeno o con un portador de amoniaco como elementos de almacenamiento de energía.
La prueba con hidrógeno se llevará a cabo a escala industrial en la central de ciclo combinado de Ribatejo, mientras que la solución con el portador de amoniaco se probará en laboratorios.
FelxNConfu se inició el 6 de abril del 2020, tiene una duración de 48 meses, y el último año se dedicará a probar el funcionamiento de la instalación piloto y a llevar a cabo la validación de los modelos. Así pues, el proyecto piloto que tendrá lugar en la central de Ribatejo está previsto para el 2023. Se llevarán a cabo más pruebas industriales y virtuales en centrales y laboratorios del Reino Unido e Italia.
Objetivos principales
- Demostrar la flexibilización de las centrales de ciclo combinado mediante la utilización de hidrógeno o de un portador de amoniaco como elementos de almacenamiento de energía.
- Evaluar la compatibilidad del sistema de combustión con combustibles no convencionales mediante el desarrollo de modelos numéricos y la validación virtual y experimental en laboratorio de la combustión de mezclas de amoniaco e hidrógeno con gas natural. También se determinarán los efectos de la reducción de las emisiones, así como la viabilidad de la transformación de los sistemas de combustión convencionales.
- Hacer un estudio de las necesidades de flexibilidad y referencia con otros activos, determinación del fundamento económico (LCA/LCC) y ambiental de las soluciones P2H («power-to-Hydrogen» o transformación de energía eléctrica en hidrógeno) o P2A («power-to-Ammonia» o transformación de energía eléctrica en amoniaco).
¿Cómo funciona el proyecto piloto de hidrógeno?
El hidrógeno se producirá localmente en un electrolizador PEM de 1 MW, se comprimirá a 300 bares y se almacenará cuando el grupo esté en un descenso de carga o «ramp-down». Posteriormente, se quemará en la turbina, junto con el gas natural, para producir electricidad cuando el grupo tenga condiciones favorables («ramp-up»).
Con este proyecto piloto, se pretende:
- Probar en un contexto real la integración del concepto P2H2P («power-to-hydrogen-to-power»).
- Aumentar la flexibilidad de las centrales de ciclo combinado de gas natural.
- Explorar el concepto de almacenamiento de energía a través de hidrógeno.
- Determinar los beneficios en términos de reducción del desgaste al disminuir los arranques y las paradas del grupo.
- Determinar los beneficios en términos de eficiencia y reducción de emisiones de gases de efecto invernadero.
¿Qué es la electrolisis del agua?
La electrolisis del agua es la descomposición de dicho compuesto en oxígeno (O2) e hidrógeno (H2) como consecuencia del paso de una corriente eléctrica a través de ella. Fue descubierta por el químico William Nicholson y el físico Anthony Carlisle.
Como el agua pura no conduce bien la electricidad, se necesita una enorme cantidad de energía para que se produzca la electrolisis. Sin este exceso de energía, la electrolisis del agua pura se produce muy lentamente. La eficacia de la electrolisis puede aumentarse mediante la adición de un electrolito (como una sal, un ácido o una base) o la utilización de electrocatalizadores.
La apuesta por esta técnica que utiliza fuentes renovables para la producción de hidrógeno ha adquirido una enorme relevancia, principalmente como vector energético para la transición energética y la descarbonización de la economía.
Hay dos tecnologías disponibles en el mercado, la electrolisis alcalina y la electrolisis de membrana de protones.
En el proyecto piloto que se instalará en la central de ciclo combinado de Ribatejo, el hidrógeno se producirá localmente en un electrolizador que utilizará la tecnología PEM de 1MWe, con una capacidad de producción de 18 kg/h a una presión de 30 bares. El hidrógeno se comprime posteriormente a 300 bares y se almacena en depósitos de tipo «tube trailer».
Diagrama del proceso
El papel de EDP Produção
EDP Produção participa en varias etapas del proyecto y lidera la definición y puesta en marcha de la planta piloto de producción de hidrógeno y su integración en la central de ciclo combinado de Ribatejo.
NEW R&D apoyará el proceso de prueba en la planta de Ribatejo, desde la especificación de los requisitos, hasta la instalación, el funcionamiento o el análisis de resultados. Además, New R&D desempeñará un papel importante en las actividades de los siguientes paquetes de trabajo:
- Definición de casos de uso comercial para la utilización de soluciones Power-to-Hydrogen en la prestación de servicios al sistema eléctrico.
- Estudio del uso del H2 para otras finalidades, como pueden ser la movilidad o la inyección en gasoductos, entre otras.
- Determinación de los efectos de la prueba en lo que se refiere a una mayor flexibilidad y un menor impacto ambiental.
Cifras clave:
21 socios
9 etapas de trabajo (WP, por sus siglas en inglés)
44 tareas (58 entregables)
48 meses de duración total del proyecto
12,6 millones de euros de presupuesto total
2,1 millones de euros de EDPP
70 % de financiación de la UE
Fechas clave principales:
Inicio del proyecto: abril del 2020
Diseño e ingeniería básica: diciembre del 2020
Desarrollo de ingeniería de detalle: junio del 2021
Inicio de la construcción en la central: enero del 2022
Montaje del electrolizador en la central: octubre del 2022
Arranque y puesta en marcha: abril del 2023
Periodo de prueba: abril del 2023 a abril del 2024
Parceiros:
