Instalación autónoma solar - hidrógeno de producción de energía eléctrica

Abstract

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[ES] El objetivo principal de este proyecto fin de carrera es el diseño de una instalación autónoma solar-hidrógeno de producción de energía eléctrica. En otras palabras, se trata de diseñar la alimentación de energía eléctrica para una industria determinada, empleando para ello una fuente de energía renovable como es el sol. El sistema utiliza el almacenamiento de la energía en forma de hidrógeno, para la utilización en horas de baja radiación solar. Se observa pues ante la gran extensión del objetivo principal, la necesidad de plantearse objetivos secundarios que ayuden a la consecución del proyecto. Es importante tener en cuenta el déficit actual de procedimientos estándares de diseño existente para este tipo de instalaciones, por lo que en este proyecto fin de carrera se emplea una metodología basada en la simulación para realizar el dimensionado, teniendo en cuenta no solo los aspectos técnicos, sino también económicos. Se consideran como subobjetivos los siguientes: ¿ Selección de la tecnología de los componentes de la instalación ¿ Selección del modelo más adecuado para cada componente ¿ Estudio de rendimientos ¿ Selección de la estrategia de control idónea ¿ Selección del tipo de consumo/industria idóneo ¿ Dimensionado de los componentes ¿ Selección de los componentes ¿ Valoración económica de la inversión Con el fin de obtener la máxima claridad se divide el proyecto en tres partes. En la primera de ellas se trata el análisis actual del mercado, los componentes de la instalación y su modelado y regulación. Así, la justificación, descripción, estado-del-arte y elección de la tecnología de los componentes de la instalación se desarrolla en el capítulo 4: Descripción y selección de componentes. La elección del modelo más adecuado para cada componente se lleva a cabo en el capítulo 5: Modelado de componentes. A éste le sigue el estudio de rendimientos y la elección de la estrategia de control idónea en el capítulo 6: Selección de la estrategia de control. Posteriormente, en la segunda parte del proyecto se realizan estudios de sensibilidad para cada variable de entrada del proceso así como la elección del tipo de industria más adecuada para la implantación de este tipo de instalaciones. En el capítulo 7: Simulación, se estudia la elección del tipo de consumo/industria idónea así como el estudio de las variables de entrada. Además para ello se realiza un predimensionado empleando el software de simulación TRNSYS, que se expone en dicho capítulo. En la tercera y última parte del proyecto se realiza el dimensionado final en el capítulo 10: Dimensionado de la instalación. Cabe destacar que no se trata de un dimensionado exhaustivo, sino de una aproximación para conseguir el presupuesto de inversión aproximado, en el que se acepta un error del ±20%. Como capítulo final de esta parte del proyecto fin de carrera se tiene el capítulo 11: Estudio de viabilidad, donde se analiza la rentabilidad económica de la instalación en particular. Conviene introducir en la descripción de los componentes a elegir un pequeño estudio de precios del mercado para poder decantarse por la tecnología más adecuada, si bien la rentabilidad económica se realiza en el capítulo 11, tal y como se ha citado más arriba. El objetivo final de este proyecto fin de carrera no es alcanzar el detalle de definición de una instalación, sino más bien lo que en el ámbito de proyectos suele conocerse como el anteproyecto de la misma.