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Mesa redonda: El papel del hidrógeno en la sociedadReal Academia de Doctores de España29 de mayo de 2018
Hidrógeno y pilas de combustible
en la transición energética
Antonio González García-CondePresidente de la Plataforma Tecnológica Española
del Hidrógeno y las Pilas de Combustible
África Castro RosendeVicepresidenta de la Plataforma Tecnológica Española
del Hidrógeno y las Pilas de Combustible
Contenido
1. Introducción: El H2 en la transición energética.
2. Producción de hidrógeno.
3. Almacenamiento de hidrógeno.
4. Transporte y Distribución de hidrógeno.
5. Utilización del hidrógeno:
a) En el transporte.
b) En aplicaciones estacionarias.
c) Para almacenamiento de energía:
✓ Power to Fuel, Power to Power, Power to Gas
Pilas de Combustible
Antonio González García-Conde / África Castro Rosende
Hidrógeno y pilas de combustible en la transición energética
Hydrogen Council(Enero 2017)
Septiembre 2017
Mitsui & Co, Plug Power, Faber Industries, Faurecia, First Element Fuel (True Zero), Gore y
Toyota Tsusho
Hidrógeno y pilas de combustible en la transición energética
Antonio González García-Conde / África Castro Rosende
Hidrógeno:7 funciones en la descarbonización de los principales sectores de la economía
El hidrógeno, como vector energético, permite nuevos vínculos entre la oferta y demanda de
energía, tanto en forma centralizada como descentralizada, lo que podría aumentar la flexibilidad
global del sistema. Mediante la conexión de las diferentes redes de transmisión y distribución de
energía, se pueden hacer llegar fuentes de energía bajas en carbono a las aplicaciones de uso final,
cuya descarbonización supone un reto, incluyendo el transporte, la industria y los edificios.
Antonio González García-Conde / África Castro Rosende
La Producción del Hidrógeno
El hidrógeno no es un recurso natural, el hidrógeno hay que producirlo
Antonio González García-Conde / África Castro Rosende
Producción de Hidrógeno
Energía Nuclear Energías Renovables Energía Fósil
Calor Biomasa
Energía Mecánica
Foto-electrólisis
Gasificación
Conversión Química
Termólisis
Electricidad
Foto-biólisis
Electrólisis
Hidrógeno CO2
Foto-catálisis
Transporte
Combustible alternativo
Industria
Materia prima
Comercial y Residencial
Calor y Potencia
Antonio González García-Conde África Castro Rosende
El hidrógeno es un portador de
energía flexible que puede ser
producido a partir de cualquier fuente
de energía primaria y se puede
transformar eficazmente en cualquier
forma de energía para diferentes
aplicaciones de uso final.
Fuente: DoE – H2@Scale
• El 96% se produce a partir de combustibles fósiles
• El 95% de la producción es “cautiva” (se consume “in situ”)
Producción Anual de Hidrógeno ~ 7,5 EJ 61 Mt , 700 bcm
Fuente: IEA 2014
El H2 es particularmente adecuado para
su uso en pilas de combustible que
utilizan de manera eficiente el hidrógeno
para generar electricidad.
Producción de Hidrógeno: Aplicaciones
Antonio González García-Conde / África Castro Rosende
Producción del Hidrógeno: Costes
DOE Hydrogen and Fuel Cells Program11/12/2014
Antonio González García-Conde / África Castro Rosende
Nuevas oportunidades de mercado para los electrolizadores
Producción de Hidrógeno Electrolítico
Fuente:Development of Water Electrolysis in the EU, E4Tech, Element Energy, FCH JU, (Febrero 2014)
HRS: Hydrogen Refueling Station
Antonio González García-Conde / África Castro Rosende
Nuevas oportunidades de mercado para los electrolizadores
Producción de Hidrógeno Electrolítico
Fuente: IEA Annex 30 Workshop, Herten, April 20-21, 2015
Fuente: Fraunhofer ISE
Antonio González García-Conde / África Castro Rosende
Fuente: DOE H2 & Fuel Cell Program
Producción de Hidrógeno: Madurez de la tecnología
Antonio González García-Conde / África Castro Rosende
El almacenamiento del Hidrógeno
El hidrógeno es muy ligero, ocupa mucho volumen.
Antonio González García-Conde África Castro Rosende
Propiedad H2 Metano Propano Gasolina
Poder Calorífico Inferior (MJ/kg)
120 50 46.3 44.5
Densidad (kg/Nm3)
0.09 0.72 1.870.73
(kg/l)
Poder Calorífico Inferior (MJ/m3)
10.79 35.9 86.5831.67 (MJ/l)
Almacenamiento del Hidrógeno
Antonio González García-Conde / África Castro Rosende
Transporte de Hidrógeno
Infraestructura y Logística de Distribución y Entrega de
Hidrógeno.
Antonio González García-Conde / África Castro Rosende
Infraestructura de transporte, distribución y entrega de H2 :
Modos de distribución
Transporte y Distribución de Hidrógeno
Producción centralizada y compresión
Semirremolque H2GC
Producción centralizada y licuefacción
Semirremolque H2L
Gasoducto
Aplicaciones
Industria
Estacionaria
Transporte
Antonio González García-Conde / África Castro Rosende
El hidrógeno para almacenamiento de energía
- Integración de renovablesPower to Fuel, Power to Power, Power to Gas
Utilización del Hidrógeno
Antonio González García-Conde / África Castro Rosende
Almacenamiento de energía con Hidrógeno
El hidrógeno permite almacenar energía de bajo carbono, tanto en pequeñas
cantidades, bajo requisitos de espacio y peso restringidos, como es el caso de los
vehículos eléctricos de pila de combustible (FCEVs), como en grandes cantidades,
durante largos períodos de tiempo, para su uso en generación de potencia y calor:
“Power to Fuel” , “Power to Power” o “Power to Gas”.
Fuente: Fraunhofer ISE, 2015
Antonio González García-Conde / África Castro Rosende
Almacenamiento de energía con Hidrógeno
Fuente: H2B2
Antonio González García-Conde / África Castro Rosende
Hydrogen
Electricidad, Gas Natural e Hidrógeno
Economía Circular
Antonio González García-Conde / África Castro Rosende
Conclusiones
Hidrógeno y pilas de combustible en la transición energética
Antonio González García-Conde / África Castro Rosende
El aumento de la participación de las ER conduce a desequilibrios de oferta y demanda de energía
La infraestructura necesita
una transformación
importante
Capacidad de
amortiguamiento global
basada principalmente en
fuentes fósiles
Algunos usos energéticos son
difíciles de electrificar a
través de la red o con
baterías:
• Transporte de largo alcance
• Industria de alto consumo
energético
• Parte de la calefacción
residencial
El carbono necesita ser
reutilizado para descarbonizar
la materia prima
Fuentes de energíaEspina dorsal del sistema energético Uso final
Fuente: Hydrogen Council
Hidrógeno como portador de energía de emisión cero, necesario para superar los desafíos de la transición energética
Hidrógeno y pilas de combustible en la transición energética
Antonio González García-Conde / África Castro Rosende
Muchas gracias su atención
Hidrógeno y pilas de combustible
en la transición energética
Antonio González García-CondePresidente de la PTE del Hidrógeno y las Pilas de Combustible
África Castro RosendeVicepresidenta de la PTE del Hidrógeno y las Pilas de Combustible
www.ptehpc.org