Power-to-H2-to-Power, almacenar hidrógeno verde para generar electricidad

Almacenar energía en forma de hidrógeno es la solución al exceso de generación renovable cuando no se necesita pero hay suficiente sol y viento como para aprovecharlo. Eso es lo que se está construyendo en la fábrica de papel de Saillat (Francia) de Smurfit Kappa, una compañía de embalajes de papel y cartón ondulado.

El objetivo es producir hidrógeno con electricidad renovable que mediante un sistema de electrólisis se almacene y se utilice posteriormente en turbinas de gas para producir electricidad cuando sea necesario. Es lo que se conoce como Power-to-H2-to-Power.

Se trata del proyecto Hyflexpower, cuyo presupuesto es de 15,2 millones de euros, de los cuales dos tercios serán financiados por Horizonte 2020, el Programa Marco de Investigación e Innovación de la UE, y se convertirá en la primera central eléctrica de conversión de electricidad en hidrógeno y de nuevo en electricidad a escala industrial completamente integrada, que incluirá una turbina de gas hidrógeno de bajas emisiones secas.

Se actualizará el conjunto con las turbinas de gas SGT-400 de Siemens Gas and Power cuyo objetivo último será producir 12 MW mediante mezclas de combustible que contengan hasta un 100% de hidrógeno verde.

turbina de gas de Siemens para utilizar hidrógeno

Fábrica de cogeneración con hidrógeno

El proyecto permitirá que se reemplace hasta el 100% del gas natural utilizado actualmente en la fábrica de papel que utiliza cogeneración para ser más eficiente y será la primera del mundo en introducir un prototipo de turbina de gas hidrógeno integrada en este proyecto de investigación.

Una industria que funcione con cogeneración suele utilizar gas natural como energía primaria, pero el objetivo es ser más eficiente al producir conjuntamente electricidad y energía térmica útil (calor), partiendo de ese único combustible, que es el gas.

Hyflexpower tratará de demostrar que el hidrógeno renovable puede funcionar como alternativa al gas natural y que es un sistema flexible para almacenar una energía que después pueda utilizarse para hacer funcionar una turbina industrial de alta potencia, en consonancia con los objetivos europeos de desarrollo del hidrógeno.

Las pruebas también demostrarán que los límites de emisión de la UE para tales instalaciones no solo pueden cumplirse, sino también que también pueden reducirse. Finalmente, se llevará a cabo el desarrollo de una evaluación económica para esta demostración de planta piloto Power-to-H2-to-Power para mostrar los beneficios económicos de esta aplicación.

Proyecto Hyflexpower

Un proyecto a cuatro años 

El proyecto consta de varias fases. En mayo pasado se finalizó el contrato y comenzó el desarrollo de la ingeniería. 

Se construirá en 2021, es decir, se realizará la instalación de producción, almacenamiento y suministro de hidrógeno en el sitio de demostración piloto, y la prueba piloto inicial se realizará en 2022 además de instalar la turbina de gas para las mezclas de gas natural / hidrógeno.

Por último, en 2023, se intentará demostrar que es posible que el 100% del gas almacenado sea hidrógeno, y que sirva para la producción de energía libre de carbono a partir del exceso de energía renovable almacenada.

Esta tecnología extremadamente prometedora está totalmente en línea con la estrategia de Siemens, Engie Solutions y Centrax de proporcionar a sus clientes una solución de cero emisiones de carbono y desarrollará nuevas tecnologías que podrán usarse en todo el ciclo de conversión de electricidad en hidrógeno y de nuevo en electricidad (P2X).

Durante los periodos de alta demanda, este hidrógeno verde almacenado podrá usarse para generar energía eléctrica y liberarla a la red.

Una investigación 'made in Europe'

El consorcio seleccionado está formado exclusivamente por empresas y organismos europeos. El rol de cada actor se define de la siguiente manera:

• Engie Solutions construirá la instalación de producción y almacenamiento de hidrógeno, incluida la estación de mezcla de gas natural / hidrógeno antes de la turbina.
• Siemens Gas and Power suministrará el electrolizador para la producción de hidrógeno y desarrollará la turbina de gas de hidrógeno.
• Centrax actualizará el paquete para la operación de hidrógeno e instalará la nueva turbina.
• El Centro Aeroespacial Alemán (DLR) junto con el University College London, la Universidad de Duisburg-Essen y la Universidad de Lund apoyarán el desarrollo de la tecnología de turbinas de hidrógeno.
• La Universidad Técnica Nacional de Atenas realizará evaluaciones económicas, ambientales y sociales del concepto.
• Arttic apoyará la gestión operativa del proyecto y las actividades de comunicación del proyecto.