Análisis Energético y Económico de una Estación de Servicio de Hidrógeno.

Abstract

El proyecto se desarrolla en Tecnun, Escuela de Ingeniería de la Universidad de Navarra, dentro de la Cátedra de Transición Energética en colaboración con la Fundación Repsol. La Cátedra se centra en el hidrógeno como nuevo combustible para la movilidad sostenible como alternativa al uso de combustibles fósiles. El objetivo principal del proyecto es analizar el consumo energético y económico del proceso de abastecimiento de combustible del depósito de un vehículo en una estación de servicio de hidrógeno. Para ello, en primer lugar, se han estudiado las propiedades fisicoquímicas del hidrógeno. Seguidamente, se presenta hasta la actualidad el desarrollo de las estaciones de servicio de hidrógeno en España, Europa y en el resto del mundo. A continuación, se ha analizado el funcionamiento de las diferentes configuraciones actuales de hidrogeneras (compresión directa, compresión con acumulador y compresión en cascada), distinguiendo según el tipo de suministro (gasoductos, hidrógeno comprimido o hidrógeno criogénico) y la presión de dispensación (35 o 70 MPa). Posteriormente, se exponen las principales medidas de seguridad en las HRS. Para finalizar con la explicación de las HRS, se detallan los principales elementos de una hidrogenera (compresores, sistemas de almacenamiento y sistemas de refrigeración). Posteriormente, se ha realizado un modelo termodinámico en EES que obtiene el consumo energético de una estación de servicio de hidrógeno basado en el modelo HRSAM y HDRSAM realizados por ANL. Acto seguido, se plantean los escenarios más habituales en las HRS con unas condiciones de partida determinadas. Por último, se evalúan y comparan los resultados obtenidos por el modelo propuesto y el modelo HDRSAM. Finalmente, se realiza una estimación de costes de una HRS a grandes rasgos dependiendo del tipo de hidrogenera y su capacidad. Asimismo, se estima el coste de los principales elementos (compresor, tanque de almacenamiento, dispensador y sistema de refrigeración) en función del volumen de producción. Por último, se realiza una estimación del precio final del hidrógeno, teniendo en cuenta todos los costes de una HRS, en función de las economías de escala logradas con una mayor capacidad/utilización.