Producción de hidrógeno verde: comparativa de la viabilidad técnica y económica de energía eólica onshore y offshore.

Abstract

El hidrógeno verde o nuevo petróleo verde, que proviene de recursos casi infinitos como la electricidad de fuentes eólicas y solares, se convierte, desde ahora, en la respuesta sistemática al caos energético, en línea con el nuevo modelo energético mundial descarbonizado. Es la respuesta simple y evidente a las expectativas de muchos consumidores: una energía casi infinita, limpia, descarbonizada, sin residuos, disponible en todo momento, que se pueda producir en cualquier lugar en el que haya sol y/o viento y agua, que no dependa de los ciclos de las materias primas ni de los riesgos geopolíticos y que, muy pronto, alcanzará unos precios imbatibles. Sin embargo, a día de hoy, los precios de las tecnologías y de las infraestructuras necesarias para el óptimo funcionamiento de las plantas productoras de hidrógeno verde resultan muy elevados y en la mayoría de ocasiones dependientes de ayudas financieras externas. A consecuencia, el precio final del hidrógeno verde es demasiado costoso frente a su homónimo hidrógeno gris y por tanto no llega a ser competente. En este documento se ha diseñado y dimensionado una planta generadora de hidrógeno verde y estudiado la diferencia de dos alternativas de abastecimiento energético eólico: onshore y offshore. Conociendo los costes asociados a cada uno de los diferentes tipos de parques eólicos he estimado el precio de la electricidad resultante, así como el precio final del hidrógeno verde para un electrolizador de 2,15 MW. Por último, gracias a un análisis de sensibilidad realizado, se demuestran los principales responsables de los altos costes del hidrógeno verde, la importancia de las financiaciones externas y la diferencia con las economías de escala. Aspectos vitales para que en los próximos años el hidrógeno verde sea una realidad y eclosione como protagonista del mix energético mundial.

Green hydrogen or new green fuel, which comes from almost infinite resources such as electricity from wind and solar sources, becomes, from now on, the systematic answer to energy chaos, in line with the new decarbonized world energy model. It is the simple and obvious answer to the expectations of many consumers: almost infinite, clean, decarbonized, waste-free energy, available at all times, which can be produced anywhere where there is sun and/or wind and water, which does not depend on commodity cycles or geopolitical risks and which, very soon, will reach unbeatable prices. Nevertheless, at present, the prices of the technologies and infrastructures necessary for the optimal operation of green hydrogen production plants are very high and, in most cases, dependent on external financial aid. As a consequence, the final price of green hydrogen is too expensive compared to its counterpart grey hydrogen and therefore it is not competitive. In this paper I have designed and dimensioned a green hydrogen generating plant and studied the difference between two wind energy supply alternatives: onshore and offshore. Knowing the costs associated with each of the different types of wind farms, I have estimated the price of the resulting electricity, as well as the final price of green hydrogen for a 2.15 MW electrolyzer. Finally, thanks to a sensitivity analysis carried out, the main factors responsible for the high costs of green hydrogen, the importance of external financing and the difference with economies of scale are demonstrated. Vital aspects for green hydrogen to become a reality in the coming years and to emerge as a protagonist in the world energy mix.