Diseño y dimensionado de una planta de hidrógeno verde de 3,1 MW en el Polígono de Valcorba y de su planta fotovoltaica de abastecimiento de 20,87 MWp en Alconaba

Abstract

El presente trabajo de fin de grado desarrolla el proyecto de una central de hidrógeno verde y de su planta fotovoltaica de abastecimiento. La central de hidrógeno tendrá una potencia de 3,1 MW y estará ubicada en el Polígono de Valcorba de Soria y la planta fotovoltaica de 20,87 MWp se ubicará en el municipio de Alconaba. El objetivo del proyecto es el de producir hidrógeno libre de emisiones con el fin promover la descarbonización y apostar por la sostenibilidad y el desarrollo del medio rural. Este hidrógeno se obtiene por medio de la electrolisis que es un fenómeno por el cual el agua se disocia en hidrógeno y oxígeno mediante corriente eléctrica. Para poder etiquetar como verde el hidrógeno, dicha energía deberá proceder en su totalidad de fuentes renovables, como es la fotovoltaica en este caso. De esta manera se ha dimensionado la planta fotovoltaica de acuerdo con las necesidades energéticas de la central de hidrógeno. Dicha instalación verterá la energía a la red de MT y la central de hidrógeno tomará la electricidad de la red del polígono. Dado que ambas redes son propiedad del promotor, el precio de venta y de compra será igual, de manera que el saldo entre ambas sea cero. Únicamente se comercializará la energía excedente. La planta fotovoltaica contará con 36.288 módulos y ocupará un total de 44,27 ha. Estos se conectarán en serie en grupos de 24, dando lugar a 1.512 mesas o strings. Estos strings se conectarán en grupos de 14 en paralelo hasta las cajas de combinación. Las 108 cajas de combinación se destinarán a las 3 “power station” de la planta. Estas son soluciones que incluyen tanto el inversor como el transformador, elevando la tensión hasta 30 kV e inyectándola a la red. Por otro lado, la central de hidrógeno contará con un electrolizador de 3,1 MW encargado de llevar a cabo la electrolisis y capaz de generar hasta 1.290 kg de hidrógeno al día. Dicho equipo contará con una planta de tratamiento de agua incorporada. Para abastecer de agua al electrolizador se han dimensionado dos tanques de agua de 19 m3 cada uno. El almacenaje de hidrógeno se llevará a cabo a 30 bares en dos tanques de 125 m3 cada uno. Para un correcto funcionamiento de la central se han incorporado un generador de nitrógeno, que purgará las conducciones para evitar atmósferas explosivas y un compresor de aire, necesario para la generación de hidrógeno. De manera adicional de ha diseñado una nave que llevará a cabo las operaciones de control de ambas plantas y que a su vez funcionará como almacén.