- Ayesa y Sener desarrollan una herramienta digital para mejorar la simulación operacional de las plantas de electrólisis.
- La solución permite resolver problemas complejos en el proceso de electrólisis en un tiempo diez veces menor que con los métodos tradicionales.
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Ayesa y Sener, grupos de tecnología e ingeniería, han desarrollado una prueba de concepto mediante una solución cuántica para optimizar las simulaciones operacionales de plantas de electrólisis. Estas se llevan a cabo a través de la herramienta digital SenHy, desarrollada por Sener.
Simulación de la generación de hidrógeno mediante electrólisis
La solución hace posible la simulación de todos los procesos que intervienen en la generación de hidrógeno a través de algoritmos cuánticos, desde la gestión de las distintas fuentes de energía eléctrica (generadores solares, compra de energía a red, almacenamiento en baterías), pasando también por la operación de los módulos de electrólisis y su gestión de degradación, hasta llegar al ajuste del caudal de hidrógeno de salida para alinearlo con la predicción de la demanda.
El proyecto se encuadra en los objetivos de digitalización del programa IPCEI que desarrolla Sener, orientado a la mejora de las tecnologías de electrólisis y la reducción del coste nivelado del hidrógeno (LCOH). Para ello, el grupo ha desarrollado SenHy, que es una herramienta de simulación operacional para plantas de electrólisis en el que se integran distintos perfiles de suministro eléctrico en una simulación operacional.
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Las ventajas de la computación cuántica
El principal reto técnico del proyecto consiste en resolver, a cada minuto, un complejo problema de optimización multifísica basado en el estado actual y potencial de los perfiles energéticos y el estado de los parámetros de operación de planta. Como consecuencia de las limitaciones de las herramientas de cálculo tradicionales, es necesario simplificar el modelo para cumplir con los tiempos de respuesta.
Con el objetivo de acelerar este proceso, y para aprovechar al máximo la complejidad del modelo multifísico, Sener ha llevado a cabo una prueba de concepto basada en un algoritmo de computación cuántica proporcionado por Ayesa. El resultado ha sido un éxito: se ha logrado resolver un problema simplificado con la misma calidad de solución en un tiempo diez veces menor, lo que abre la puerta a simular casos más complejos y a mejorar significativamente la precisión de las simulaciones.
Con todo ello, se permite obtener propuestas para la mejor operativa de planta utilizando un tiempo muy reducido de simulación. Así, se puede extender una planificación precisa más allá de los periodos simulables con la estrategia clásica empleada hasta ahora.
Solución de problemas complejos en las plantas de electrólisis
En las plantas de electrólisis, mediante la aplicación de corrientes eléctricas, se puede separar el hidrógeno y el oxígeno contenidos en las moléculas de agua. El hidrógeno que se genera tiene diversas aplicaciones en industria e investigación además de, por supuesto, utilizarse como combustible limpio.
Se trata de un proceso muy complejo que, hasta ahora, cuando se topaba con problemas en la operativa, se abordaba con métodos clásicos, capaces de obtener una producción de calidad en tiempos razonables, pero sólo ante complicaciones de tamaño moderado.
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