El Instituto de Sistemas Fotovoltaicos (ISFOC) ha puesto en operación el primer sistema de generación de hidrógeno verde de alta eficiencia en Puertollano. El proyecto CPV4H2 comenzó en 2018 y está compuesto por las empresas H2B2 y BSQ Solar, junto a ISFOC. El presupuesto del proyecto alcanza los 1.285.284 euros y cuenta con financiación del programa FEDER Interconecta del CDTI.
ISFOC es una empresa perteneciente al Grupo Instituto de Finanzas de Castilla-La Mancha, dedicada al I+D en tecnologías fotovoltaicas, eficiencia energética y sensores inteligentes. E quien lidera el proyecto.
El objetivo principal del proyecto es alcanzar la máxima eficiencia de conversión de luz solar en hidrógeno. Su propio nombre lo indica: ‘Sistema Piloto de Producción de Hidrógeno de Origen Solar con Alta Eficiencia de Conversión mediante Concentración Fotovoltaica‘. En esa línea, plantea el desarrollo y la validación de un sistema de generación de hidrógeno por electrólisis de agua PEM. La energía procede de un sistema de alta concentración fotovoltaica que ofrece una de las mayores eficiencias de conversión de la luz solar en electricidad. Y con un desarrollo de electrónica de potencia para el acople directo de ambos sistemas.
Así, consigue alcanzar las mayores eficiencias STH (Sun To Hydrogen) a nivel industrial. El sistema incorpora una unidad de control y gestión inteligente de la energía a través de almacenamiento eléctrico. De esta forma, permite una generación estable y constante de hidrógeno, optimizando en todo momento el recurso solar, y en consonancia con la demanda.
Puesto que la prueba realizada en 2020 fue un éxito, ahora acaban de finalizar la integración y validación de los equipos que componen el prototipo industrial en las instalaciones de ISFOC.
Este sistema sirve como prueba para el desarrollo de un prototipo industrial con capacidad de generación de 17600cm3/min de H2, basado en un sistema fotovoltaico de alta concentración de 6kW. Incluye la gestión de un sistema de almacenaje que permitirá maximizar el aprovechamiento del recurso solar para la generación de hidrógeno verde.
El sistema desarrollado, ya operativo, es uno de los primeros sistemas de producción de hidrógeno verde en funcionamiento en condiciones reales de operación.
El sistema
Electrolizador PEM de H2B2.
El proyecto CPV4H2 integra un sistema CPV de 8.4kW, con un área activa de captación de luz de 30m2; asimismo, un electrolizador PEM de 7.5kW, con un caudal de generación de H2 de 1Nm3/h.
La interfaz energética entre ambos equipos se realiza a través de un bus de continua. Se conectan a él el almacenamiento eléctrico de respaldo y los dos convertidores DC/DC. Son los encargados de extraer siempre la máxima potencia disponible del concentrador y de satisfacer la demanda del electrolizador, respectivamente. Así, gracias al respaldo energético, el control inteligente puede optimizar la producción de H2 aprovechando al máximo el recurso solar disponible en cada momento.
El concentrador es capaz de suministrar energía al electrolizador y a todos los equipos auxiliares del sistema, haciendo que el sistema funcione de manera autónoma. Además, se ha trabajado para reducir las pérdidas energéticas al mínimo, implementando nuevos dispositivos de protección.
El proyecto CPV4H2
Se han invertido 3 años en el proyecto CPV4H2. Con respecto a los resultados obtenidos, han alcanzado las expectativas. Se había establecido un valor objetivo máximo del 20% para el parámetro STH, con un trabajo óptimo de todos los subcomponentes. Durante las pruebas, se alcanzaron valores STH del 17% en condiciones de carga moderada. Es decir, el perfil óptimo del electrolizador.
Dichas pruebas se llevaron a cabo el pasado 13 de octubre y se generó hidrógeno verde de origen fotovoltaico de concentración. También se realizó la certificación técnica, por parte del técnico auditor del CDTI.
La conclusión: la tecnología desarrollada en el proyecto CPV4H2 se posiciona como uno de los sistemas más eficientes de generación de hidrógeno verde para grandes plantas.
Las empresas del proyecto consideran que esta tecnología podría ser la base del desarrollo de grandes plantas de generación de hidrogeno verde mediante luz solar. Además, añaden, podría emplearse como: puntos de recarga aislados y mixtos de vehículos eléctricos y de H2; sistemas de energía para hogares o edificios autoabastecidos; solución energética para descarbonizar industrias, etc.
Concentrador solar de BSQ Solar. Proyecto CPV4H2
El proyecto CPV4H2 está cofinanciado por las subvenciones destinadas a fomentar la cooperación regional en investigación y desarrollo (Programa FEDER INTERCONECTA), en el marco del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica de Innovación 2017-2020.
FUENTE y FOTOS: ISFOC.
