jueves, 7 de diciembre de 2023

Primera planta de cogeneración del mundo sin emisiones de CO2

 

Fábrica de papel de Smurfitt Kappa en Francia donde está la planta de cogeneración verde

El 1 de mayo de 2020 se puso en marcha HyFlexPower, un proyecto de innovación de cuatros años de duración y liderado por un consorcio de empresas y organismos europeos, cuyo objetivo es demostrar que se puede producir y almacenar hidrógeno procedente de energías renovables y reemplazar hasta el 100% del gas natural que se utiliza actualmente en las plantas de cogeneración.

Concretamente, el proyecto lidera la puesta en marcha del primer prototipo del mundo a escala industrial de conversión de electricidad en hidrógeno y de nuevo en electricidad mediante una turbina industrial de gas avanzada alimentada por hidrógeno verde. El demostrador instalado se utilizará para almacenar el exceso de electricidad renovable en forma de hidrógeno verde. Durante los períodos de alta demanda, el hidrógeno verde almacenado se utilizará para generar energía eléctrica que se inyectará a la red.

La implementación del proyecto se ha desarrollado en la planta de cogeneración que, desde hace unos años, suministra electricidad y calor a la fábrica de reciclaje de papel que la compañía Smurfit-Kappa, uno de los principales proveedores mundiales de embalajes de cartón ondulado, tiene en la localidad francesa de Saillat-sur-Vienne, convirtiéndose así en la primera planta de cogeneración sin emisiones de CO2. Convertir una infraestructura existente tiene la ventaja de unos costes significativamente más bajos y un tiempo de entrega mínimo en comparación con un emplazamiento totalmente nuevo.

Este proyecto, en el que se han invertido en torno a los 15,2 millones de euros -de los que algo más de dos tercios (unos 10,5 millones de euros) han sido financiados por la Comisión Europea en el marco del programa Horizonte 2020 para la Investigación e Innovación-, supone un verdadero impulso para acelerar la descarbonización de las industrias más intensivas en energía.

En escenarios energéticos profundamente descarbonizados, se espera que el hidrógeno desempeñe un papel importante como tecnología elegida para almacenar el excedente de electricidad renovable a gran escala y como combustible en turbinas de gas para respaldar la generación renovable intermitente.

Cada una de las entidades integrantes del consorcio, ha participado activamente en el proyecto HyFlexPower. Siemens Energy, coordinadora del proyecto, ha suministrado el electrolizador para la producción de hidrógeno y ha actualizado la turbina de gas existente para que funcione con hidrógeno. Engie Solutions, por su parte, ha construido las instalaciones de producción, almacenamiento y suministro de hidrógeno para el demostrador, incluida la estación de mezcla de gas natural/hidrógeno utilizada para la turbina, mientras que Centrax ha actualizado el paquete para garantizar un funcionamiento seguro para operar con hidrógeno y ha instalado la nueva turbina.

Asimismo, el Centro Aeroespacial Alemán (DLR), el University College London (Reino Unido), la Universidad alemana de Duisburg-Essen y la Universidad sueca de Lund, se han encargado de apoyar el desarrollo de la tecnología de turbinas de hidrógeno. La Universidad Técnica Nacional de Atenas se ha ocupado de realizar las evaluaciones económicas, ambientales y sociales del proyecto, y la consultora Arttic apoya la gestión operativa del proyecto y las actividades de comunicación del mismo.

Retos y logros

"El proyecto tenía dos retos tecnológicos", explica a elEconomista Energía José Miguel Macho Fernández, director de Desarrollo de Hidrógeno de Siemens Energy para el sur de Europa. "El primero, integrar la producción de hidrógeno dentro de una planta existente y, el segundo, operar la turbina de gas con un 100% de hidrógeno", apunta.

En 2021 se instaló la planta de producción y almacenamiento de hidrógeno, en 2022 se hicieron las primeras pruebas inyectando el hidrógeno en la planta de cogeneración en la proporción 30% hidrógeno y 70% gas natural y, en 2023, se han hecho pruebas operando la turbina de gas hasta el 100% de hidrógeno.

"El hidrógeno se produce en un electrolizador de 1,25 MW in situ, que se alimenta de la energía eólica, solar e hidráulica procedente de la red. Ese hidrógeno se almacena en un tanque de casi una tonelada que, posteriormente, se usa para alimentar una turbina de gas industrial de hidrógeno seca de bajas emisiones, modelo SGT-400 de Siemens Energy", explica Macho Fernández. El uso de este tipo de turbina con 100% de hidrógeno ahorraría al planeta hasta 65.000 toneladas de emisiones de CO2 por año.

"Todos los fabricantes de turbinas de gas estamos trabajando en desarrollar nuestra tecnología de forma que pueda quemar el 100% de hidrógeno. En el año 2030, la tecnología estará plenamente disponible", aclara Macho Fernández. "Operar una cogeneración con un combustible u otro depende de la normativa y de la rentabilidad. Ahora mismo, el hidrógeno es un combustible escaso y más caro que el gas natural, con lo cual, es difícil que se use el hidrógeno a día de hoy", concreta.

"A largo plazo, una vez que el hidrógeno esté disponible, las plantas de cogeneración se podrán conectar a la red de hidrógeno exactamente igual que están conectadas hoy en día a la red de gas natural. A medio plazo, si la red de gas natural empieza a incorporar contenidos crecientes de hidrógeno, las plantas de cogeneración van a poder alimentarse de esas mezclas de gas natural e hidrógeno que vengan de la red de gas natural", señala el representante de Siemens Energy. "Lo que sí se está haciendo en las plantas nuevas -en Alemania estamos instalando bastantes- es construirlas 'hydrogen ready'; de hecho, tenemos un certificador externo que certifica que las plantas están listas para operar con hidrógeno", indica.

HyFlexPower recibe el premio a la Tecnología e Innovación

El pasado 29 de junio, el proyecto HyFlexPower fue galardonado en Bruselas con el premio Cogen Europe 2023 de 'Tecnología e Innovación', que distingue a personas y organizaciones por sus logros en el desarrollo, aplicación y promoción de la cogeneración, durante una cena de gala para celebrar el trigésimo aniversario de vida de la asociación. Concretamente, el premio reconoce la dedicación de HyFlexPower para ofrecer soluciones que reduzcan las emisiones de carbono y promuevan un futuro más ecológico.

Por otro lado, durante la cena de gala celebrada el pasado 16 de octubre previa al XIX Congreso Anual de Cogeneración, la compañía francesa Smurfit Kappa recibía, de manos de Shell España, el premio a la Innovación Tecnológica por el proyecto HyFlexPower. Ramón Callejo, mil manager de la compañía, recogió el galardón. El Congreso, organizado por Acogen y Cogen España el 17 de octubre en el Real Casino de Madrid, contó con las intervenciones de Óscar Araguás, representante de Engie, y José Miguel Macho, representante de Siemens Energy, quienes ofrecieron una visión general de la descarbonización y presentaron el citado proyecto.

Font, article de Concha Raso per a "elEconomista.es"

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