Los sistemas híbridos fotovoltaicos de Desigenia, con los que se alimentan las estaciones o centros de telecomunicaciones off grid, cuentan con módulos fotovoltaicos y baterías, además de grupos electrógenos para complementar la energía solar. Ahora la compañía ha desarrollado un nuevo sistema híbrido fotovoltaico con hidrógeno para instalarlo en localizaciones sin red eléctrica, con falta de espacio para instalar los módulos solares necesarios y sustituir los grupos electrógenos.
Las limitaciones de espacio de los centros de telecomunicaciones aislados condicionan la instalación de los sistemas fotovoltaicos puros, impidiendo disponer de una solución totalmente renovable basada en paneles solares y baterías, lo que hace que sea necesario colocar un grupo electrógeno diésel.
En su evolución por implementar soluciones de energías renovables y cada vez más limpias y menos contaminantes, Desigenia implementó nuevas soluciones con grupos electrógenos de gas natural licuado en algunas instalaciones. No obstante, en su compromiso por reducir aún más el impacto medioambiental, ahora ha desarrollado una nueva solución de energía híbrida, sustituyendo los grupos electrógenos por pilas de combustible de hidrógeno.
La nueva solución de Desigenia para los centros rurales off grid es un sistema híbrido de energía solar combinada con el hidrógeno como fuente de energía. Con la incorporación de electrolizadores y pilas de combustible a los sistemas híbridos tradicionales de energía, se puede producir hidrógeno a partir de la energía solar y almacenarlo para volver a producir energía eléctrica a partir de hidrógeno cuando se necesita, sustituyendo así los grupos electrógenos de diésel y gas utilizados de manera habitual en entornos rurales.
Almacenamiento de energía basado en hidrógeno
Tras la participación de Desigenia en el proyecto Together (Trigeneración con Geotermia, Hidrógeno y Energías Renovables), la compañía ha adquirido conocimientos teóricos y prácticos sobre hibridación de energías renovables con electrolizadores y pilas de combustible. Desigenia ha participado en la parte de producción de energía a partir de fuentes renovables (fotovoltaica) con tareas como estudios previos, dimensionamiento y diseño del sistema híbrido de producción de energía eléctrica y la construcción de un prototipo del sistema híbrido.
El proyecto Together, ya finalizado, busca mejorar la eficiencia energética en la climatización (calefacción y refrigeración de edificios), generación ACS y suministro eléctrico a través de la consecución de una serie de objetivos específicos, como el de obtener hidrógeno mediante energías limpias y renovables y generar energía aprovechando las fuentes renovables y el ciclo de hidrógeno mediante su utilización directa o transformación con tecnologías novedosas como pilas de combustible.
Es uno de los proyectos aprobados y financiados por el Ministerio de Ciencia e Innovación, en su programa de retos de colaboración del programa estatal de investigación, desarrollo e innovación. El proyecto consiste en el desarrollo y ensayo de un sistema compuesto por generación de energía eléctrica, térmica en forma de calor y en forma de frío, mediante el uso de energía solar, geotermia e hidrógeno.
La característica principal de este proyecto y la novedad, respecto al resto de sistemas híbridos que instala Desigenia en los sites de telecomunicaciones desde hace 10 años, es el almacenamiento de energía basado en el hidrógeno.
Sistema híbrido de energía solar e hidrógeno
Dependiendo de la potencia requerida por cada instalación off grid, será necesario un número de paneles solares con una potencia específica superior a los módulos fotovoltaicos instalados normalmente. Además, el banco de baterías de este tipo de instalaciones se dimensiona para aprovechar todo el excedente de la energía fotovoltaica, utilizando baterías LFP.
El grupo electrógeno se sustituye por una pila de combustible que permitiría generar la energía necesaria en caso de que el sistema fotovoltaico no produjera suficiente energía y, por ende, las baterías no tuvieran almacenada energía suficiente para suministrar la electricidad requerida por la instalación. En ese caso la pila de hidrógeno suministraría la energía necesaria.
Funcionamiento del sistema
Cuando la energía solar es suficiente se genera la energía eléctrica requerida por la instalación y se destina a atender la demanda (consumo) y el excedente se utiliza para generar hidrógeno a través de un electrolizador.
Este electrolizador es un equipo limpio, no contaminante que consume electricidad y agua y produce hidrógeno. El hidrógeno se comprime y se almacena en botellas, instaladas en un bloque conjunto para favorecer la reposición y cambio de botellas cuando fuera necesario.
Cuando la energía solar es insuficiente, la pila de combustible se pone en marcha para producir la energía eléctrica necesaria a partir del hidrógeno almacenado de las botellas. Las pilas de combustibles son sistemas no contaminantes que consumen hidrógeno y oxígeno del aire para producir electricidad y agua. Esto complementaría de manera parcial o total a la energía solar.
De esta manera, el sistema funciona de manera similar a los sistemas híbridos fotovoltaicos utilizados por Desigenia. Cuando la energía fotovoltaica es suficiente, se alimenta el sistema mediante energía solar directamente y el excedente se almacena en las baterías. Y también puede usarse el excedente para producir hidrógeno in situ a través de electrolizadores.
En el caso de que la energía solar sea insuficiente y no alcance para alimentar el centro, el déficit se complementa con la energía de las baterías. Cuando el nivel de carga de las baterías desciende del nivel prefijado por la configuración de la instalación, el controlador del sistema enciende la pila de hidrógeno. Esta energía producida por la pila de combustible alimentará directamente los equipos del centro. Cuando la energía fotovoltaica vuelve a estar disponible, se repetiría el ciclo.
Solución alternativa, limpia y no contaminante
Desigenia ha desarrollado este nuevo sistema híbrido fotovoltaico con hidrógeno para instalarlo en localizaciones sin red eléctrica con falta de espacio para instalar los módulos solares necesarios y sustituir los grupos electrógenos.
Este nuevo sistema de Desigenia permitirá instalar soluciones completamente renovables y limpias en entornos rurales off grid, en los que la electricidad suele venir de grupos electrógenos diésel o gas. Se trata de una solución alternativa, totalmente limpia y no contaminante, que se está llevando a cabo en centros de telecomunicaciones aislados y sin red eléctrica.