Todo el mundo coincide en la importancia del hidrógeno como vector energético que permita la electrificación de los sectores más difíciles. Electrificar esos sectores es importante, ya que si consumen de la red eléctrica serán descarbonizables mediante las energías renovables y así podremos frenar las emisiones contaminantes.

Y es ahí dónde está la clave. Si no es renovable, el hidrógeno no servirá para la tarea que esperamos de él: reducir las emisiones.

Y, como hemos presentado en otros artículos, la Unión Europea ha creado unos actos delegados para considerar el hidrógeno como verde. Estos actos son unos checks que hay que cumplir para que se tipifique como renovable.

Lo segundo que más nos trae de cabeza a todos los que estamos trabajando con hidrógeno verde, después de conseguir un consumidor para el gas, es la correlación temporal. Esta exigencia obliga a que se produzca el hidrógeno dentro de la misma ventana temporal que se generó la electricidad renovable. Ahora mismo es amplia, pero en unos años se reduce considerablemente y exige casi inmediatez.

El electrolizador con el que vamos a producir el hidrógeno es un equipo caro y queremos que esté produciendo con una alta carga de trabajo todo el tiempo posible, con un perfil industrial, las 24 horas, los 365 días, es decir, 8.760 horas al año. Y esto combina mal con los perfiles de producción renovable, un perfil solar de entre 1.600 y 1.800 horas o con un eólico de entre 2.800 y 3.200 horas.

Así que no nos queda otra que plantear almacenamiento energético.

O bien podemos sobregenerar electricidad mediante las fuentes renovables y almacenarla con baterías electroquímicas, pudiendo ser en el parque renovable o directamente en la planta de hidrógeno.

O bien podemos generar más hidrógeno que el que necesitamos entregar y almacenarlo para luego entregarlo o convertirlo.

Pero todo tiene sus pros y contras, claro.

La tecnología de baterías electroquímicas es más madura y más barata, y puede que económicamente sea la mejor opción, ya que no obliga a sobredimensionar el electrolizador, pero no permite un almacenamiento estacional, no podemos guardar la energía del invierno para el verano.

El almacenamiento de hidrógeno, usando cualquiera de sus técnicas, conlleva una inversión mayor; la tecnología ahora mismo está en desarrollo, además obliga a trabajar con muy altas presiones o muy bajas temperaturas, lo que complica en cuanto a seguridad la operación, además de que mantener estas presiones y temperaturas tiene un muy alto coste energético. Es decir, gran parte del hidrógeno acumulado se consumirá para mantener las condiciones de almacenamiento. Además, una sobregeneración de hidrógeno obliga a utilizar electrolizadores de más potencia pero menos tiempo, por lo que la inversión es mayor. Por contra, nos permite almacenar el gas durante más tiempo haciendo un almacenamiento estacional.

Las posibles soluciones

Está claro que, ahora mismo, el almacenamiento pasa por utilizar baterías electroquímicas en el corto plazo y en unos años repensar la fórmula.

Además, si la tecnología de producción renovable es fotovoltaica, podremos modificar el perfil de producción dependiendo del tipo de estructura portante elegido. Así, para una superficie determinada, una estructura este-oeste será genial para tener una sobreproducción que permita almacenar energía en una batería electroquímica que alimente el electrolizador. Pero, con una estructura con seguimiento a un eje, se tendrá un perfil de producción más plano y ancho, muy compatible con un electrolizador en caso de prescindir de la acumulación de electricidad.

En la siguiente imagen se compara la distribución de generación acumulada en las distintas horas para un año tipo para una instalación con estructura fija al sur, con seguidor a un eje y con estructura fija con orientación este-oeste, habiendo diseñado cada solución para la ocupación máxima de una parcela determinada. Debe tomarse sólo como un ejemplo y con una gran diferencia de potencia modular en el caso de la estructura este-oeste:

En cualquier caso, usar la combinación de hidrógeno y renovables como agentes electrificadores y descarbonizadores es la vía, nos presentan grandes retos en cuanto a las soluciones técnicas y económicas. Por eso, debe estar asesorado por los mejores.

No dude en contactar con Quinto Armónico y le ayudaremos a diseñar su inversión basada en economía del hidrógeno verde.