hidrógeno verde, energías renovables
En el futuro sistema de energía neta cero más rentable, “la electricidad se usa para el suministro de calor, en bombas de calor y conversión directa de energía a calor en calderas eléctricas; para la movilidad en vehículos de carretera eléctricos a batería, trenes, transbordadores y primeros vuelos de corta distancia; y para e-combustibles y e-químicos, en e-hidrógeno, e-metano/GNL y e-líquidos”, explica el documento.
“El vector de energía más importante es la electricidad de fuentes renovables, y el segundo vector de energía más importante es el hidrógeno, pero menos para el suministro de energía final y principalmente para la conversión en combustibles electrónicos y productos químicos electrónicos, que son necesarios para la navegación de larga distancia y transporte aéreo y [en la] [industria] química”.
El estudio agrega que el calor de proceso industrial de alta temperatura "lo proporcionaría en gran medida el uso directo de electricidad, pero también la combustión de algunos combustibles en el futuro, principalmente e-hidrógeno o metano renovable". Menos de una cuarta parte de todo el hidrógeno producido se utilizaría directamente como H 2 , y más de las tres cuartas partes se utilizarían para producir derivados.
Los autores explican que la "economía Power-to-X" usaría el almacenamiento de baterías y la operación del electrolizador para "equilibrar de manera efectiva" la generación de energía renovable variable (VRE), junto con la respuesta del lado de la demanda y quizás la carga inteligente de vehículos eléctricos y el vehículo a la red. — mientras minimiza los temores de que no haya suficiente energía eólica y solar disponible en invierno para satisfacer la demanda de electricidad.
“Las redes para el equilibrio regional, el almacenamiento en baterías para el equilibrio temporal y las tecnologías power-to-X para el equilibrio de la demanda brindan la flexibilidad necesaria al sistema energético, mientras que el papel de la generación flexible, como las centrales eléctricas de biomasa o las represas hidroeléctricas, es muy bajo”, escriben.
El documento agrega que los llamados "débitos oscuros", períodos en invierno en los que hay poca energía eólica o solar en la red, en realidad son mucho menos frecuentes de lo que la gente podría imaginar. Una investigación detallada de este fenómeno, llevada a cabo como parte del estudio, encontró que los períodos más largos de estas "pausas oscuras" modeladas serían de solo 17 horas, lo suficientemente breves como para que el almacenamiento de la batería, la interconexión a la red y la demanda flexible lo soporten las tecnologías power-to-X.
Esto significa que la producción de combustibles y productos químicos a base de hidrógeno puede aumentar o disminuir según la cantidad de energía eólica y solar disponible en la red, lo que ayuda a equilibrar la red. (Es posible que ese no sea el método más rentable para producir esos productos, pero es parte integral del sistema de energía de "costo optimizado" de los académicos).
Si bien el estudio sugiere que el hidrógeno no tendría ningún papel en la calefacción de los edificios, "algo" de H 2 (y e-metano) se usaría para el calor industrial a partir de 2040, y el hidrógeno también tendría un papel en el carreteras, con un 7% de la producción total de hidrógeno utilizado directamente en el transporte por carretera (aunque no está clara la cantidad de H 2 que representa esta proporción).
El documento añade que la energía solar proporcionaría entre el 61 % y el 63 % de toda la electricidad en Europa para 2050 “principalmente impulsada por su naturaleza de menor coste y la disponibilidad ubicua de recursos”.
“Los componentes del sistema de energía central son la energía solar fotovoltaica, la energía eólica, las baterías, los electrolizadores y la captura directa de CO2 del aire para utilizar el carbono capturado para producir combustibles electrónicos que contienen carbono, como metanol para el transporte marítimo y queroseno electrónico para la aviación”.
El estudio, que se publicó el mes pasado en la revista Progress in Photovoltaics , fue dirigido por académicos de la Universidad LUT en el sureste de Finlandia, con contribuciones de la empresa de servicios públicos finlandesa Fortum, la asociación comercial SolarPower Europe, el Instituto de Energía Renovable en el noreste de Italia, el Instituto de Bruselas- con sede en el Instituto Becquerel y el Centro Común de Investigación de la Comisión Europea en el noroeste de Italia.
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