Análisis de modularización para escalar la producción de hidrógeno: planta de electrólisis de alta potencia frente a plantas de electrólisis múltiples más pequeñas
Autores: Rey, Jesús; Delgado, Cirilo; Segura, Francisca; Andújar, José Manuel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2026
Acceso abierto
Artículo científico
2026
Análisis de modularización para escalar la producción de hidrógeno: planta de electrólisis de alta potencia frente a plantas de electrólisis múltiples más pequeñas
Categoría
Energía
Subcategoría
Energías renovables
Palabras clave
Despliegue
Tecnología de hidrógeno basada en electrólisis
Escalado de plantas de producción de hidrógeno
Electrolizadores
Planta modular
Producción de hidrógeno a gran escala
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El despliegue de tecnología de hidrógeno basada en electrólisis requiere identificar las ventajas y desventajas de escalar plantas de producción de hidrógeno y determinar los límites del proceso de escalado. Hasta ahora, la experiencia se ha demostrado con electrólisis de decenas y cientos de kilovatios, pero los electrólisis en el rango de decenas de megavatios aún están más cerca de ser prototipos que productos comerciales. Además, surgen desafíos como el mantenimiento, la fiabilidad, la operación a largo plazo y el tiempo de recuperación de la inversión a medida que aumenta la escala. Esto plantea la pregunta de qué es más adecuado: instalar un solo electrólisis de alta potencia o una planta modular compuesta por múltiples electrólisis más pequeñas. Este documento aborda esa pregunta desde una perspectiva técnica y económica. En consecuencia, presenta un estudio que identifica el grado de modularización que optimiza el rendimiento técnico y económico de una planta de producción de hidrógeno a gran escala. Los resultados muestran que las configuraciones con un mayor grado de modularización (basadas en múltiples electrólisis más pequeñas) exhiben un mejor rendimiento técnico y menor degradación. Sin embargo, las configuraciones con un menor grado de modularización son más competitivas en términos de costos. Al combinar criterios técnicos y económicos, los resultados muestran que las soluciones basadas en un grado de modularización medio-bajo son las más adecuadas. Las ventajas son menores costos de reemplazo y producción de hidrógeno ininterrumpida. Este estudio también recomienda adoptar la modularización para prevenir una dependencia de un solo electrólisis de alta potencia.
Descripción
El despliegue de tecnología de hidrógeno basada en electrólisis requiere identificar las ventajas y desventajas de escalar plantas de producción de hidrógeno y determinar los límites del proceso de escalado. Hasta ahora, la experiencia se ha demostrado con electrólisis de decenas y cientos de kilovatios, pero los electrólisis en el rango de decenas de megavatios aún están más cerca de ser prototipos que productos comerciales. Además, surgen desafíos como el mantenimiento, la fiabilidad, la operación a largo plazo y el tiempo de recuperación de la inversión a medida que aumenta la escala. Esto plantea la pregunta de qué es más adecuado: instalar un solo electrólisis de alta potencia o una planta modular compuesta por múltiples electrólisis más pequeñas. Este documento aborda esa pregunta desde una perspectiva técnica y económica. En consecuencia, presenta un estudio que identifica el grado de modularización que optimiza el rendimiento técnico y económico de una planta de producción de hidrógeno a gran escala. Los resultados muestran que las configuraciones con un mayor grado de modularización (basadas en múltiples electrólisis más pequeñas) exhiben un mejor rendimiento técnico y menor degradación. Sin embargo, las configuraciones con un menor grado de modularización son más competitivas en términos de costos. Al combinar criterios técnicos y económicos, los resultados muestran que las soluciones basadas en un grado de modularización medio-bajo son las más adecuadas. Las ventajas son menores costos de reemplazo y producción de hidrógeno ininterrumpida. Este estudio también recomienda adoptar la modularización para prevenir una dependencia de un solo electrólisis de alta potencia.