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Hidrógeno vs. batería en la operación a largo plazo. Una comparativa entre estrategias de gestión energética para microredes renovables híbridas

Autores: Monforti Ferrario, Andrea; Vivas, Francisco José; Segura Manzano, Francisca; Andújar, José Manuel; Bocci, Enrico; Martirano, Luigi

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2020

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Acceso abierto

Artículo científico
2020

Hidrógeno vs. batería en la operación a largo plazo. Una comparativa entre estrategias de gestión energética para microredes renovables híbridas


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Demanda de energía
Fuentes de energía renovable
Sistemas de almacenamiento de energía
Sistemas de hidrógeno
Sistemas de gestión de energía
Operación de microrredes

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 29

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El crecimiento de la demanda energética mundial en las últimas décadas en relación con la intensidad energética y la demografía es claro. Al mismo tiempo, se busca utilizar fuentes de energía renovable para cumplir con los objetivos de descarbonización, pero la estocasticidad de los sistemas de energía renovable genera una creciente necesidad de sistemas de gestión para suministrar dicho volumen de energía garantizando, al mismo tiempo, la seguridad y fiabilidad de las microrredes. Los sistemas de almacenamiento de energía (ESS) distribuidos localmente pueden proporcionar la capacidad para desacoplar temporalmente la producción y la demanda. En este sentido, los ESS más implementados en distritos energéticos locales son las baterías electroquímicas de pequeña y mediana escala. Sin embargo, los sistemas de hidrógeno son viables para almacenar mayores cantidades de energía gracias a su alta densidad energética intrínseca. Para igualar la generación, la demanda y el almacenamiento, los sistemas de gestión energética (EMS) se vuelven cruciales. Este trabajo compara dos estrategias para un sistema de gestión energética basado en prioridad de hidrógeno vs. prioridad de batería para la operación de una microrred renovable híbrida. El rendimiento general de las dos estrategias mencionadas se compara en la operación a largo plazo a través de un conjunto de parámetros de evaluación definidos por la carga no satisfecha, la eficiencia de almacenamiento, las horas de operación y la energía acumulada. Los resultados muestran que la estrategia de prioridad de hidrógeno permite que la microrred se dirija hacia la operación en isla porque ahorra una mayor cantidad de energía, mientras que la estrategia de prioridad de batería reduce la eficiencia energética en el ciclo de almacenamiento. La principal contribución de este trabajo radica en la demostración de que los EMS convencionales para la operación de microrredes basados en la estrategia de prioridad de batería deben convertirse en prioridad de hidrógeno para mantener la fiabilidad e independencia de la microrred en la operación a largo plazo.

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