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Gas de amortiguación en almacenamiento de hidrógeno: ¿un costoso CAPEX o un recurso valioso para crisis energéticas?

Autores: Heinemann, Niklas; Wilkinson, Mark; Adie, Kate; Edlmann, Katriona; Thaysen, Eike Marie; Hassanpouryouzband, Aliakbar; Haszeldine, Robert Stuart

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Gas de amortiguación en almacenamiento de hidrógeno: ¿un costoso CAPEX o un recurso valioso para crisis energéticas?


Categoría

Energía

Subcategoría

Energías renovables

Palabras clave

Almacenamiento geológico
Hidrógeno
Acuíferos salinos
Gas de amortiguación
Proceso de inyección
Proceso de producción

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El almacenamiento geológico de hidrógeno es una solución de almacenamiento de energía estacional, y la capacidad de almacenamiento de los acuíferos salinos se define de manera más apropiada cuantificando la cantidad de hidrógeno que se puede inyectar y reproducir durante un período de tiempo relevante. El gas de amortiguamiento, almacenado en el reservorio para apoyar la producción del gas de trabajo, es un CAPEX, que debe reducirse para disminuir el costo de implementación del almacenamiento de gas. La relación entre el gas de amortiguamiento y el gas de trabajo proporciona un reflejo suficientemente preciso de la eficiencia de almacenamiento, con relaciones más altas equivalentes a mayores inversiones iniciales. Este documento investiga cómo medidas técnicas, como configuraciones de pozos y ajustes al tamaño y horario operativo, pueden reducir esta relación, y los resultados pueden informar estrategias de optimización para las operaciones de almacenamiento de hidrógeno. Utilizando un modelo simplificado de reservorio de acuífero salino abierto, se simula el almacenamiento de hidrógeno con un solo pozo de inyección y producción. Los resultados muestran que el proceso de inyección es más sensible a las medidas técnicas que el proceso de producción; una perforación más corta y un diámetro de pozo más pequeño aumentan el gas de amortiguamiento requerido para el proceso de inyección, pero tienen poco impacto en la producción. Si se expande la capacidad de operación de almacenamiento y se aumenta el volumen de gas de trabajo, la relación requerida de gas de amortiguamiento a gas de trabajo aumenta para la inyección, reduciendo la eficiencia del proceso de inyección. Cuando la presión del reservorio tiene más tiempo para equilibrarse, se requiere menos gas de amortiguamiento. Se demuestra que el gas de amortiguamiento juega un papel importante en las operaciones de almacenamiento y que las estrategias de optimización probadas tienen solo efectos menores en el proceso de producción; sin embargo, hay una necesidad significativa de una cuidadosa optimización del proceso de inyección. Se sugiere que la parte recuperable del gas de amortiguamiento podría verse como una reserva estratégica de gas, que puede ser producida durante una crisis energética. En este escenario, el gas de amortiguamiento recuperable podría ser propiedad del estado, y los costos iniciales para el almacenamiento de gas para el operador se reducirían, haciendo que la implementación de más almacenamiento de gas y el inicio del almacenamiento de hidrógeno sean más atractivos para los inversores.

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