Thesis ESTUDIO DE PREFACTIBILIDAD TÉCNICA Y ECONÓMICA DE UNA PLANTA SOLAR DE PRODUCCIÓN DE HIDRÓGENO CON UN CICLO TERMOQUÍMICO COBRE-CLORO
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Date
2021-03
Authors
PANIAGUA FUENTES, LUCA PEDRO
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Abstract
El presente trabajo tiene como objetivo realizar un estudio de prefactibilidad técnica y ´
económica de una planta solar de producción de hidrógeno con un ciclo termoquímico de
cobre-cloro. Para ello, la planta solar es la encargada de alimentar con energía térmica el ´
proceso de formación de hidrógeno y el bloque de potencia que alimenta a su vez todos los ´
procesos de energía eléctrica. ´
Fueron abordados los principales métodos de producción de hidrógeno tanto los que utilizan hidrocarburos, como los que utilizan la división molecular de agua, donde se hizo ´ énfasis ´
en los distintos tipos de ciclos termoquímicos y los ciclos de cobre-cloro que se pueden encontrar en cada una de estas clasificaciones. Además, se identificaron la características de las
centrales de concentración solar y se selecciono la que tuviese mejor desempeño con el ciclo ˜
termoquímico a utilizar.
Dentro de los casos de estudio que se tenían contemplados, fueron evaluados dos capacidades de plantas, de 15 y 40 toneladas diarias de hidrogeno. No obstante, por la naturaleza ´
del ciclo de cobre-cloro en cada caso de capacidad se evaluó un escenario optimista y pesimista, lo que decanto en el estudio cuatro casos de estudio simultáneos, los cuales fueron ´
identificados los componentes principales y dimensionados para cada caso en particular. Los
cuatro casos de estudio se ubicaron en la Región de Antofagasta, en el sector de María Elena
por sus buenas condiciones meteorológicas y de acceso. ´
En el estudio de costos para cada uno de los casos a estudiar se empleo el método - ´
egla del factor de los seis decimoscon la intención de proyectar la capacidad de la planta de ´
hidrogeno, determinando costos de inversión y operación según las características descritas.
Por otra parte, en el caso de la central de concentración solar de torre, se utiliza un método ´
de proyección llamado ”BaU”, la cual determina el costo de inversión y operación. ´
Luego se evaluó a partir del indicador económico de costo nivelado de producción de ´
hidrogeno (LCOH), el cual alcanzo un menor valor para el caso de escenario optimista de 40 ´
toneladas diarias de producción entregando un valor 7,93 [USD/kg H ´ 2] y un nivel de inversión´
de 440 millones de dólares. Por lo tanto, el valor de costo nivelado de producción no permite ´
ser competitivo ante las alternativas comerciales actuales ni proyectadas al ano 2035.
Description
Keywords
HIDRÓGENO VERDE , CICLOS TERMOQUÍMICOS
