Acople DC-DC con ripple regulable entre sistema fotovoltaico y electrolizador para producción de hidrógeno verde

Abstract

La capacidad del ser humano para progresar y avanzar de forma tecnológica ha marcado varios puntos clave en el transcurso de la historia, desde simples invenciones hasta otras revolucionarias. En la actualidad, el desarrollo sigue constante y uno de los mayores puntos de apoyo para hacer posible dicho avance corresponde a la presencia del combustible, ya que varios procesos industriales y cotidianos han requerido el uso de combustibles para el desarrollo del día a día. Sin embargo, dado que el combustible fósil corresponde a un recurso natural con una cantidad limitada en el planeta, su combustión también afecta de forma crítica al medio ambiente. Es ahí donde se integran las energías renovables, ya sean eólicas, solares, hidráulicas, entre otras, siendo estas las principales. Gracias a la motivación de pasar a combustiones más amigables para el medio ambiente, entra en el campo el hidrógeno verde, dicho recurso corresponde a un método de almacenamiento de energía, cuya producción y combustión están libres de emisiones de carbono hacia el medio ambiente. Su producción es efectuada mediante el proceso de electrólisis, donde se ocupan las energías renovables como fuentes de energía para el proceso de producción. Este estudio busca conseguir un modelo de conversión de energía que permita realizar una conexión directa entre el sistema fotovoltaico y el electrolizador, con el objetivo de alargar la vida útil del electrolizador mediante control de rizado de corriente, sin afectar los niveles de producción.

Humanity’s capacity for technological progress and advancement has marked several key milestones throughout history, from simple inventions to revolutionary ones. Currently, development remains constant, and one of the greatest pillars enabling this progress is the availability of fuel, as various industrial and everyday processes have required the use of fuels for daily operations. However, since fossil fuel is a natural resource with a limited quantity on the planet, its combustion also critically affects the environment. This is where renewable energies such as wind, solar, and hydraulic, among others, come into play. Driven by the motivation to shift towards more environmentally friendly combustion, green hydrogen enters the field. This resource serves as an energy storage method whose production and combustion are free of carbon emissions into the environment. Its production is carried out through the process of electrolysis, using renewable energies as power sources. This study seeks to achieve an energy conversion model that allows for a direct connection between a photovoltaic system and the electrolyzer, with the objective of extending the electrolyzer’s lifespan through current ripple control, without affecting production levels.