Diseño de un sistema para la producción óptima de hidrógeno a partir de electrólisis asistida por energía solar fotovoltaica

Abstract

Este trabajo presenta el modelado matemático y simulación dinámica de un sistema híbrido fotovoltaico y celdas de combustibles aislado, para la generación y almacenamiento de hidrogeno (vector energético), para su aprovechamiento y transformación en electricidad. Para logar la electricidad, se dispone de un sistema híbrido compuesto por dos fuentes de energía, un sistema fotovoltaico, un sistema de generación (electrolizador) y almacenamiento de hidrógeno, y un sistema de aprovechamiento de hidrógeno para su conversión en electricidad (celdas de combustibles tipo PEM), para su posterior uso. El objetivo de esto es desarrollar un modelo de simulación dinámica de este sistema para lograr la mejor configuración del sistema híbrido, para que nos proporcione una mejor eficiencia teórica. El desarrollo de la simulación se da gracias a los diversos parámetros que componen el modelo matemático de cada uno de los integrantes del sistema híbrido, tales como la irradiación solar de implementación, la localización y clima del lugar, la corriente y voltaje generados por el sistema fotovoltaico; así como diversas constantes que dan lugar a los diferentes modelos matemático implementados en la simulación. El sistema fue desarrollado para evaluar a un sistema híbrido como opción sustentable a la generación y almacenamiento de hidrogeno como vector energético, para incentivar y desarrollar nuevas tecnologías de generación de hidrogeno, que busque la generación de electricidad a partir de nuevas alternativas, buscando reducir la dependencia de los sistemas de generación eléctrica de modelos centralizados con los combustibles fósiles, teniendo una nueva alternativa de sistemas de distribución de energía que podrán ser acoplados en un futuro a sistema inteligentes de micro redes.