PLANTA FOTOVOLTAICA DE 4.8 MW Y H₂ VERDE DE 1.7 MW (TFM)
Diseño integral, viabilidad técnica y estudio económico para una solución pionera en la transición energética española.
Introducción y Contexto Energético
El diseño de esta Planta Híbrida Solar-Hidrógeno se enmarca en la necesidad de alcanzar los objetivos del Pacto Verde Europeo, específicamente la descarbonización del sector energético. El Hidrógeno Verde (H₂) es un vector energético clave para almacenar excedentes de energías renovables y descarbonizar industrias difíciles, como el transporte pesado e industrial.
El proyecto ubica la planta en Retuerta del Bullaque (Ciudad Real), buscando optimizar la radiación solar y la infraestructura de conexión existente en una zona estratégicamente viable.
Localización y extensión del terreno para la PSFV-H2 en Ciudad Real.
Diseño y Funcionamiento de la Instalación
La combinación de una Planta Solar Fotovoltaica (PSFV) que aporte energía limpia a una Planta de Producción de Hidrógeno (H₂) es sumamente eficiente y estratégica. El sistema se fundamenta en una infraestructura básica que consta de:
- PSFV (4.8 MW): Generadora de energía eléctrica.
- Planta H₂ (1.7 MW): Que produce hidrógeno mediante electrólisis.
- Infraestructura de Almacenamiento: Para el hidrógeno producido.
- Infraestructura de Evacuación: Para la inyección de la energía sobrante a la Red Eléctrica.
Flujo Eléctrico y Niveles de Tensión
La PSFV transforma la energía solar en corriente continua (CC) y, mediante los inversores, la convierte en corriente alterna (CA). En los Centros de Transformación se eleva la tensión desde los 800 V hasta los 30 kV. Este nivel de 30 kV se corresponde con la tensión de operación de los equipos de electrólisis de la Planta H₂.
Los tres circuitos de media tensión (30 kV) conectan la PSFV con las celdas de entrada del Centro de Interconexión de la Planta H₂ (según se detalla en el diagrama unifilar).
Gestión de Excedentes y Seguridad
La Planta H₂ será alimentada al 100% mediante la energía generada por la PSFV, sin plantear un aporte energético externo. La energía sobrante que no consume la Planta H₂ ni los equipos auxiliares se inyecta a la Red Eléctrica (hasta 3.0 MW de potencia nominal a red).
La energía excedente se evacuará hacia la SET Planta, que eleva la tensión de 30 kV a 45 kV, nivel que coincide con la tensión del punto de conexión en la SET Retuerta del Bullaque.
Para asegurar la operación y los servicios de emergencia, se dispondrá de baterías de tipo Li-Ion y un grupo electrógeno de baja potencia para cubrir necesidades críticas en caso de fallo total del sistema.
Plano esquemático del campo fotovoltaico de 4.8 MW y el área del electrolizador de 1.7 MW.
Análisis de Viabilidad y Estrategia Operativa
La estrategia operativa es el punto neurálgico del TFM. Se define por las curvas de carga simuladas, que deciden en tiempo real cómo gestionar la producción fotovoltaica: inyectar directamente a la red o alimentar el electrolizador para almacenar energía en forma de H₂ (vector energético).
El análisis técnico-económico detallado demostró una viabilidad económica sólida, con el proyecto alcanzando el punto de equilibrio en 7 años y una Tasa Interna de Retorno (TIR) altamente competitiva.
Curvas de carga simuladas para optimizar la producción de H₂ vs. la inyección a la red.
Interacción con el Sistema Eléctrico Español (REE y Mercado)
El diseño y la operativa de la planta requieren un profundo conocimiento del sistema eléctrico nacional. La decisión de cuándo usar la energía para H₂ o venderla a la red depende directamente del precio horario de la electricidad y de la disponibilidad de otras fuentes de generación. La arquitectura eléctrica incluye una Subestación Elevadora (SET) de 30/45 kV y una línea de evacuación de 45 kV.
Recursos esenciales para entender el contexto:
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