Si hubiera más producción de hidrógeno renovable que la necesidad real, ¿cómo lidiaríamos con el hidrógeno excesivo?

La respuesta final es relativamente sencilla. Una vez que se llenan los tanques, simplemente dejamos de producir hidrógeno adicional (H2). La energía entrante al sistema de recolección de energía renovable puede ignorarse (o eliminarse) o desviarse para algún otro propósito. Cuando el tanque está lleno de gas, deja de bombear.

Al diseñar un sistema de energía renovable con una penetración del 100%, encontramos que si el sistema siempre cumple con la demanda de energía (que se ha documentado), entonces debe haber algún grado de capacidad de recolección de energía en exceso .

De lo contrario, si hay un déficit, se debe modificar el comportamiento de la demanda. Es muy parecido a administrar una cuenta corriente. (Me recuerda el viejo dicho: “Hay demasiado mes al final del dinero”).

En realidad, equilibrar la captura de energía versus el almacenamiento de energía de un sistema requiere mucha información sobre el recurso original, la variabilidad, los costos de producción y almacenamiento de H2 (y quizás también O2), y por supuesto todo sobre el lado de la demanda de el sistema. Las hojas de cálculo y los modelos de computadora (p. Ej., Simulaciones) se utilizan para desarrollar una vista minuto a minuto del balance de energía general en un sitio determinado (independientemente del tamaño, desde vatios hasta megavatios).

El objetivo final es que el factor de capacidad neta anual para el sistema de energía renovable debe ser al menos igual a la demanda anual de energía:

NCF anual> = demanda energética anual

Cuando ejecutamos los modelos de computadora durante todo el ciclo anual (con entradas de los mejores datos disponibles), podemos ver rápidamente que pueden pasar largos períodos de tiempo cuando la energía cosechada está por debajo de la demanda, y otros cuando está por encima. Esto es similar a la lluvia, con períodos “secos” y “húmedos”.

Los modelos también confirman lo que nos dice el sentido común, que cuando el flujo de energía entrante es más constante, la cantidad total de almacenamiento requerido es menor. Cuanto más largos o más extremos sean los patrones climáticos, más almacenamiento se requiere.

Una vez que los modelos de computadora nos proporcionan el equilibrio óptimo, la configuración general de los sistemas puede ser modificada y comparada con alternativas, que pueden incluir opciones para usar una cierta cantidad de energía de respaldo de fuentes tradicionales (por ejemplo, generadores diesel).

Bueno, dado que este es un escenario puramente hipotético debido a la falla del concepto de economía del hidrógeno (debido a preocupaciones de física, economía, rendimiento y logística), nunca va a suceder. Pero si lo hiciera, lo siguiente tendría que ser cierto.

En primer lugar, los autos eléctricos tendrían que haberse extinguido a favor de los vehículos con celdas de combustible de hidrógeno. Entonces habría un mecanismo de distribución y almacenamiento masivo para el hidrógeno que absorbería variaciones significativas en la producción.

En segundo lugar, las plantas y electrodomésticos de generación de gas metano tendrían que mantenerse para que el hidrógeno pudiera inyectarse en porcentajes muy pequeños en las tuberías de gas natural y quemarse en generadores térmicos y electrodomésticos junto con metano. Esto es mucho menos inteligente que simplemente deshacerse de los generadores de gas y los electrodomésticos en favor de la generación renovable y los electrodomésticos, que es lo que realmente va a suceder, pero en este escenario al revés, esto ocurriría.

En tercer lugar, las energías renovables son realmente fáciles de rechazar o desactivar. Emplumar las palas de la turbina eólica a través del control de inclinación SCADA es trivial para reducir la producción de los parques eólicos ‘con exceso de rendimiento’. La naturaleza de la serie de cadenas de granjas solares significa que también es trivial apagar o apagar la producción solar de forma completamente remota. Llegar a una situación de sobreproducción de hidrógeno requeriría eliminar el control electrónico del lado de la oferta, que sería tan tonto como continuar con la generación de gas, los electrodomésticos de gas y matar los autos eléctricos.

Realmente no hay ningún escenario hipotético futuro en el que se produzca demasiado hidrógeno a partir de energías renovables. Demasiadas personas y organizaciones tendrían que conducir a sabiendas múltiples sistemas interdependientes en la dirección completamente equivocada y en contra de las principales tendencias en las industrias.