renovables e hidrógeno: el futuro del almacenamiento

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1 Renovables e Hidrógeno: El futuro del almacenamiento estacional en la descarbonización (26/05/2020)

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Page 1: Renovables e Hidrógeno: El futuro del almacenamiento

1

Renovables e Hidrógeno:

El futuro del almacenamiento estacional

en la descarbonización(26/05/2020)

Page 2: Renovables e Hidrógeno: El futuro del almacenamiento

Technology Innovation, Energy DivisionTechnology Watch and Trends

© Acciona Energía, S.A. 2020. All rights reserved.

POWER TO GREEN MALLORCA

May 2020

Page 3: Renovables e Hidrógeno: El futuro del almacenamiento

1VALUE CHAIN

2THE PROJECT

3INTRODUCTION

4CONCLUSIONS

Page 4: Renovables e Hidrógeno: El futuro del almacenamiento

INTRODUCTION

1

Page 5: Renovables e Hidrógeno: El futuro del almacenamiento

5

1 INTRODUCTION

HYDROGEN AS AN OPPORTUNITY

Green Hydrogen must have a significant role in the Energy Transition:

Decarbonisation of the economy is creating new opportunities for the growth of low-emissions Hydrogen, beyond its current industrial uses.

Energy vectorStorage and transport of energy as (P2X):• Renewable gas• Liquid fuels

Electrical system resilienceNetwork stabilization• Seasonal storage• Isolated networks

Low emission industrial processes• Refining• Fertilizers• Metallurgy• Food

New final applications• Mobility• Industrial heat• Industrial / residential co-generation• New industrial processes

SOURCE: Everis

Page 6: Renovables e Hidrógeno: El futuro del almacenamiento

6

1 INTRODUCTION

HYDROGEN AS AN OPPORTUNITY

Hydrogen demand will increase significantly:

New applications in the energy sector, storage of renewable energy and substitution of fossil fuels for electricity generation, heat and mobility.

Sources: IEA (2019): The Future of Hydrogen ; Hydrogen Council ( 20 17): Hydrogen scaling up, a sustainable pathway for the global energy transition; IRENA (2018): Hydrogen from Renewable Power; Shell (2018): Energy Transition Report.

Page 7: Renovables e Hidrógeno: El futuro del almacenamiento

7

1 INTRODUCTION

HYDROGEN AS AN OPPORTUNITY

Will H2 be the key lever to fully decarbonize transport sector?Which H2 production technologies will be the winners? At what costs?Which are the main drivers for H2 cost evolution?How will be T&D infrastructure? Will NG infrastructures be adapted or will new infrastructures required?

Will H2 be enough competitive to be adopted by industrial sector?Which final energy uses will lead the carrier shift to H2?Which will be H2 weight in final energy consumption in 2030? And in 2050?

But ... there are relevant uncertainties regarding Green Hydrogen:

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VALUE CHAIN

2

Page 9: Renovables e Hidrógeno: El futuro del almacenamiento

9

2 VALUE CHAIN

HYDROGEN VALUE CHAIN

GASEOUS

LIQUID

SOLID

1. Natural gas

2. Gasification

3. Electrolysis

4. Thermochem

ical process

5. Photochemic

al process

6. Biofotolysis

H2 Production H2 Storage H2 Applications

SOURCE: Observatorio Tecnológico y Competitivo Acciona S.A. H2B2 Company

HYDROGEN IS AN ENERGY CARRIERAbundant, non toxic and high energy content

FUEL

GAS (Power to Gas)

HYDROGEN (H2)

PRIMARY

SOURCECONVERSION

METHOD

STATE POWER

GASEOUS

LIQUID

SOLID

STATE

1. REFORMING

2. GASIFICATION

3. ELECTROLYSIS

4. THERMOCHEMIC

AL PROCESS

5. PHOTOCHEMICAL

PROCESS

6. BIOFOTOLYSIS

H2 Natural Gas Electricity

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5 APPLICATIONS

DESCRIPTION: GAS-POWER-FUEL-INDUSTRIAL

The Hydrogen can be used with different purposes:

GAS: it is possible to mix the hydrogen with Natural Gas to reduce the amount used. The mix of Hydrogen and Natural Gas can by used for industrial and/or residential used and as support to the grid. (This is the Hythane ®, but the mix is very limited if you are planning to use the same gas pipe lines. Maximum 20% in volume which is 4% in energy content)

POWER: by using Fuel Cell, Engine or Gas Turbine, the hydrogen con be transformed into electricity for RES integration and/or offer grid services

FUEL: the hydrogen can by used on HRS (Hydrogen Refueling Station) for Fuel Cell electric vehicles and/or buses among other kind of electric vehicles

INDUSTRIAL: in some cases, the hydrogen is used directly at industrial level for example in refineries (but this is not an energetic application)

H2Electricity

H2 H2

H2

NG

H2+NG

H2

Page 11: Renovables e Hidrógeno: El futuro del almacenamiento

THE PROJECT

3

Page 12: Renovables e Hidrógeno: El futuro del almacenamiento

CEMEX : ELECTROLISIS+ PLANTA PV

EMT: AUTOBUSES DE H2

PETRA: PLANTA PV

AEROPUERTO : RENT A CAR H2

POL. INDUSTRIAL: INYECCION H2

POWER TO GREEN H2 MALLORCA

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SPV

POWER TO GREEN H2 MALLORCA

Page 14: Renovables e Hidrógeno: El futuro del almacenamiento

+

H2 H2 H2

H2

H2 H2

Petra

La Lloseta

EMT Palma

Aeropuerto Son Sant JoanPol. Ind. de Inca

GN + H2

kWh.

kWh.

6,4 MW

6,9 MW (Lloseta)

3,1 MW ( Benissalem)

PV Red

Electrolisis10 MW

Transporte

kWh. (Excedentes)

Car Rental

GREENH2CHAIN®

POWER TO GREEN H2 MALLORCA

Page 15: Renovables e Hidrógeno: El futuro del almacenamiento

PHASE 1: Pilot

6,9 MW ( Lloseta) 6,4 MW ( Petra)

Electrolisis2-2,5 MW

Transporte de H2

Estación de Repostaje

5 Autobuses de H2

H2 H2

H2

kWh

kWh

ENERGIA MOVILIDAD

POWER TO GREEN H2 MALLORCA

Page 16: Renovables e Hidrógeno: El futuro del almacenamiento

PHASE 2: Scale-Up

6,9 MW ( Lloseta) 6,4 MW ( Petra)

Electrolisis

10 MWTransporte de H2

Estación de Repostaje

25-30 Autobuses de H2

H2 H2

H2

kWh

kWh

3,1 MW (Camp Negret)

Coches H2

H2H2

GN + H2 ENERGIAMOVILIDAD

POWER TO GREEN H2 MALLORCA

Page 17: Renovables e Hidrógeno: El futuro del almacenamiento

CONCLUSIONS

4

Page 18: Renovables e Hidrógeno: El futuro del almacenamiento

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4 CONCLUSIONS

SOURCE: Everis

Green Hydrogen is an innovative businessopportunity

Green Hydrogen is a technological energycarrier

Mallorca Project is the Technology demonstrator.

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Page 20: Renovables e Hidrógeno: El futuro del almacenamiento

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Page 21: Renovables e Hidrógeno: El futuro del almacenamiento

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Beneficios

• Establecer la primera cadena de producción y transporte de hidrógeno verde a gran escala para descarbonizar más sectores y fortalecer el sistema energético europeo.

• Compartir experiencias en la integración de energía solar y electrólisis.

• Aumentar conocimientos sobre la integración del hidrógeno en la red de gas.

• Lanzar ecosistemas de hidrógeno en la cuenca mediterránea.

Green CraneIPCEI

Corredor sur-norte de hidrógeno verde Red de hidrógeno verde a gran escala

Generación eléctrica renovable de 2 GW de eólica y solar (hasta 1 GW en España)

Producción de H2 verde con 1,9 GW de electrólisis (hasta 0,4 GW en España):

- consumo local

- exportación a Europa por ducto, mediante portadores orgánicos (LOHC) y logística de cisternas e iso-contenedores

Huella abatida:

hasta 1 Mt/año

(hasta 250.000 t/año en España)

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SPAINITALY

Green CraneIPCEI

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LNG terminal

Storage

Infrastructures of otheroperators

Compressor station

Pipeline

3

1

25

4

EnagásBaleares Hub

Aragón Hub

País Vasco Hub

Castilla y León Hub

Asturias Hub

2

4

3

5

1

Todos los proyectos contemplan lainyección de hidrógeno en la red degasoductos, en mezcla con gas natural.

Green CraneIPCEI

Page 24: Renovables e Hidrógeno: El futuro del almacenamiento

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Renovables e Hidrógeno:

El futuro del almacenamiento estacional

en la descarbonización(26/05/2020)