Grid integration of wind to hydrogen hybrid systemsmodeling and operation

Résumé

El aumento global del nivel de penetración de la energía eólica en el sistema eléctrico, constituye una de las principales preocupaciones de los operadores de la red de transporte en muchos países. El estado del arte muestra que se están investigando y proponiendo diferentes soluciones en este campo basadas en el almacenamiento de energía. La tecnología basada en el hidrógeno, se convierte así en una de las más importantes candidatas para el almacenamiento de energía. Esta tecnología permite la instalación in situ en las plantas de generación eólica y es posible el retorno de la energía almacenada al sistema eléctrico por medio de pilas de combustible. Esta tesis se centra en el análisis de una planta híbrida de energía eólica e hidrógeno con el fin de minimizar los efectos de la no controlabilidad de la generación eólica.Para ello, se ha desarrollado el modelo completo de simulación de la planta propuesta. Se ha propuesto una solución innovativa para la pila SOFC alimentada con hidrógeno consistente en la incorporación de un ciclo de vapor que mejora la eficiencia de la misma. Así mismo, se han implementado todas las estrategias de control necesarias para la gestión de las variables físicas más significativas del sistema. Finalmente, un controlador supervisor será el responsable de que se cumplan correctamente los compromisos de generación establecidos con el operador del sistema de transmisión y de gestionar el inventario de hidrógeno con el objetivo de garantizar la autonomía de la planta.Para concluir, el sistema de generación híbrido diseñado se ha validado y evaluado en base a dos escenarios definidos por el operador de sistema español REE.