Re: Hidrogeno verde y amoniaco

Posted by Yerpe on Dic 27, 2020; 11:09pm
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alb. escribió

He estado jugando un poco a hacer números.

En la pagina web de REE se puede encontrar informacion extremadamente detallada sobre el precio de la electricidad.

https://www.esios.ree.es/es/analisis/10057?vis=1&start_date=25-12-2014T00%3A00&end_date=25-12-2020T23%3A50&compare_start_date=24-12-2014T00%3A00&groupby=hour&compare_indicators=10211

He sacado el "PRECIO MEDIO HORARIO FINAL SUMA DE COMPONENTES" de cada una de las horas de los últimos años.

En este precio no solo se incluyen el precio de mercado diario, sino otras componentes del mercado de desviaciones, intradiario, etc.  No soy experto en el tema pero creo que es el valor mas fiable sobre el precio de la electricidad.

Las he separado por años y ordenado los precios de mayor a menor. Para obtener las curvas monótonas de precios.


Se puede apreciar que el precio de la electricidad ha caido drasticamente en los ultimos años. Esto se debe al incremento de las renovables  aunque también se aprecia el efecto del covid en la demanda ( Caida mas pronunciada a la izquierda de la curva gris)

Estos gráficos que has hecho falsean la tendencia. Has usado sólo los tres últimos años porque te conviene para mostrar una bajada de precios, pero es falsa. Si incluyes los tres años anteriores no se ve ninguna bajada. Sólo en 2020, por efecto de la covid19 hay un mínimo de precios debido a la abrupta caída de demanda que es coyuntural y no se va a mantener. De hecho, los últimos 6 meses de 2020 muestran de nuevo una recuperación a los niveles normales en torno a los 50 €/kWh, a pesar de la segunda ola de la pandemia. O sea, la premisa de partida es falsa. No se están abaratando los precios de la electricidad.

alb. escribió

A partir de estos valores, podemos calcular el coste de la electricidad en la producción de hidrógeno, en función del factor de carga.



Si solo utilizamos el hidrolizador cuando la electricidad tiene un coste excepcionalmente bajo, conseguimos unos costes electricos muy bajos, pero a costa de un factor de carga muy pequeño.
A medida que aumentamos el factor de carga, tenemos que utilizarlo en horas mas caras y los costes van aumentando.  Pero  tampoco se disparan, sino que aumentan lentamente.

Usas los costes medios de electricidad de 2020, artificialmente bajos por la covid.  

alb. escribió

En todos estos cálculos he considerado que el rendimiento energetico del electrolizador en un 70%. Este es el estado actual de la tecnología. Pero es posible que aumente hasta un 75- 80% .

El 70% de rendimiento es de los electrolizadores más eficientes, pero más caros. El promedio ronda el 60%. El 75-80% sólo se espera a muy largo plazo.

alb. escribió

A los costes de operación hay que sumarles los coste de inversión. El coste del hidrolizador.
Viendo las gráficas que dio Yerpe  he extraído un valor aproximado de un 1,5€/kg para un factor de carga del 20%.  Si se utiliza mas el coste es menor y viceversa.

¿A qué gráficas que yo he puesto te refieres? Yo no he dado ningún gráfico de costes de inversión en electrolizadores desglosados de otros costes. Si te refieres a los gráficos de los costes de producción de H2 en Dinamarca, esos son gráficos de costes totales, en condiciones muy óptimas de producción de electricidad eólica y conectados a red. Nada que ver con las condiciones de la red eléctrica española.
Si has estimado el coste de inversión en los electrolizadores restando el precio medio de electricidad de 2020 en España, de nuevo obtienes datos falsos. ¿Puedes explicar por favor de donde sale esa curva de coste de inversión?  

alb. escribió

A partir de estos datos he sacado  las siguientes curvas de costes.

Te sale un CAPEX de alrededor de 0,3 €/kgH2 a 100% de carga. Eso es mucho menos que el valor más bajo estimado por la EIA para los electrolizadores alcalinos (entre 0,45 y 0,84 €/kgH2), probablemente los menos eficientes.

alb. escribió

A factores por debajo de 20%, los costes se disparan por culpa de los costes de inmovilizado.  El coste minimo se obtiene para un 60%. Pero entre 50% y 80% los costes totales son practicamente constantes.

El valor de 2€/kg  hidrogeno obtenido. Es mayor del objetivo de 1,5€/kg hidrogeno para el 2030. Pero estoy usando el precio de mercado de la electricidad del 2020,  y el rendimiento actual de los hidrolizadores. Me parece viable conseguir la bajada de precio necesaria viendo la enorme cantidad de renovables que se planea instalar.

He tomado para la grafica un coste de hidrolizador de 1,5€/kg  con un 20% de factor de carga. Seguramente los primeros hidrolizadores de pequeño tamaño que se instalen cuesten mucho mas. Del orden del doble 3€/kg. Pero de acuerdo a las curvas de experiencia y la economia de escala, me parece viable que en el 2025 se alcance ese valor.

Ni los costes de electricidad que has usado son reales, ni tampoco los valores de eficiencia ni los costes de inversión. Usando datos erróneos salen resultados erróneos.

alb. escribió

Si descontamos las subvenciones que reciben estos primeros equipos, el valor de 1,5€/kg es aproximadamente correcto.

Las subvenciones arreglan todos los números.

alb. escribió

Pero mas que los números concretos, me interesa la forma de curvas. Que muestran como los costes  se mantienen prácticamente planos para un  elevado intervalo del factor de carga. Esto da mucha flexibilidad al proceso y facilita su integración tanto con la red eléctrica como con  el proceso de reformado por vapor del gas natural.

Dependiendo de los precios del gas natural y de la electricidad, se utilizara mas o menos. Pudiendo variar su factor de carga entre  el 20% y 100%.
Si el precio del gas esta barato y la electricidad cara... entonces  apenas se utilizara. Pero baja la electricidad o sube el precio del gas, aumentara su uso, hasta llegar a alcanzar un factor del 100%.

Ya se veía algo similar en los gráficos de costes de Dinamarca que mostré antes. Pero me temo que la curva de costes hay que subirla bastante y puede ser que no se dé ninguna de las premisas que mencionas (salvo con la subvenciones, claro).

alb. escribió

El contar con 4GW de hidrolizadores en el 2030, me parece  muy util y beneficioso para la sociedad. Reducira nuestra dependencia con el gas, facilitara la integracion de las renovables, reducirá las emisiones de CO2.  Estabilizaran el mercado electrico.  Hara a nuestra industria mas robusta y competitiva.  Yo creo que desde cualquier punto de vista es positivo.

Y veo que las criticas estan completamente infundadas. Se dice que es malo... porque si. Sin tener la menor idea de que va este tema.

Esta última frase indica hasta qué punto estás dispuesto a escuchar argumentos, datos o fundamentos que no te den la razón. Ya me he cansado del tema.
Saludos.