Projecte UNDERGY
Tecnologies per al desenvolupament de l’emmagatzematge estacional d’energia renovable amb hidrogen verd integrat a una xarxa intel·ligent
Los compromisos adquiridos por España en materia energética llevan consigo un amplio despliegue de generación renovable con objetivos claramente definidos en el PNIEC para el 2030 y un horizonte 100% renovable en 2050. El contexto energético actual, en el que se enmarca el Proyecto UNDERGY, considera la necesidad de disponer de un sistema de almacenamiento masivo para gestionar los excedentes de electricidad de origen renovable, y dar seguridad de abastecimiento al sistema energético. Solo disponiendo de capacidad de almacenamiento de energía suficiente seremos capaces de gestionar las fluctuaciones estacionales de energía renovable.
El proyecto UNDERGY (UNDERground enerGY) investigará las bases tecnológicas para mejorar la competitividad del almacenamiento estacionario de energía renovable mediante hidrógeno verde.
UNDERGY plantea el aprovechamiento de la energía renovable, integrando en una red inteligente la generación renovable y el almacenamiento estacional de energía de alta capacidad, mediante dos palancas:
- el almacenamiento en el subsuelo de energía renovable, empleando H2 verde.
- la creación de un sistema de gestión eficiente de la energía.
El proyecto fomenta el aprovechamiento de las actuales redes nacionales de infraestructuras gasistas y eléctricas hacia la necesaria transformación en una red de distribución 100% renovable. La penetración del hidrógeno como vector energético renovable y su almacenamiento en el subsuelo se encuentran todavía en una etapa incipiente, dotando al proyecto de un fuerte carácter innovador.
El Proyecto UNDERGY es un proyecto de un consorcio liderado por Petroleum Oil & Gas España (filial de Naturgy) y otras 5 empresas: Gas Natural Comercializadora (Grupo Naturgy), Ayterra, Gessal, H2B2 y Técnicas Reunidas. La duración prevista es de 39 meses, hasta finales de 2024.
Además, también colaboran 6 organismos de investigación de referencia: Centro Nacional del H2, Instituto Geológico y Minero de España, Universidad Politécnica de Madrid, Universidad de Salamanca, Universidad de Loyola y Tecnalia, los cuales poseen una capacidad tecnológica complementaria para llevar a cabo todas las actividades de investigación propuestas a lo largo del proyecto.
Els compromisos adquirits per Espanya en matèria energètica comporten un ampli desplegament de generació renovable amb objectius clarament definits al PNIEC per al 2030 i un horitzó 100% renovable el 2050. El context energètic actual, en el qual s’emmarca el Projecte UNDERGY, considera la necessitat de disposar d’un sistema d’emmagatzematge massiu per gestionar els excedents d’electricitat d’origen renovable, i donar seguretat d’abastiment al sistema energètic. Només disposant de prou capacitat d’emmagatzematge d’energia serem capaços de gestionar les fluctuacions estacionals d’energia renovable.
El projecte UNDERGY (UNDERground enerGY) investigarà les bases tecnològiques per millorar la competitivitat de l’emmagatzematge estacionari d’energia renovable mitjançant hidrogen verd.
UNDERGY planteja l’aprofitament de l’energia renovable, integrant en una xarxa intel·ligent la generació renovable i l’emmagatzematge estacional d’energia d’alta capacitat, mitjançant dues palanques:
- l’emmagatzematge al subsol d’energia renovable, fent servir H2 verd.
- la creació d’un sistema de gestió eficient de l’energia.
El projecte fomenta l’aprofitament de les actuals xarxes nacionals d’infraestructures gasistes i elèctriques cap a la necessària transformació en una xarxa de distribució 100% renovable. La penetració de l’hidrogen com a vector energètic renovable i el seu emmagatzematge al subsol es troben encara en una etapa incipient, la qual cosa dota el projecte d’un fort caràcter innovador.
El Projecte UNDERGY és un projecte d’un consorci liderat per Petroleum Oil & Gas España (filial de Naturgy) i 5 empreses més: Gas Natural Comercializadora (Grup Naturgy), Ayterra, Gessal, H2B2 i Técnicas Reunidas. La durada prevista és de 39 mesos, fins a finals de 2024.
A més, també hi col·laboren 6 organismes de recerca de referència: Centre Nacional de l’H2, Institut Geològic i Miner d’Espanya, Universitat Politècnica de Madrid, Universitat de Salamanca, Universitat de Loyola i Tecnalia, els quals tenen una capacitat tecnològica complementària per dur a terme totes les activitats d’investigació proposades al llarg del projecte.
El projecte UNDERGY disposa un pressupost total de 5.599.227,00€ i un ajut de 3.490.674,75€. Ha estat subvencionat pel Centre per al Desenvolupament Tecnològic Industrial (CDTI), en el marc de la convocatòria 2021 del Programa MISIONES CIENCIA E INNOVACIÓN (Pla de Recuperació, Transformació i Resiliència), i té el suport del Ministeri de Ciència i Innovació. L’ajuda atorgada al projecte compta amb el finançament de la Unió Europea a través del Fons Next GenerationEU.
Estructura Projecte UNDERGY
6 activitats complementàries d’investigació
Petroleum Oil & Gas España liderarà tot el projecte, sent a més el Grup Naturgy líder de dues activitats específiques: Activitat 2, a través de Petroleum Oil & Gas España, i Activitat 6, a través de Gas Natural Comercializadora. Per a això, comptarem amb el suport del Centre Nacional de l’H2, l’Institut Geològic i Miner d’Espanya, la Universitat Politècnica de Madrid i la Universitat de Salamanca.
Dins de l’àrea del subsol, el projecte se centrarà a validar la conversió del nostre jaciment de gas Palancares com a emmagatzematge subterrani d’hidrogen verd. Per a això es realitzaran diversos estudis de laboratori sobre mostres del magatzem que podran en un futur estendre’s a altres magatzems de similars característiques.
L’objectiu d’aquesta activitat, liderada per l’empresa Gessal, és investigar i determinar la capacitat d’emmagatzematge geològic energètic d’hidrogen verd al subsol de l’àmbit terrestre de l’Espanya peninsular, per habilitar finalment una eina que permeti estudiar la potencialitat dels emplaçaments i estructures geològiques adequades (recurs, factibilitat, potencialitat).
Petroleum Oil & Gas Espanña abordarà la viabilitat de l’emmagatzematge d’H2 verd sobre una estructura pilot. Un jaciment de gas natural esgotat localitzat en el Aljarafe (Sevilla) servirà a escala de laboratori, per a investigar les reaccions de la mescla de gasos (H2-CO2-CH4) i roques contenidores. A més de la viabilitat per a emmagatzemar H2 s’investigarà la potencial metanització que pogués produir-se en el subsol per la injecció conjunta d’H2 verda i CO₂ capturat. Finalment es realitzarà una modelització 4D de l’emmagatzematge pilot.
Es valorarà, d’altra banda, la possibilitat d’escalar els resultats obtinguts en aquesta activitat a altres jaciments depletados de similars característiques.
Liderada per l’empresa H2B2, l’objectiu de l’activitat consisteix a analitzar les principals tecnologies del procés electrolític per a produir H2 a partir de la integració de diferents fonts de generació d’electricitat renovable i qualitats d’aigua. L’activitat pretén el disseny conceptual d’un nou electrolizador de 20 MW apte per a operar sobre grans emmagatzematges d’energia (tipus geològic) i dissenyat ad hoc per a funcionar sota els paràmetres d’operació de l’energia renovable.
L’objectiu d’aquesta activitat, liderada per Técnicas Reunidas, consisteix a investigar les possibilitats de reconversió de les instal·lacions gasistes de l’emplaçament pilot per a l’ús de gas hidrogen i l’optimització tecnicoeconòmica dels nous processos necessaris. Estudi conceptual i disseny validat en laboratori segons un escenari inicial de transició en el qual es gestionin mescles d’H2 (20%) i CH4 (80%), i un escenari final que comportarà el disseny específic per a la gestió de gas hidrogen pur (100%).
L’objectiu d’aquesta activitat, liderada per l’empresa Ayterra, consistirà a avaluar els potencials riscos relacionats amb l’emmagatzematge d’hidrogen verd en el subsol. S’abordaran aspectes ambientals, hidrogeològics, geotècnics i geomorfològics, inclosa la perillositat sísmica, tenint en compte els processos de electrolisis i tràfec de gasos en instal·lacions de superfície (H2-CO2-CH4). Inclourà el disseny d’una xarxa de monitoratge ambiental de cara a una futura fase operativa.
Considerant el potencial de metanación in situ determinat en el laboratori, s’avaluarà l’aprovisionament de CO₂, la capacitat de reducció d’emissions associada a l’emmagatzematge pilot i l’eventual aprofitament de la infraestructura existent.
L’objectiu d’aquesta activitat, liderada per Gas Natural Comercializadora, consistirà a plantejar un sistema integrat eficient de gestió de l’energia, conjuminant generació renovable i emmagatzematge estacional d’H2 verd. Per a això es realitzaran diversos estudis tecnicoeconòmics enfront de diferents escenaris del sistema energètic, perseguint l’evitació dels abocaments i l’aprofitament òptim del recurs renovable, en els quals es prendrà com a referència el grau de penetració de la generació renovable del Pla Nacional Integrat d’Energia i Clima (PNIEC).
Addicionalment, s’elaborarà un Sistema d’Informació Geogràfica que recollirà la capacitat d’emmagatzematge estacional en subsol, així com diversa informació rellevant del sistema energètic com a dades de generació, demanda, recurs renovable, xarxes, etc.