Calculadora preliminar de central de hidrógeno verde
Herramienta conceptual para estimar producción de hidrógeno verde, consumo eléctrico, consumo de agua, oxígeno coproducto, CAPEX, OPEX, costo nivelado aproximado del H₂ y emisiones evitadas. Aplica para plantas con electrolizadores PEM, alcalinos o SOEC alimentados con energía renovable.
Figura 1. Cómo usar la calculadora de hidrógeno verde
Datos de entrada
Resumen de datos de entrada (Central Hidrógeno Verde)
Tipo de electrolizador:
Permite seleccionar tecnología alcalina, PEM o SOEC. La tecnología afecta eficiencia, costo, operación flexible y requerimientos de agua y energía.
Potencia del electrolizador:
Corresponde a la potencia eléctrica instalada del sistema de electrólisis, expresada en MW. Es el principal parámetro para estimar producción de H₂.
Consumo específico:
Indica la energía eléctrica necesaria para producir 1 kg de H₂. Valores típicos preliminares están en el rango de 48 a 58 kWh/kg, dependiendo de tecnología y balance de planta.
Factor de planta:
Representa la disponibilidad de energía renovable y operación anual del electrolizador. Con solar pura puede ser menor; con mix solar/eólico o red renovable puede aumentar.
Agua desmineralizada:
La reacción requiere cerca de 9 kg de agua por kg de H₂ de forma estequiométrica. En diseño preliminar se usa un valor mayor para considerar purificación, purgas y pérdidas.
Compresión y almacenamiento:
La energía adicional de compresión depende de la presión final de almacenamiento. Para 350 a 700 bar puede ser relevante en el balance energético.
CAPEX y OPEX:
Incluyen electrolizador, balance de planta, tratamiento de agua, compresores, almacenamiento, obras eléctricas, montaje, operación y mantenimiento.
Tipo de electrolizador:
Permite seleccionar tecnología alcalina, PEM o SOEC. La tecnología afecta eficiencia, costo, operación flexible y requerimientos de agua y energía.
Potencia del electrolizador:
Corresponde a la potencia eléctrica instalada del sistema de electrólisis, expresada en MW. Es el principal parámetro para estimar producción de H₂.
Consumo específico:
Indica la energía eléctrica necesaria para producir 1 kg de H₂. Valores típicos preliminares están en el rango de 48 a 58 kWh/kg, dependiendo de tecnología y balance de planta.
Factor de planta:
Representa la disponibilidad de energía renovable y operación anual del electrolizador. Con solar pura puede ser menor; con mix solar/eólico o red renovable puede aumentar.
Agua desmineralizada:
La reacción requiere cerca de 9 kg de agua por kg de H₂ de forma estequiométrica. En diseño preliminar se usa un valor mayor para considerar purificación, purgas y pérdidas.
Compresión y almacenamiento:
La energía adicional de compresión depende de la presión final de almacenamiento. Para 350 a 700 bar puede ser relevante en el balance energético.
CAPEX y OPEX:
Incluyen electrolizador, balance de planta, tratamiento de agua, compresores, almacenamiento, obras eléctricas, montaje, operación y mantenimiento.
Resultados
Ingrese los datos y presione calcular.
Datos referenciales de proyectos de hidrógeno verde
| Proyecto / Referencia | País | Escala referencial | Comentario |
|---|---|---|---|
| Harjavalta / proyectos PEM y alcalinos europeos | Europa | 10 a 100+ MW | Escalas comerciales iniciales para industria, refinación y combustibles sintéticos. |
| NEOM Green Hydrogen | Arabia Saudita | GW escala | Proyecto de gran escala orientado a producción de amoníaco verde para exportación. |
| Haru Oni | Chile | Demostrativo / e-fuels | Proyecto en Magallanes asociado a hidrógeno verde y combustibles sintéticos usando recurso eólico. |
| HyEx | Chile | Escala industrial proyectada | Iniciativa orientada a amoníaco verde para minería e industria, asociada al norte de Chile. |
| H₂ Magallanes | Chile | Gran escala proyectada | Proyecto asociado al potencial eólico de Magallanes para producción y exportación de derivados. |
Figura 2. Esquema típico de central de hidrógeno verde
Comentarios finales: diseño, operación y seguridad
Aspectos relevantes de una central de hidrógeno verde:
Energía renovable:
El costo del hidrógeno depende fuertemente del precio de la electricidad y del factor de planta del electrolizador. Un bajo costo eléctrico no siempre compensa una baja utilización anual.
Agua y tratamiento:
La electrólisis requiere agua de alta pureza. En zonas áridas puede ser necesario incluir desalación, impulsión, desmineralización y manejo de rechazos.
Compresión y almacenamiento:
El hidrógeno tiene baja densidad volumétrica, por lo que el almacenamiento a presión, licuefacción o conversión a derivados como amoníaco o metanol puede dominar parte del CAPEX/OPEX.
Seguridad:
Se deben considerar ventilación, detección de fugas, clasificación de áreas, distancias de seguridad, alivio de presión, inertización, materiales compatibles y procedimientos de emergencia.
Energía renovable:
El costo del hidrógeno depende fuertemente del precio de la electricidad y del factor de planta del electrolizador. Un bajo costo eléctrico no siempre compensa una baja utilización anual.
Agua y tratamiento:
La electrólisis requiere agua de alta pureza. En zonas áridas puede ser necesario incluir desalación, impulsión, desmineralización y manejo de rechazos.
Compresión y almacenamiento:
El hidrógeno tiene baja densidad volumétrica, por lo que el almacenamiento a presión, licuefacción o conversión a derivados como amoníaco o metanol puede dominar parte del CAPEX/OPEX.
Seguridad:
Se deben considerar ventilación, detección de fugas, clasificación de áreas, distancias de seguridad, alivio de presión, inertización, materiales compatibles y procedimientos de emergencia.