Proxecto H2020 CryoHub: Desenvolvemento do almacenamento de enerxía crioxénica en almacéns frigoríficos como centro interactivo para integrar a enerxía renovable na refrixeración industrial de alimentos e mellorar a sustentabilidade da rede eléctrica
- Tipo Proxecto
- Estado Cheo
- Execución 2016 -2021
- Orzamento asignado 7.045.594,38 €
- Ámbito Europeo
- Fonte principal de financiamento Horizonte 2020
- Páxina web do proxecto Proyecto CryoHub
O almacenamento de enerxía térmica recibiu moita atención recentemente, permitindo capturar a calor residual e utilizala para producir electricidade ou satisfacer as necesidades de calefacción. O almacenamento de enerxía crioxénica (CES), que implica o uso de líquidos crioxénicos (a temperaturas ultrabaixas) para almacenar enerxía, tamén está a gañar importancia. Pode contribuír ao equilibrio dunha rede eléctrica que depende cada vez máis das fontes de enerxía renovables (FER), ao tempo que satisface as necesidades de refrixeración, por exemplo, dos almacéns de alimentos refrixerados. Non obstante, ata o de agora, o seu uso foi limitado debido á súa baixa eficiencia. O proxecto CryoHub, financiado pola UE, busca maximizar a eficiencia da CES utilizando o aire como crióxeno, resolvendo os desafíos existentes e allanando o camiño para unha adopción máis ampla de tecnoloxías baseadas en CES.
Durante os primeiros 30 meses do proxecto conseguiuse o seguinte: 1 Estableceuse a xestión do proxecto e as actividades de xestión en curso seguen o previsto. Estanse a celebrar 2 reunións regulares (ademais das reunións da Asemblea Xeral) e desenvolvéronse bos vínculos e acordos de traballo entre os socios. 3 O socio de comunicación do proxecto creou un sitio web e canles de redes sociais. A imaxe de marca e a identidade do proxecto foron completadas e empregadas en materiais e actividades promocionais. O equipo creou materiais para comunicar información (boletíns informativos, folletos, carteis publicitarios) e utilizounos en eventos para dar a coñecer o proxecto CryoHub. O equipo de CryoHub compartiu información en varios obradoiros, conferencias e eventos. 4 Completáronse a instalación de refrixeración e o mapeo RES e completouse o traballo descrito no WP2. 5 Determinouse o potencial para instalar tecnoloxías de enerxías renovables en almacéns frigoríficos sen acceso a plans de enerxías renovables. Completáronse 6 estudos de caso sobre a aplicación de LAES en almacéns refrixerados en 6 localizacións. 7 Rematouse o traballo sobre as barreiras e estratexias de mercado. 8 Rematouse a modelización do sistema CryoHub e usarase como ferramenta continua no deseño final do demostrador CryoHub. Desenvolveuse un informe de investigación e desenvolvemento (PI&D) para o demostrador CryoHub e están a integrarse compoñentes e equipos. Obtivéronse os custos dos compoñentes e o deseño do demostrador está a ser adaptado para cumprir as restricións orzamentarias. Identificouse Frigologix como a localización para o demostrador CryoHub e engadiuse FRIG como novo socio ao consorcio CryoHub. 10 Completáronse o procedemento operativo, os códigos de rede e as simulacións da estratexia de xestión de enerxía para o demostrador CryoHub. Identificáronse intercambiadores de calor para o demostrador CryoHub e modelouse a súa integración nunha instalación de almacenamento en frío. Os acumuladores térmicos para o demostrador foron deseñados e probados a escala de laboratorio. Aínda que o traballo descrito no Paquete de Traballo 7 xa foi completado (o Paquete de Traballo D7.2 sufriu un lixeiro atraso), está previsto que se siga traballando para probar os materiais do acumulador térmico a maior escala e a temperaturas crioxénicas máis baixas. Construíuse un prototipo de acumulador térmico en América Latina e será probado nos próximos meses. 13 Completouse a análise de cando e onde a integración tecnolóxica sería máis valiosa para as empresas e a nivel do sistema enerxético. Está en marcha o traballo en políticas, modelos de negocio e futura integración do sistema CryoHub na rede eléctrica.
Un maior uso directo de enerxía renovable significa que a rede eléctrica depende do tempo ou das variacións das mareas. Pódese xerar moi pouca ou demasiada enerxía e hai un control limitado sobre o seu tempo. Isto supón un problema para a estabilidade da rede, xa que a produción de enerxía non é controlable. É probable que o problema empeore co crecente uso das enerxías renovables, especialmente tendo en conta que a UE ten como obxectivo xerar o 20 % da enerxía utilizada en Europa a partir de fontes renovables para o ano 2020. Un método para equilibrar a xeración e a demanda é almacenar enerxía durante os períodos de baixa demanda e usala durante os períodos de alta demanda. O almacenamento crioxénico utiliza líquidos a baixa temperatura (como o aire líquido ou o nitróxeno líquido) como medio para o almacenamento e a transferencia de enerxía. O almacenamento crioxénico pode proporcionar almacenamento de enerxía a grande escala e de longa duración. O obxectivo principal do proxecto CryoHub é investigar o potencial do almacenamento de enerxía líquido-aire (LAES) a grande escala en cámaras frigoríficas e fábricas de alimentos, e utilizar a enerxía almacenada para proporcionar refrixeración in situ e xeración de enerxía eléctrica durante os períodos de demanda máxima. Esta estratexia ten varias vantaxes: 1. Proporcionar almacenamento de enerxía a grande escala para axudar a equilibrar a rede en escalas de tempo diarias e semanais (tomando enerxía da rede cando hai demasiada e inxectándoa cando non hai suficiente). 2. Almacenar enerxía procedente de fontes de enerxía renovables (FER) intermitentes locais antes de subministrala á rede. 3. «Acurtar a demanda máxima» (é dicir, eliminar o requisito de potencia máxima da rede): o consumo de enerxía dos almacéns frigoríficos/fábricas de alimentos, xerando e subministrando simultaneamente parte da potencia máxima requirida á rede. 4. Proporcionar refrixeración gratuíta ás cámaras frigoríficas durante a xeración de enerxía. 5. Descarbonizar a rede eléctrica. Mediante o uso de LAES, conséguense beneficios considerables ao poder empregar recursos baixos en carbono de forma máis eficiente. Para acadar este obxectivo xeral, o proxecto CryoHub ten os seguintes subobxectivos: 1. Avaliar o potencial actual e futuro dos LAES no almacenamento en frío e difundilo entre as partes interesadas e os usuarios finais dos sectores da enerxía e da refrixeración de alimentos. 2. Determinar os procesos e as operacións unitarias clave para aproveitar a calor residual residual nunha instalación de almacenamento en frío común e identificar como integrar de forma óptima a calor residual e o frío crioxénico almacenado. 3. Identificar o aforro de enerxía e carbono que os LAES poderían conseguir en cámaras frigoríficas e fábricas de alimentos, en comparación coas instalacións convencionais. 4. Identificar solucións de enxeñaría para integrar un sistema LAES cunha planta de refrixeración de almacén típica, optimizando o rendemento e mellorando a eficiencia. 5. Desenvolver un sistema de software para a toma de decisións automatizada e a xestión das ratios de enerxía renovable (FER) e o consumo de crióxeno baseándose no rendemento previsto do almacenamento e da rede, as condicións ambientais, a demanda e a dispoñibilidade de enerxía, as flutuacións de prezos (baseadas en plans tarifarios negociados ou flutuacións do mercado de valores), etc. 6. Desenvolver, validar e demostrar o rendemento da tecnoloxía do sistema LAES para un almacén refrixerado. 7. Desenvolver unha estratexia para a implantación de LAES en toda Europa.
O proxecto de innovación CryoHub investigará e ampliará o potencial do almacenamento de enerxía crioxénica (CES) a grande escala e aplicará a enerxía almacenada tanto á refrixeración como á xeración de enerxía. Ao empregar fontes de enerxía renovables (FER) para licuar e almacenar crióxenos, CryoHub equilibrará a rede eléctrica, ao tempo que satisfará a demanda de refrixeración dun almacén de alimentos refrixerados e recuperará a calor residual dos seus equipos e compoñentes. O subministro intermitente é un obstáculo importante para o mercado da enerxía de fontes de enerxía renovables. En realidade, as enerxías renovables son forzas volubles, propensas a sobreproducir cando a demanda é baixa e a subproducir cando a demanda alcanza o seu pico. Europa está no bo camiño para xerar o 20 % das súas necesidades enerxéticas a partir de fontes de enerxía renovables para 2020, polo que unha integración axeitada das fontes de enerxía renovables supón desafíos en todo o continente. O almacenamento crioxénico de enerxía (CES), e en particular o almacenamento de enerxía en aire líquido (LAES), é unha tecnoloxía prometedora que permite o almacenamento in situ de enerxía FER durante períodos de alta xeración e o seu uso durante a demanda máxima da rede. Polo tanto, o CES actúa como almacenamento de enerxía na rede (GES), onde o crioxeno se ferve para accionar unha turbina e devolver a electricidade á rede. Ata a data, as aplicacións CES víronse gravemente limitadas pola baixa eficiencia de ida e volta (relación entre a enerxía gastada e a enerxía recuperada do almacenamento de enerxía) debido ás perdas de enerxía non recuperadas. Polo tanto, o proxecto CryoHub está deseñado para maximizar a eficiencia dos CES mediante a recuperación de enerxía de refrixeración e calefacción nun ciclo continuo impulsado por RES de licuefacción, almacenamento, distribución e utilización eficiente do crióxeno. Os almacéns frigoríficos para produtos alimenticios refrixerados e conxelados son grandes consumidores de electricidade, teñen potentes capacidades de refrixeración e calefacción e desperdician cantidades substanciais de calor. Estas instalacións proporcionan o ambiente industrial ideal para avanzar e demostrar os beneficios de LAES. Deste xeito, CryoHub resolverá a maioría dos problemas mencionados dunha soa vez, abrindo o camiño para perspectivas de mercado máis amplas para as tecnoloxías baseadas no CES en toda Europa.
O proxecto CryoHub leva o LAES máis alá do seu desenvolvemento actual para xerar melloras na eficiencia e demostrar os seus beneficios para os operadores de plantas de almacenamento en frío e procesamento de alimentos. O proxecto emprega compoñentes que actualmente se atopan no nivel TRL5 ou superior e intégraos en deseños innovadores para proporcionar refrixeración e xeración de enerxía a partir dun sistema LAES. Aínda que se desenvolveron sistemas LAES, nunca utilizaron a calor residual de instalacións de almacenamento en frío ou fábricas de alimentos. O obxectivo do proxecto é animar os operadores de instalacións de almacenamento en frío e fábricas de alimentos a aprender sobre os sistemas LAES e o seu potencial. A través da demostración, espérase que os usuarios finais estean convencidos dos beneficios do LAES e que estean equipados coa información e as ferramentas necesarias para incorporalo nas instalacións de enerxía renovable actuais e futuras. O proxecto traballa en estreita colaboración con instalacións de almacenamento en frío e fábricas de alimentos para superar as preocupacións sobre a instalación dun novo proceso para o usuario final e comprender os desafíos asociados á adopción de tecnoloxía. Espérase que o proxecto CryoHub contribúa aos impactos previstos no programa de traballo nas seguintes áreas: desenvolvemento de políticas relacionadas cos LAES; redución da demanda enerxética e das emisións de carbono. Maior uso de fontes de enerxía renovables (FER). Equilibrio da rede. Desenvolvemento do sector local das enerxías renovables (LAES). Oportunidades de negocio para empresas nun novo sector.
- LONDON SOUTH BANK UNIVERSITY LBG (LSBU)
Proxectos relacionados
