¿Qué papel tienen las pilas de combustible PEM en la generación de energía in situ?

A medida que las industrias continúan buscando soluciones energéticas sostenibles, existe una creciente demanda de hidrógeno como fuente de energía, incluido el uso de celdas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEM). Una aplicación que tiene el ojo puesto en las pilas de combustible PEM es la generación de energía estacionaria in situ.

Grupos electrógenos: generación de energía tradicional in situ

El término “grupo electrógeno” se refiere a un grupo electrógeno, una unidad compacta compuesta por un motor y un generador eléctrico. Su función principal es generar energía eléctrica de manera eficiente. Son fuentes de energía versátiles y su aplicación principal es la generación de energía in situ. Esto incluye suministro de energía de respaldo, remoto y suplementario.

Los grupos electrógenos tradicionales utilizan un motor de combustión interna propulsado por diésel, gas natural u otros tipos de combustibles con emisiones distintas de cero. El motor funciona con el generador eléctrico, convirtiendo la energía mecánica en energía eléctrica. Si bien son muy eficientes para la generación de energía in situ, su dependencia de los combustibles fósiles está impulsando a los clientes y a los responsables políticos a buscar alternativas con cero emisiones.

La creciente demanda de energía in situ sostenible

La generación de energía es actualmente la mayor fuente de emisiones de dióxido de carbono (CO2) del mundo, por lo que evitar los peores impactos del cambio climático requerirá eliminar gradualmente la dependencia de los combustibles fósiles.
 

Al mismo tiempo, el Agencia Internacional de Energía (AIE) proyecta que la demanda mundial de electricidad crecerá más rápidamente durante los próximos tres años a medida que la transición a la energía limpia se acelere.

Un camino hacia la generación de energía estacionaria descarbonizada son las pilas de combustible PEM (PEMFC) que, cuando utilizan hidrógeno como fuente de energía, producen electricidad libre de carbono en el punto de uso. Debido a que no hay combustión ni emisiones nocivas, se eliminan los impactos ambientales asociados con la generación de energía. Esto convierte a PEMFC en una alternativa preferida a los grupos electrógenos tradicionales.

 

Aplicaciones estacionarias para pilas de combustible PEM

Las aplicaciones de energía estacionaria se dividen en dos categorías: detrás del medidor y delante del medidor.

detrás del medidor

Las aplicaciones detrás del medidor (BTM) se refieren a la instalación de soluciones de energía en el lado del medidor de electricidad del cliente. PEMFC ofrece a empresas y residencias una alternativa despachable y sin emisiones a la energía de los grupos electrógenos diésel o gas natural. PEMFC también se puede utilizar para reducir la exposición a los precios máximos de la energía y, por lo tanto, reducir la dependencia de la red y, al mismo tiempo, minimizar las pérdidas de transmisión y distribución.

Ejemplos de aplicaciones detrás del medidor incluyen:

• Instalaciones comerciales e industriales.: Las empresas están adoptando cada vez más pilas de combustible PEM para impulsar sus operaciones. Desde plantas de fabricación hasta centros de datos, las pilas de combustible proporcionan una fuente de energía limpia y estable, lo que contribuye tanto al ahorro de costes como a la gestión medioambiental. Las instalaciones industriales que ya utilizan hidrógeno en sus operaciones son una aplicación ideal para las pilas de combustible PEM estacionarias. 
• Estaciones de carga de vehículos eléctricos: El auge de los vehículos eléctricos exige una infraestructura de carga sólida. Las pilas de combustible PEM desempeñan un papel fundamental a la hora de proporcionar energía continua y fiable a las estaciones de carga de vehículos eléctricos, garantizando un funcionamiento perfecto y fomentando la adopción de un transporte limpio.
• Estaciones de repostaje de hidrógeno: A medida que el hidrógeno gana terreno como combustible limpio para diversas aplicaciones, incluido el transporte, las pilas de combustible PEM se vuelven indispensables para la producción de hidrógeno in situ. Estas estaciones de servicio contribuyen a la expansión de la economía del hidrógeno y apoyan la movilidad libre de emisiones.

Frente del medidor

Las aplicaciones de frente del medidor (FTM) implican el despliegue a gran escala de celdas de combustible PEM directamente dentro de la infraestructura de servicios públicos. Este enfoque proporciona a las empresas de servicios públicos una alternativa de cero emisiones a las plantas de máxima demanda que utilizan combustibles fósiles.

Ejemplos de aplicaciones frontales del medidor incluyen:

• Subestaciones de servicios públicos: Al igual que las instalaciones industriales, las empresas de servicios públicos y los productores de energía independientes pueden utilizar pilas de combustible como alternativas de solución despachables y con cero emisiones a los grupos electrógenos diésel en las subestaciones. A medida que las empresas de servicios públicos continúen invirtiendo en instalaciones de producción de hidrógeno, la transición a PEMFC para la generación de energía in situ será cada vez más viable. 
• Plantas pico: Las empresas de servicios públicos también pueden reducir las emisiones generales de la red eléctrica mediante el despliegue de celdas de combustible en lugar de gas natural u otras plantas de picos de combustibles fósiles.

La ventaja de Accelera: preparación de infraestructura y tecnología

Cuando se pide a los compradores comerciales, industriales y de servicios públicos de soluciones de energía in situ y de pico que cambien a una energía más sostenible, existen obstáculos comunes a la adopción que deben superar. Dos de ellos son la infraestructura y la preparación tecnológica. Los grupos electrógenos tradicionales existen desde hace más de un siglo, por lo que su infraestructura ya está completamente implementada para satisfacer la demanda de energía, y se ha demostrado que la tecnología genera electricidad confiable y eficiente.

Las tres ventajas principales de la tecnología de celda de combustible Accelera™ de Cummins PEM son:

• Basado en décadas de experiencia en celdas de combustible y en empaquetamiento de grupos electrógenos.
• Puede integrarse perfectamente en la infraestructura de grupos electrógenos tradicionales existentes.
• Muy adecuado para ampliar a nodos de energía más grandes para satisfacer las crecientes necesidades de los clientes.
   

Para garantizar la preparación tecnológica, Accelera trabaja en estrecha colaboración con el segmento comercial de generación de energía de Cummins Inc. y otros socios de integración. Aprovechando la experiencia compartida en el empaquetado de grupos electrógenos tradicionales, Accelera creó un marco escalable donde se pueden configurar múltiples módulos de energía de celdas de combustible en bastidores para formar bloques. Estos bastidores se combinan (junto con el acondicionamiento de energía, el almacenamiento de energía y otro hardware y software de control innovador) para una integración perfecta en la infraestructura de grupos electrógenos existente.

Debido a que las soluciones estacionarias Accelera PEMFC permiten una integración perfecta, las empresas comerciales, industriales y de servicios públicos pueden pasar con confianza a la generación de energía descarbonizada ahora. No necesitan esperar a que se establezca una infraestructura nueva o adicional antes de realizar el cambio.

Un socio global

A medida que más empresas toman medidas para compensar sus emisiones a nivel mundial, la integración de la tecnología de pilas de combustible PEM en la generación de energía a gran escala es cada vez más frecuente. Nuestra amplia red de asociaciones entre proveedores, integradores y EPC de hidrógeno en todo el mundo garantiza que Accelera esté posicionado para facilitar transiciones simplificadas de lo tradicional a lo sostenible. 

La generación de energía está sujeta a diferentes regulaciones y estándares en todo el mundo. Pero con una comprensión integral de estos diversos paisajes, regulaciones y desafíos energéticos, Accelera tiene la experiencia y la escala para ofrecer soluciones personalizadas y que cumplan con las normas para un futuro más limpio y ecológico.