5.1. Produccin solar-hidrgeno independiente Nuclear En lugar de conectar a la red, un panel solar se puede conectar con el ciclo de Cu-Cl para producir hidrgeno, que luego se puede utilizar en una variedad de aplicaciones, como se muestra en la figura. 14.

Fig. 14 Esquema de generacin solar-hidrgeno independiente nuclear.

Si la instalacin solar se encuentra en zonas remotas y, por tanto, bien aisladas, rejilla puede no estar disponible en todos. En ese caso de la entrega de hidrgeno a travs de una tubera a larga distancia puede ser una opcin. Algunos estudios sugieren que la transmisin de hidrgeno a travs de una tubera en algunos casos puede ser ms econmico que la transmisin de energa elctrica a larga distancia [2]. El sistema de la figura. 14 tiene algunos inconvenientes relacionados con sin cargos de conexin de fuente de energa y la generacin de desequilibrio de copia de seguridad. El ciclo de Cu-Cl estar expuesto a la fuente de alimentacin variable y un regulador de potencia debe ser una parte de la caja de acondicionamiento de potencia y controles con el fin de que coincida con las necesidades de energa del ciclo en cualquier poder con prdidas de conversin mnimos. La operacin de un ciclo de Cu-Cl en combinacin con fuentes de energa renovables, y en particular con un solar, tiene varios temas especficos. Un ciclo de Cu-Cl puede dimensionarse para recibir toda la energa generada a partir de un solar, pero sera operar con el mismo factor de calidad de la planta solar, que est determinada por la disponibilidad de energa solar. Factor de capacidad es un coeficiente de utilizacin de capital instalado, y por lo tanto es un factor importante en la determinacin de la economa de cualquier generacin de energa y el dispositivo de conversin. Una opcin ms econmica puede ser el tamao del ciclo de Cu-Cl con una potencia inferior a la potencia mxima de la planta solar. En ese caso, parte de la potencia de la energa solar sera no utilizada, pero el ciclo de Cu-Cl operara con un factor de mayor capacidad. Para cualquier combinacin de disponibilidad y carga per fi les solar, hay una capacidad de ciclo Cu-Cl ptima. Economa de los sistemas solar-hidrgeno estn relacionados principalmente con la configuracin del sistema y su aplicacin, adems de la radiacin solar disponible. El acoplamiento directo de un ciclo de Cu-Cl con una planta solar implica un funcionamiento intermitente con potencia de salida muy variable.

5.2. Produccin solar-hidrgeno Nuclear asistida Una forma de eliminar problemas con el funcionamiento de la energa intermitente es combinar la energa solar con una entrada de la nuclear (Fig. 15), si est disponible. El acondicionamiento de potencia / unidad de control establece que el ciclo de Cu-Cl recibe la entrada de energa constante, mediante la combinacin de la salida de la energa solar con la entrada requerida de la nuclear. De esta manera el ciclo de Cu-Cl puede funcionar todo el tiempo en su capacidad de diseo. El factor de capacidad puede alcanzar el 90% o superior (el nico tiempo de inactividad sera para mantenimiento), que forma significativa generando mejorar la economa y reducir el costo de hidrgeno.

Fig. 15 Esquema de generacin solar-hidrgeno nuclear asistida.

5.3. Produccin elica-hidrgeno Nuclear independienteComo se discuti anteriormente hidrgeno complementa las fuentes de energa renovables. Un sistema de energa que genera hidrgeno a partir de fuentes renovables es autosuficiente, limpio, y representa una solucin permanente de energa para el desarrollo sostenible. La energa elica es una opcin renovable que, en algunos lugares hoy en da, es un costo competitivo con los combustibles fsiles convencionales o la electricidad generada por energa nuclear. El hidrgeno puede ser producido a partir de la electricidad generada por el viento para una variedad de aplicaciones. Se puede transmitirse a travs de tuberas a los usuarios para utilizar como combustible directamente. Tambin, puede ser reciclado en el sistema para mejorar el rendimiento de la turbina elica o un parque elico y la altura de su salida con las expectativas de los usuarios. Cada una de estas aplicaciones es brevemente discutida a continuacin. La energa elica se puede usar para generar hidrgeno, ya sea en aplicaciones conectadas o independiente nucleares. La primera opcin, como se muestra en la figura. 16, es para acoplar la turbina de viento con un electrolizador para producir hidrgeno ya que el ciclo Cu-Cl es un ciclo hbrido y no puede funcionar con slo energa elctrica producida por la turbina elica. Una de las desventajas naturales de la energa elica es que la velocidad del viento es muy intermitente, cambiando con minutos, horas, das, e incluso temporadas. Se acepta comnmente que, aunque de alimentacin de la turbina de viento flucta significativamente con el tiempo, la rejilla puede absorber fcilmente la mayor parte de la energa elica producida, mientras que est diseado para menos de 20% de la carga mxima. Las turbinas elicas funcionan con factor de capacidad relativamente baja debido a una naturaleza altamente intermitente de su fuente. La energa elica la generacin de e ciencia ficcin es de alrededor de 35%. La energa elica puede imponer algunas sanciones cuando no puede ser llamado a la demanda y la energa programada no se entrega. Estas tarifas de balance de generacin estn costando a los operadores de plantas de viento alrededor de $ 0.10 / kWh de energa no entregada [25]. Por lo tanto, un electrolizador puede ser dimensionado para recibir toda la potencia generada a partir de una turbina de viento, pero sera operar con el mismo factor de calidad de la turbina elica. Factor de capacidad es un fi coeficiente de utilizacin del capital instalado y es un factor importante en la determinacin de los aspectos econmicos de cualquier dispositivo de conversin de generacin de energa o la energa. Una opcin ms econmica puede ser el tamao del electrolizador a una capacidad inferior a la potencia mxima de salida de la turbina elica. En ese caso, parte de la energa del viento sera no utilizado, pero el electrolizador operara con un factor de mayor capacidad. Para cualquier disponibilidad de las turbinas de viento y la carga perfil existe una capacidad lyser electromagntica ptima. Adems de la disponibilidad de recursos de viento, la economa de los sistemas de hidrgeno viento depende en gran medida del diseo del sistema y su aplicacin. Este sistema tambin puede incorporar una planta solar para acoplar con el ciclo de Cu-Cl (vase la fig. 17), y tambin para aumentar la seguridad y versatilidad a la fuente de alimentacin. Viento combinado y sistemas solares se encuentran en funcionamiento en el Instituto de Investigacin del Desierto (Reno, Nevada), y en el Instituto de Investigacin de Hidrgeno (HRI), en la Universidad de Quebec, Trois-Rivieres [2]. Estos sistemas concebidos independientemente utilizan ambas turbinas de energa solar y elica para generar hidrgeno. Ellos usan el viento / solar para generar hidrgeno a capacidad relativamente pequea, con un sistema de almacenamiento de hidrgeno comprimido.

Fig. 16 Diagrama esquemtico de la generacin elica en hidrgeno nuclear independiente.