Titulo:
Análisis de la Integración del Hidrógeno en Sistemas Híbridos de Energía Renovable en el marco de Escenarios Energéticos
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Sumario:
El hidrógeno como vector energético puede brindar energía en aplicaciones desde baja hasta gran escala y aporta al impulso de las energías renovables como alternativas de emisiones bajas en carbono. Este trabajo presenta una revisión de literatura sobre los sistemas híbridos de hidrógeno verde. Se encontró que un 23% de los artículos realizan revisiones de diferentes metodologías y comparaciones de tecnologías de hidrógeno, el 15% presentan análisis técnicos, económicos y ambientales de sistemas y proyectos basados en hidrógeno. El 53% de los artículos revisados se concentran metodologías de inteligencia artificial y uso de programas computacionales comerciales para el dimensionamiento, gestión de la energía y optimización de estos modelos... Ver más
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1794-1237
2463-0950
21
2024-01-01
4104 pp. 1
27
Revista EIA - 2023
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Análisis de la Integración del Hidrógeno en Sistemas Híbridos de Energía Renovable en el marco de Escenarios Energéticos Analysis of Hydrogen Integration in Hybrid Renewable Energy Systems under Energy Scenarios El hidrógeno como vector energético puede brindar energía en aplicaciones desde baja hasta gran escala y aporta al impulso de las energías renovables como alternativas de emisiones bajas en carbono. Este trabajo presenta una revisión de literatura sobre los sistemas híbridos de hidrógeno verde. Se encontró que un 23% de los artículos realizan revisiones de diferentes metodologías y comparaciones de tecnologías de hidrógeno, el 15% presentan análisis técnicos, económicos y ambientales de sistemas y proyectos basados en hidrógeno. El 53% de los artículos revisados se concentran metodologías de inteligencia artificial y uso de programas computacionales comerciales para el dimensionamiento, gestión de la energía y optimización de estos modelos sobre los sistemas híbridos de energía renovable con un alto enfoque en sistemas aislados de la red eléctrica. El potencial de modelos de simulación por desarrollar en este tema es bastante amplio por la descarbonización que aporta el hidrógeno. Los modelos deben contemplar aspectos adicionales de toda la cadena de valor del hidrógeno para tener una visión íntegra de su desarrollo en Colombia, tendiendo en cuenta las oportunidades de desarrollo en el marco de diferentes escenarios energéticos. Hydrogen as an energy vector can provide energy in applications from low to large scale and contributes to the promotion of renewable energies as low-carbon emission alternatives. This paper presents a literature review on hybrid green hydrogen systems. It was found that 23% of the articles review different methodologies and comparisons of hydrogen technologies, 15% present technical, economic and environmental analyses of hydrogen-based systems and projects. Fifty-three percent of the reviewed articles focus on artificial intelligence methodologies and use of commercial software for sizing, energy management and optimization of these models on hybrid renewable energy systems with a high focus on off-grid systems. The potential for simulation models to be developed on this topic is quite large because of the decarbonization brought by hydrogen. The models should consider additional aspects of the entire hydrogen value chain to have a complete vision of its development in Colombia, taking into account the development opportunities in the framework of different energy scenarios. Garcia, Andres Jaramillo, Andres Angel, Enrique Ortega, Santiago Sistemas híbridos de energía renovable Escenarios energéticos Hidrógeno verde Energía solar Energía eólica Energía hidráulica Energy Scenarios Green Hydrogen Hybrid Renewable Energy Systems Hydropower Solar Energy Wind Energy 21 41 Núm. 41 , Año 2024 : Tabla de contenido Revista EIA No. 41 Artículo de revista Journal article 2024-01-01 00:00:00 2024-01-01 00:00:00 2024-01-01 application/pdf Fondo Editorial EIA - Universidad EIA Revista EIA 1794-1237 2463-0950 https://revistas.eia.edu.co/index.php/reveia/article/view/1715 10.24050/reia.v21i41.1715 https://doi.org/10.24050/reia.v21i41.1715 spa https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 Revista EIA - 2023 Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0. 4104 pp. 1 27 Abdin, Z., Zafaranloo, A., Rafiee, A., Mérida, W., Lipiński, W. y Khalilpour, K.R. (2020) “Hydrogen as an energy vector”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 120(December 2019). Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.rser.2019.109620. Ahadi, A. y Liang, X. (2017) “A stand-alone hybrid renewable energy system assessment using cost optimization method”, Proceedings of the IEEE International Conference on Industrial Technology, pp. 376–381. Disponible en: https://doi.org/10.1109/ICIT.2017.7913260. Ammari, C., Belatrache, D., Touhami, B. y Makhloufi, S. (2021) “Sizing, optimization, control and energy management of hybrid renewable energy system- a review”, Energy and Built Environment [Preprint]. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.enbenv.2021.04.002. Carvajal, H., Babativa, J.H. y Alonso, J.A. (2010) “Estudio sobre producción de H2 con hidroelectricidad para una economía de hidrógeno en Colombia”, Ingeniería Y Competitividad, 12(1), pp. 31–42. Disponible en: https://doi.org/10.25100/iyc.v12i1.2700. HassanzadehFard, H., Tooryan, F., Collins, E.R., Jin, S. y Ramezani, B. (2020) “Design and optimum energy management of a hybrid renewable energy system based on efficient various hydrogen production”, International Journal of Hydrogen Energy, 45(55), pp. 30113–30128. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.08.040. IEA (2019) The Future of Hydrogen. Disponible en: https://doi.org/10.1787/1e0514c4-en. IEA (2022) Global Hydrogen Review 2022, Global Hydrogen Review 2022. Disponible en: https://doi.org/10.1787/39351842-en. IRENA (2020a) Green Hydrogen Cost Reduction: Scaling up Electrolysers to Meet the 1.50C Climate Goal. Disponible en: https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2020/Dec/IRENA_Green_hydrogen_cost_2020.pdf. IRENA (2020b) “Reaching zero with renewables: Eliminating CO2 emissions from industry and transport in line with the 1.50C climate goal”, p. 216. Disponible en: https://www.irena.org/publications/2020/Sep/Reaching-Zero-with-Renewables. 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Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.11.256. Mayyas, A., Wei, M. y Levis, G. (2020) “Hydrogen as a long-term, large-scale energy storage solution when coupled with renewable energy sources or grids with dynamic electricity pricing schemes”, International Journal of Hydrogen Energy, 45(33), pp. 16311–16325. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.04.163. McKinsey & Company y Hydrogen Council (2021) Hydrogen Insights. Mills, A, Al-Hallaj, S. (2004) “Simulation of hydrogen-based hybrid systems using Hybrid2”, International Journal of Hydrogen Energy, 29(10), pp. 991–999. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2004.01.004. Ministerio de Minas y Energía (2021) Hoja de ruta del hidrógeno en Colombia. Naciones Unidas (2015) Acuerdo de París. National Renewable Energy Laboratory - NREL (2018) “H2A: Hydrogen analysis production models”. Disponible en: https://www.nrel.gov/hydrogen/h2a-production-models.html. 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Hydrogen as an energy vector can provide energy in applications from low to large scale and contributes to the promotion of renewable energies as low-carbon emission alternatives. This paper presents a literature review on hybrid green hydrogen systems. It was found that 23% of the articles review different methodologies and comparisons of hydrogen technologies, 15% present technical, economic and environmental analyses of hydrogen-based systems and projects. Fifty-three percent of the reviewed articles focus on artificial intelligence methodologies and use of commercial software for sizing, energy management and optimization of these models on hybrid renewable energy systems with a high focus on off-grid systems. The potential for simulation models to be developed on this topic is quite large because of the decarbonization brought by hydrogen. The models should consider additional aspects of the entire hydrogen value chain to have a complete vision of its development in Colombia, taking into account the development opportunities in the framework of different energy scenarios.
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