inovação

Duração:
48 meses
Financiamento: 
10 M€ 
Demonstradores:
Portugal, Itália e Reino Unido

O FLEXnCONFU é um projeto que visa demonstrar como a produção de energia nas centrais de ciclo combinado pode ser flexibilizada e reaproveitada, permitindo uma operação mais suave, eficiente e ecológica, num mercado de energia onde a penetração das energias renováveis é crescente. Esta demonstração será feita com a utilização de hidrogénio, ou de um carrier de amoníaco, como elementos de armazenamento de energia.

O piloto de demonstração através do hidrogénio será testado à escala industrial na Central de Ciclo Combinado do Ribatejo, já a solução com o carrier de amoníaco será demonstrada à escala laboratorial.

O FelxNConfu teve o seu kick-off dia 6 de abril de 2020 e tem a duração de 48 meses, sendo o último ano dedicado à demonstração do funcionamento da instalação piloto e validação de modelos. Assim, o projeto piloto que irá decorrer na Central do Ribatejo tem data prevista para 2023. Outros testes industriais e virtuais serão levados a cabo em centrais e laboratórios no Reino Unido e em Itália.

Principais objetivos

  • Demonstrar a flexibilização das centrais de ciclo combinado, através da utilização de hidrogénio, ou de um carrier de amoníaco, como elementos de armazenamento de energia.
  • Avaliar a compatibilidade do sistema de combustão com combustíveis não convencionais, através do desenvolvimento de modelos numéricos, e validação virtual e experimental em laboratório da combustão de misturas de amoníaco e hidrogénio com gás natural. Serão também determinados dos impactos a nível da redução de emissões, bem como a viabilidade da conversão dos sistemas de combustão convencionais.
  • Fazer um levantamento das necessidades de flexibilidade e referência com outros ativos, determinação do racional económico (LCA / LCC) e ambiental das soluções P2H (power-to-Hydrogen) e P2A (power-to-Ammonia).
     
central ribatejo

Como Funciona o Piloto de Hidrogénio?

O hidrogénio será produzido localmente num eletrolisador PEM de 1MW, comprimido a 300 bar e armazenado, quando o grupo está em descida de carga (ramp-down). Posteriormente, será queimado na turbina, juntamente com o gás natural, para produzir eletricidade quando o grupo tem condições favoráveis (ramp-up).

Com o piloto, pretende-se:

  • testar em contexto real a integração do conceito P2H2P (power-to-hydrogen-to-power)
  • aumentar a flexibilidade das Centrais de Ciclo Combinado de Gás Natural
  • explorar o conceito de armazenamento de energia através do hidrogénio
  • determinar os benefícios em termos de redução do desgaste, diminuindo os arranques e paragens da Grupo,
  • determinar os benefícios em termos de eficiência e redução de emissões de gases de efeito estufa

  

O que é a Eletrólise da água?

A Eletrólise da água é a decomposição de água em oxigénio (O2) e hidrogénio (H2), resultante da passagem de uma corrente elétrica. Foi descoberta pelo químico William Nicholson e o físico Anthony Carlisle

Como a água pura não é uma boa condutora elétrica, é necessária uma enorme quantidade de energia para que a eletrólise aconteça. Sem este excesso de energia, a eletrólise da água pura ocorre muito lentamente. A eficácia da eletrólise pode ser aumentada adicionando-se um eletrólito (como o sal, um ácido ou uma base) e/ou utilizando eletrocatalisadores.

A aposta nesta técnica com origem em fontes renováveis para a produção de hidrogénio tem vindo a ganhar enorme expressão, nomeadamente como vetor energético para a transição energética e descarbonização da economia.
Comercialmente estão disponíveis duas tecnologias: eletrólise Alcalina e Electrólise por membranas de protões.
 
No Piloto a instalar na Central de ciclo combinado do Ribatejo, o hidrogénio será produzido localmente num eletrolisador que utilizará a tecnologia PEM de 1MWe, com uma capacidade de produção de 18 Kg/h a 30 bar. O hidrogénio é posteriormente comprimido a 300 bar e armazenado em reservatórios tipo “tube trailer”.
 

O papel da EDP Produção

A EDP Produção, participa em diversas etapas do projeto, liderando a definição e implementação da instalação piloto de produção de hidrogénio e respetiva integração na Central de Ciclo combinado do Ribatejo.

O NEW R&D vai apoiar o processo de demonstração na Central do Ribatejo, desde a especificação de requisitos, até à instalação, operação e análise de resultados. Adicionalmente, o NEW R&D terá um papel importante nas atividades dos seguintes pacotes de trabalho:

  • definição de business use cases para a utilização de soluções Power-to-Hydrogen no fornecimento de serviços de sistema ao sistema elétrico;
  • estudo da utilização de H2 noutras vertentes, como por exemplo na mobilidade, injeção em gasoduto, entre outros;
  • determinação dos impactos do demonstrador em termos de aumento de flexibilidade e redução do impacto ambiental. 

Principais Números:
21 Parceiros
9 Etapas de trabalho (WPs) 
44 Tasks (58 deliverables)
48 meses duração total do projeto
12,6 M€ Budget Total
2,1 M€ Budget EDPP
70% Financiamento EU

Principais Datas Chave:
Início do Projeto: abril 2020
Layout e engenharia básica: dez. 2020
Desenvolvimento Engenharia detalhe: jun. 2021
Início da construção na Central: jan. 2022
Montagem do eletrolisador na Central: out.2022
Comissionamento e entrada em serviço: abril 2023
Período demonstração: abril 2023-abril 2024