CEEG apoya la conexión a la red del primer proyecto chino de hidrógeno renovable a escala de 10 000 toneladas

A las 14:38 del 29 de diciembre de 2023, la subestación reductora de hidrógeno de Narisong energizó con éxito al primer intento; a las 18:00 de ese mismo día, la subestación elevadora fotovoltaica de Narisong también energizó con éxito al primer intento, lo que marca la conexión a la red con éxito del primer proyecto chino de producción de hidrógeno a partir de nuevas energías a escala de 10.000 toneladas: el proyecto demostrativo industrial de hidrógeno fotovoltaico de Narisong, en el distrito de Jungar (Ordos, Mongolia Interior). El proyecto emplea el transformador rectificador para producción de hidrógeno ZHSS-12000/35 de 24 pulsos con IGBT, desarrollado, diseñado y fabricado íntegramente por CEEG.

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Presentación del proyecto

El proyecto de Narisong pertenece al primer grupo de proyectos demostrativos integrados eólico-fotovoltaicos de producción de hidrógeno de la región autónoma de Mongolia Interior y es el mayor de Ordos y de Mongolia Interior, además de el primer y mayor proyecto nacional y mundial de producción de hidrógeno a partir de nuevas energías con una escala de 10.000 toneladas. Ha sido construido en empresa conjunta por China Three Gorges Renewables (Group) Co., Ltd. y Manshi Investment Group Co., Ltd. El proyecto aprovecha zonas de relleno de antiguas explotaciones carboníferas para construir la planta fotovoltaica, con una generación media anual de unos 740 millones de kWh: el 20 % se entrega directamente a la red local y el 80 % restante se destina a la producción de hidrógeno verde.

Imagen: China Three Gorges Energy

El proyecto ha instalado 15 equipos de electrólisis alcalina de 1000 Nm³/h, con una producción anual de unas 10.000 toneladas de hidrógeno y unas 80.000 de oxígeno. Para garantizar la seguridad de la red, emplea por primera vez fuentes de alimentación IGBT (transistor bipolar de puerta aislada) del orden del megaamperio en sustitución de los tiristores tradicionales; se trata del primer uso a gran escala en la industria mundial de producción de hidrógeno con electricidad verde, capaz de elevar la eficiencia global de conversión del sistema y con un papel de referencia en el desarrollo tecnológico de las fuentes de alimentación para producción de hidrógeno en el país.

Imagen: China Three Gorges Energy

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Tecnología clave

El proyecto de hidrógeno verde de Narisong, en Ordos, del Grupo Three Gorges, es una gran obra destinada a producir hidrógeno a partir de energías renovables. Adopta la tecnología de electrólisis del agua, alimentada con electricidad de origen solar y eólico, para obtener hidrógeno mediante la electrolisis del agua. No obstante, esta tecnología requiere fuentes de corriente continua de gran potencia, y la corriente alterna tradicional debe convertirse mediante transformadores, por lo que el diseño y la fabricación del transformador rectificador para producción de hidrógeno constituyen una de las tecnologías clave del proyecto.

El transformador rectificador para producción de hidrógeno ZHSS-12000/35 de 24 pulsos con IGBT que CEEG ha diseñado y fabricado con precisión para el proyecto se concibió desde el inicio en estrecha sintonía con el escenario de uso real y las condiciones de operación, incorporando mejoras innovadoras precisas y refinadas sobre la base tecnológica de los transformadores rectificadores existentes, de modo que el producto satisficiera al cliente desde el primer intento y entrara rápidamente en producción, contribuyendo a la materialización de sus beneficios.

1. Estructura de doble cuerpo con desplazamiento de fase sincronizado en el lado de red y regulación de tensión;

2. Estructura de doble cuerpo con extracción del núcleo tipo tapa superior;

3. Para la desviación del ángulo de desplazamiento de fase y el error de relación de transformación en cada toma, se toman las derivaciones del devanado básico, equilibrando simultáneamente la desviación del ángulo de fase y la de la relación de transformación;

4. Desviación del gradiente cobre-aceite entre los dos devanados de baja tensión: el del devanado superior suele ser unos 10 K mayor que el del inferior; ajustando la estructura de los circuitos de aceite del bobinado se reduce eficazmente la diferencia de temperatura entre ambos devanados;

5. Desviación entre las dos impedancias de semitransitación: ajustando la estructura del cuerpo del transformador, se garantiza que la desviación entre ambas se mantenga dentro del margen razonable.

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Una solidez contrastada

CEEG lleva más de 30 años dedicada a la industria de los transformadores y acumula amplia experiencia y conocimiento en el diseño y la fabricación de transformadores rectificadores. Conforme al estado actual del desarrollo de la electrólisis del agua dentro y fuera del país, los transformadores rectificadores de CEEG se apoyan en un riguroso análisis de simulación del campo térmico y en las dos tecnologías nucleares de la compañía: el sistema de aislamiento de alta temperatura y la tecnología de control térmico de siete niveles, que dotan al producto de un aislamiento seguro y fiable.

CEEG es la unidad redactora principal de la norma GB/Z 1094.14-2011, «Transformadores de potencia. Parte 14: diseño y aplicación de transformadores sumergidos con materiales aislantes de alta temperatura» y, sobre la base del sistema de aislamiento Nomex® de DuPont y de la tecnología de control térmico de siete niveles, sus prestaciones de aislamiento alcanzan el nivel más avanzado del sector.

El hidrógeno está considerado la «energía definitiva del siglo XXI». En el gran contexto del pico de carbono y la neutralidad carbono, CEEG sigue consolidando su posición de ventaja en los transformadores rectificadores y ofrece soluciones de transformadores de alta calidad para la producción de hidrógeno verde a partir de energías renovables en China, impulsando que la industria del hidrógeno entre en la «vía rápida» de su desarrollo.