Principios básicos de las pilas de combustible. Análisis termoeconómico de plantas y sistemas de pilas de combustible para la generación de energía eléctrica

• Autores: Tomás Álvarez Tejedor
• Directores de la Tesis: Antonio Valero Capilla (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Politécnica de Madrid ( España ) en 2003
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: José Mª. Hernández de Lope (presid.), Alfonso Pantoja López (secret.), José María Montes Villalon (voc.), José Juan Pis Martínez (voc.), Vicente J. Cortés Galeano (voc.)
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• Resumen

  • El objetivo de la presente Tesis es el estudio de la Tecnología de Pilas de Combustible en una configuración innovadora basada en Sistemas Híbridos que integran un turbogenerador permitiendo de esta forma superar las limitaciones intrínsecas que presentan las Pilas de Combustible en su operación normal.

    La Sección I de la tesis, proporciona los fundamentos conocidos de las Pilas de Combustible y su particularización para la tecnología de Pilas de Combustible Fundidos, así como, una revisión del Estado del Arte para conocer las tendencias en tecnología y los conceptos de nueva generación.

    En la Sección II se describe la Planta de Ensayos de Pilas de Combustibles de Guadalix, donde se realizaron los ensayos de los apilamientos de celdas de combustible y se obtuvieron los datos y modelos experimentales necesarios para caracterizar el comportamiento del prototipo de apilamiento, objeto de su posterior integración en un Sistema Híbrido. Para finalizar, la Sección III, trata el Análisis Termoeconómico de la Planta de Cogeneración con Pila de Combustible de 100kW, que fue puesta en servicio en la práctica y constituye el caso de partida para analizar los resultados operacionales y deficiencias de diseño. Una vez, conocidos los límites operacionales de la Pila de Combustible 100kW y las ineficiencias termodinámicas, es decir, la destrucción y pérdida de exergía, que combinadas con los principios de economía nos llevarán al Análisis Termoeconómico, se procede entonces al diseño del Sistema Híbrido para demostrar las posibilidades y beneficios de la nueva configuración híbrida que son cuantificados nuevamente mediante el Análisis Termoeconómico para obtener una configuración de planta que sea eficiente y competitiva en el futuro mercado de la Generación Distribuida.

    Una prometedora configuración, es la que considera la Pila de Combustible de Carbonatos Fundidos en cabeza, lo que permite a la Pila de Combusti