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COGENERACIÓN
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EL ELEMENTO PRIMARIO: MOTOR DE GAS O TURBINA
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se escribe o se habla de cogeneración y sus aplicaciones, ya sea en una
instalación concreta o en general, siempre se suele comenzar por el
elemento primario; esto es, el motor, la turbina de gas o de vapor. Por
el contrario cuando se estudia, cuando se gesta el proyecto, cuando se
analizan las diferentes posibilidades, ha de hacerse al revés: debe
comenzarse por las necesidades de calor del proceso, tanto en
cantidades como en el tipo (nivel de temperatura, fluido caloportador,
etc.) para a partir de ahí determinar el tipo de máquinas y su tamaño,
que pueden proporcionarnos esta energía térmica. Como resultado
tendremos una o varias instalaciones que para esa energía térmica,
producen diferentes cantidades de electricidad y con diferente
rendimiento y que por tanto tendrán diferente rentabilidad económica.
Es interesante destacar que el análisis de las necesidades de proceso
no se debe restringir a la situación actual sino que hay que investigar
si hay posibilidades de cambio en el aprovechamiento del calor que
permitan la instalación de una planta de cogeneración más eficiente y
por ende más rentable. Es importante resaltar nuevamente que la base de
la cogeneración es el aprovechamiento del calor.
Una central termoeléctrica tradicional transforma la energía química
contenida en un combustible fósil en energía eléctrica. Normalmente se
quema un combustible fósil (carbón, fuelóleo, gasóleo, gas natural)
para producir una energía térmica, energía térmica que es convertida en
energía mecánica, que mediante un alternador se transforma en energía
eléctrica, de alta calidad. Tradicionalmente la energía térmica se
transformaba en mecánica mediante un ciclo de vapor o mediante una
turbina de gas ((plantas llamadas de punta o de picos, por su facilidad
para suministrar energía con rapidez en los momentos de mayor demanda).
En las plantas más eficientes de este tipo el rendimiento en la
producción de electricidad no supera el 45%; el resto se tira a la
atmósfera en forma de gases de escape, a través de chimeneas y en los
sistemas de condensación y enfriamiento del ciclo termodinámico.
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La proporción de energía química convertida en energía eléctrica es
baja porque la mayoría del calor se pierde al ser el calor desechado de
baja temperatura, o en otras palabras, tiene poca capacidad para
desarrollar un trabajo útil en una central eléctrica (baja energía).
Recientemente se ha dado un paso muy importante en el aumento del
rendimiento de las centrales eléctricas con la introducción del ciclo
combinado con gas natural, que consiste en el aprovechamiento del calor
en dos niveles, con dos ciclos uno de gas (con turbina de gas) y otro
de vapor (con turbina de vapor). El resultado es que el rendimiento
eléctrico conjunto llega al 60 %.
Pero la mayoría de los procesos industriales, comerciales o de
servicios requieren calor a una temperatura relativamente baja, de
forma que estos procesos sí que pueden aprovechar ese calor que de otra
forma se desecharía: de esta manera, estos procesos pueden simultanear
la producción de electricidad y el aprovechamiento de ese calor
residual. Este diferente concepto de aprovechamiento energético es el
que realizan las plantas de cogeneración, llegando a un rendimiento
global que pueden oscilar entre el 75% y el 90% de la energía química
contenida en el combustible.
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