Centrales térmicas de ciclo combinado.
Comercio exterior de España en 2022
8 de marzo de 2023
La industria de los hidrocarburos en Colombia
17 de abril de 2023
Las centrales térmicas de ciclo combinado que funcionan con gas natural son más respetuosas con el medio ambiente que otras tecnologías de producción eléctrica, y ello provoca que se estén implantando como una de las mejores opciones para la generación de electricidad, pasando a formar parte de la cada vez más exigente política medioambiental de muchos países.
Las emisiones de CO2 en relación a los kilovatios/hora producidos son el poderoso argumento que está impulsando el crecimiento de este tipo de centrales, ya que dichas emisiones son menos de la mitad que las emitidas por una central convencional de carbón.
Más ventajas reseñables son el que pueden operar a plena carga o a cargas parciales, hasta un mínimo de aproximadamente el 45% de la potencia máxima. Además, son más eficientes, consumen menos agua de refrigeración y ahorran energía en forma de combustible. Por último, otro atractivo aspecto está en el hecho de que se construyen más rápidamente que otras centrales y requieren menor superficie por MW instalado, lo que reduce el impacto visual.
El gas natural representa una cuarta parte de las energías primarias utilizadas en el mundo y ha presentado un crecimiento muy significativo en los últimos años, que se explica, en gran parte, por su utilización como generador de energía eléctrica a través de este tipo de centrales térmicas.
Pero ¿cómo funcionan estas centrales?
Las centrales térmicas de ciclo combinado lo que hacen básicamente es transformar la energía térmica del gas natural en electricidad mediante el trabajo conjunto de dos turbinas: una de gas y otra de vapor.
La caldera de recuperación sería el tercer elemento importante de estas instalaciones.
La turbina de gas es la parte fundamental del ciclo combinado. Es una turbina de combustión interna formada por:
- Compresor. Inyecta el aire a presión para la combustión del gas y la refrigeración de las zonas calientes.
- Cámara de combustión. Donde se mezcla el gas natural con el aire a presión, produciendo la combustión.
- Turbina. Lugar que recibe el gas expandido provienen de la cámara de combustión, cuya temperatura de entrada puede llegar a los 1.400ºC.
La turbina de vapor transforma la energía del vapor en energía cinética del rotor. Es muy habitual que la turbina de vapor y la de gas estén acopladas a un mismo eje, de manera que accionan un mismo generador eléctrico.
Otro elemento fundamental de las centrales de ciclo combinado es la caldera de recuperación: se trata de una caldera convencional donde el calor de los gases que provienen de la turbina de gas se aprovecha en un ciclo de agua-vapor.
El proceso de transformación del gas natural en electricidad comienza cuando el aire procedente del exterior se comprime a alta presión en el compresor. Desde ahí, se conduce a la cámara de combustión donde se mezcla con el combustible. Después, los gases de combustión pasan por la turbina de gas donde se expanden, lo que provoca que la energía calorífica se transforme en energía mecánica que hace girar a la turbina.
Posteriormente, los gases que salen de la turbina de gas se llevan a una caldera de recuperación de calor para producir vapor, vapor que hace girar la turbina de vapor. A la salida de la turbina el vapor se condensa (transformándose nuevamente en agua) y vuelve a la caldera para empezar un nuevo ciclo de producción de vapor.
Las 10 mayores centrales térmicas de gas del mundo se reparten entre Japón y Rusia, siendo Japón el país que lidera el ranking: 7 de las 10 están en su territorio.
