IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - Enero/Febrero 2017 - 20

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USD/MBtu

de gas modernas sobresalen, con un tiempo de arranque de
menos de una hora y unas tasas de regulación de carga por
encima de 50 MW/min. Las plantas de carbón más antiguas,
de combustible pesado, y las nucleares suelen requerir de
cuatro a ocho horas para el arranque y tienen tasas de regulación de carga menores (de unos pocos MW/min).
Las turbinas de gas de ciclo abierto (OCGT, por sus siglas
en inglés) y las de reacción por aire (ADGT, por sus siglas
en inglés) siempre se diseñaron para proporcionar flexibilidad, sin embargo, las plantas eléctricas CCGT se diseñaron
GNL Japón
Europa (NBP)
en un principio para operar la carga media a la carga base.
Estados Unidos (Henry Hub)
En la última década, las CCGT europeas ya han evolucionado hasta el punto en que es habitual que tengan un sistema
gráfico 1. Precios del gas en distintos centros comerciales
de funcionamiento flexible. Desde mediados de la década de
globales, 2003-2016. El Reino Unido es representativo de
2000, el suministro en algunas regiones de Europa ha pasado
los precios del gas europeo. NBP: punto de equilibrio nade carga base a media a varios ciclos de arranque y apago por
cional. (Fuente: Agencia Internacional de Energía, Tracking
día (Gráfico 3). Por ello, el tiempo de funcionamiento dismiClean Energy Progress 2016, París: OECD/IEA, 2016).
nuyó hasta un nivel tan bajo como 1.300 horas al día, mientras que las tasas de arranque aumentaron desde 25 arranques
por teravatio la hora (TWh) hasta más de 80 arranques por
Flexibilidad de la Producción Energética
TWh producidos (Gráfico 4). El funcionamiento cíclico en
del Gas:
aumento hace que las plantas de gas se desgasten más y, a
Tecnología y Mercados de Electricidad
consecuencia de ello, los costos del ciclo aumentan.
La investigación y desarrollo (I+D) en turbinas de gas se
Impactos del Funcionamiento Flexible y el
centra
en mejorar tanto la flexibilidad técnica como la capaDesarrollo de la Tecnología
cidad
económica
de beneficios en mercados de electricidad a
Desde un punto de vista técnico, las plantas de gas de turbinas normalmente son más flexibles que muchos otros tipos través de la reducción de los tiempos de arranque, la mejora
de generación, capaces de arrancar rápidamente y con una de capacidad de regulación de carga y reduciendo el mínimo
capacidad importante para la regulación de la carga (Grá- de producción estable de las estaciones eléctricas de gas. Las
fico 2). En muchos casos son un complemento ideal para prioridades del I+D para las plantas eléctricas de gas son
las energías renovables variables. Por ejemplo, en Irlanda, las siguientes.
la producción de energía eólica y eléctrica de gas están, a
✔✔ El uso de materiales avanzados para minimizar el
la vez, ampliamente implantadas. Las plantas de turbinas
costo y el impacto en cada ciclo. Para las CCGT en
particular, esto implica la mejora
del balance de planta (BOP, por
sus siglas en inglés) y el geneReducción Mínima
Arranque en Caliente
Regulación de la Carga
rador de vapor de recuperación
OCGT
de calor (HRSG, por sus siglas
CCGT
en inglés), que suelen limitar los
ICE
tiempos de arranque debido a que
ICE CC
el material y el equipo no pueden
Antracita
aguantar gradientes de temperaLignito
turas altos.Las mejoras de pro0
4
6
0
10
20
30
20 40
60
0
2
cedimientos de mantenimiento
FL/min (%)
FL (%)
Horas
junto con nuevos instrumentos de
control (potencialmente en tiemgráfico 2. Las características de flexibilidad de las plantas de producción de
po real) también pueden optimielectricidad térmica. Tamaño de planta típico (MW) es como sigue: OCGT: 50-200;
zar el procedimiento de arranque
CCGT: 300-500; motor de combustión interna (ICE, por sus siglas en inglés) / motor
y reducir los tiempos del mismo.
alternativo: 20-200; ciclo combinado (CC) ICE: 250-450; antracita: 500-1.000; lignito:
✔✔ A
✔ umentar el uso del monito500-1.000. Tenga en cuenta que las centrales nucleares se excluyen porque muestran
reo
y la automatización para
un peor rendimiento. FL: carga máxima. (Fuentes: Agencia Internacional de Energía,
una
secuencia de arranque
Energy Technology Perspectives 2014, París: OCDE/AIE,2014; Instituto alemán de
fiable.
Para las CCGT, los
Investigación Económica, Current and Prospective Costs of Electricity Generation,
sistemas
de monitoreo adiBerlín, 2013; Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik, Erneuerbare
cional
ayudan
a identificar
Energie braucht Kraftwerke-Szenarien flexible 2020, Fránfort del Meno, 2012).
18
16
14
12
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2
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enero/febrero 2017

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