La demanda energética continúa aumentando en el mundo, propiciando que un objetivo crucial para los países sea el mejorar la eficiencia de los sistemas de generación de energía. A la par, la sostenibilidad también se ha convertido en una prioridad fundamental para abordar los desafíos ambientales y sociales actuales.
Bajo este contexto, las plantas de ciclo combinado destacan como una solución competitiva y responsable con el planeta. Estas instalaciones generan energía eléctrica que combina dos tipos de tecnologías de ciclo de vapor y ciclo de gas en un solo sistema.
Para conocer más sobre el tema, te invitamos a seguir leyendo este artículo.
Ciclo combinado: ¿Qué es y para qué sirve?
Un ciclo combinado es un tipo de sistema de generación de energía eléctrica que combina dos ciclos termodinámicos diferentes en una única instalación integrada. Se compone de dos turbinas: una ópera con gas natural y la otra con vapor de agua.
Esta configuración híbrida permite un mayor aprovechamiento del calor residual que genera el gas natural al hacer combustión. De esta manera, se utiliza la energía de manera eficiente y con un menor gasto de recursos. Lo anterior, supone una reducción en las emisiones de gases contaminantes en comparación con otros sistemas de generación convencionales de ciclo simple.
Primera etapa
- En esta etapa, el gas natural se quema en una cámara de combustión a temperaturas extremadamente altas.
- Los fluidos resultantes de la combustión impulsan una turbina de gas que, a su vez, mueve un generador para producir electricidad.
- Los gases de escape salen de la turbina de gas a una temperatura de aproximadamente 600 °C, de acuerdo con el Instituto Catalán de Energía.
Segunda etapa
- En lugar de desperdiciar esta energía, los gases calientes pasan por un generador de vapor de recuperación de calor (Heat Recovery Steam Generator, HRSG, por sus siglas en inglés).
- Dicho generador aprovecha el calor residual para producir vapor, que impulsa una turbina conectada a un generador adicional, creando aún más electricidad.
- Finalmente, el fluido se condensa para ser reutilizado, completando así un ciclo de recuperación de energía.
El calor residual que no se utiliza en el ciclo de la turbina de gas, se aprovecha como fuente de calor en el ciclo que alimenta la turbina de vapor. Este diseño maximiza la eficiencia del combustible, logrando rendimientos que superan el 55% de la energía contenida en el combustible por sí solo.
Ventajas del ciclo combinado
- La conversión y aprovechamiento de energía de este tipo de sistemas es mayor en comparación con otros generadores.
- Es menos contaminante que otras industrias de producción de electricidad que funcionan con la quema de combustibles fósiles.
- Disminuye las posibilidades de generar lluvia ácida, pues sus emisiones de CO2, NOX y dióxido de azufre (SO2) son mínimas.
- Permite adaptarse a las necesidades del mercado, ya que puede arrancar y detenerse rápidamente, lo que permite adaptarse mejor a las fluctuaciones de la demanda actual.
- Tiene un consumo menor de agua, en comparación con las plantas de ciclo simple. Esto es esencial para operar en áreas donde los recursos hídricos son limitados.
¿En qué industrias se utilizan los ciclos combinados?
- Automotriz y autopartes
- Metalmecánica
- Papel y cartón
- Química
- Alimentos y bebidas
- Lavandería industrial
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Fuentes de consulta:
- https://www.quimica.es/enciclopedia/Ciclo_combinado.html
- https://energia.jcyl.es/web/es/biblioteca/centrales-ciclo-combinado.html
- https://icaen.gencat.cat/es/energia/formes/electricitat/tecnologies/combinat/index.html
- https://www.innovaspain.com/ciclos-combinados-energia-naturgy-pwc/
- https://www.seccionmunicipiosciclocombinado.es/ciclos-combinados/#:~:text=El%20ciclo%20combinado%20se%20encuentra,y%20con%20microturbinas%2C%20entre%20otras.
