Optimización de la refrigeración de centrales termoeléctricas mediante el almacenamiento

subterráneo de energía térmica

Alexandre Plaza Castel Marcel Hendriks

Erik Kupper

Índice

1 DESCRIPCIÓN DE LA PROBLEMÁTICA

2 PRINCIPIOS BÁSICOS DEL SISTEMA ASET PROPUESTO

3 APLICACIÓN DEL ASET A LA REFRIGERACIÓN DE CENTRALES TÉRMICAS

4 FASES PARA EL DESARROLLO DEL PROYECTO

5 CONCLUSIONES

1. DESCRIPCIÓN DE LA PROBLEMÁTICA

• Centrales termoeléctricas (de carbón o ciclo combinado)

• El vapor es enfriado mediante torres de refrigeración o con un caudal abierto a una masa de agua

• Limitación de la temperatura máxima del agua a verter al medio receptor (30ºC)

• Excedente de calor residual • Limitación de la producción

durante los meses de más calor

2. PRINCIPIOS BÁSICOS DEL SISTEMA ASET PROPUESTO

3. APLICACIÓN A LA REFRIGERACIÓN DE CENTRALES TÉRMICAS

SITUACIÓN DE VERANO

• Refrigeración del agua de vertido con agua del pozo de agua fría mediante un intercambiador de calor

• Reducción de la temperatura del agua de vertido

• Optimización de la producción de la central

• Almacenamiento del calor residual en el acuífero

3. APLICACIÓN A LA REFRIGERACIÓN DE CENTRALES TÉRMICAS

SITUACIÓN DE INVIERNO

• Utilización del calor residual de la central y el almacenado en el acuífero para la calefacción de viviendas, industrias etc.

• Reducción de la temperatura del agua de vertido

• Reinyección del agua fría al acuífero

3. APLICACIÓN A LA REFRIGERACIÓN DE CENTRALES TÉRMICAS

CONDICIONANTES

• De la propia central: capacidad de producción, caudal y temperatura del agua de vertido

• Climatológicos / hidrológicos: temperatura ambiente, temperatura y caudal del medio receptor

• Hidrogeológicos: dimensiones del acuífero, transmisividad y propiedades térmicas

• Medioambientales: construcción de la infraestructura vs. reducción de la temperatura del agua de vertido

• Económicos: coste de implantación y mantenimiento vs. optimización de la producción y reutilización del calor residual

4. FASES PARA EL DESARROLLO DEL PROYECTO

• Estudio de las necesidades de refrigeración

• Estudio de las condiciones ambientales del medio receptor

• Identificación de elementos externos de demanda de calor

• Estudio hidrogeológico detallado

• Estudio de viabilidad implantación sistema ASET

• Obtención de permisos, tramitación legal y financiación

• Diseño, redacción del proyecto constructivo y construcción

• Puesta en marcha, seguimiento continuo y optimización

5. CONCLUSIONES

• La limitación de la temperatura del agua a verter al medio receptor puede condicionar la productividad de la central, especialmente durante los meses de más calor

• En estos casos, el Almacenamiento Subterráneo de Energía Térmica (ASET) puede ser una herramienta útil para el aprovechamiento del calor residual y la optimización del rendimiento de la central

• Se ha presentado un sistema ASET abierto de flujo bidireccional

• El desarrollo de un proyecto de este tipo tiene varias fases y requiere un análisis multidisciplinar

GRACIAS POR SU ATENCIÓN