Historia y Evolución de la Historia y Evolución de la

Turbina de GasTurbina de Gas

TTIPOSIPOS DEDE TURBINASTURBINAS DEDE GASGAS

PPARTESARTES PRINCIPALESPRINCIPALES DEDE LALA TURBINATURBINA DEDE GASGAS

ARRANQUE de una Turbina de GasARRANQUE de una Turbina de Gas

PRINCIPALES AVERÍAS PRINCIPALES AVERÍAS

SIEMENS: SIEMENS: Turbinas de Gas Turbinas de Gas

IndustrialesIndustriales

SGT5SGT5--8000H: 8000H: La turbina más grande y La turbina más grande y

más eficiente del mundomás eficiente del mundo

ALSTOM: GT24 y GT26ALSTOM: GT24 y GT26

GENERAL ELECTRIC: GENERAL ELECTRIC:

Turbinas de Gas AeroderivadasTurbinas de Gas Aeroderivadas

Sep

tiem

bre

20

11

EspecialEspecial

Turbinas de GasTurbinas de Gas

Ingeniería termosolarIngeniería termosolar

Conoce el estado

del arte

en tecnología

termosolar,

equipo por

equipo y

sistema por

sistema

GEMASOLAR: GEMASOLAR:

24 horas de producción 24 horas de producción

ininterrumpidaininterrumpida

CURSOS RENOVETECCURSOS RENOVETEC

Programación de CursosProgramación de Cursos

Otoño 2011Otoño 2011

40 VERTEDEROS 40 VERTEDEROS españoles cuentan con españoles cuentan con

plantas de generación plantas de generación

eléctrica a partir de biogáseléctrica a partir de biogás

ENCEENCE eleva la eleva la

generación de energía generación de energía renovable un 11,6 %renovable un 11,6 %

Turbinas eólicas Turbinas eólicas de de

eje vertical mejor que las eje vertical mejor que las tradicionalestradicionales

TURBINAS DE GASTURBINAS DE GAS

Historia y Evolución de la Turbina de GasHistoria y Evolución de la Turbina de Gas 44

Tipos de Turbinas de GasTipos de Turbinas de Gas 77

Partes Principales de la Turbina de GasPartes Principales de la Turbina de Gas 99

Arranque de una Turbina de GasArranque de una Turbina de Gas 1111

Principales Averías en Turbinas de GasPrincipales Averías en Turbinas de Gas 1414

SIEMENS: Turbinas de Gas IndustrialesSIEMENS: Turbinas de Gas Industriales 2020 SGT5SGT5--8000H8000H: : La Turbina más grande y La Turbina más grande y

más eficiente del mundomás eficiente del mundo 2424

ALSTOM: GT24 y GT26ALSTOM: GT24 y GT26 2626

GENERAL ELECTRIC: Turbinas de Gas AeroderivadasGENERAL ELECTRIC: Turbinas de Gas Aeroderivadas 2828

BIOMASABIOMASA

ENCE eleva la generación de energía renovable un ENCE eleva la generación de energía renovable un

11,6% hasta junio11,6% hasta junio 3434 El El ««Etanol de AgaveEtanol de Agave»»un futuro biocombustibleun futuro biocombustible 3636

COGENERACIÓNCOGENERACIÓN 40 Vertederos españoles cuentan con plantas de 40 Vertederos españoles cuentan con plantas de

generación de energía eléctrica a partir de biogásgeneración de energía eléctrica a partir de biogás 3939

EÓLICAEÓLICA

Un estudio revela que las turbinas de eje vertical son Un estudio revela que las turbinas de eje vertical son

mejor que las tradicionalesmejor que las tradicionales 4141

GAMESA instala 80 MW en Murcia y SevillaGAMESA instala 80 MW en Murcia y Sevilla 4242

Eolia Renovables obtiene financiación para Eolia Renovables obtiene financiación para

3 parques eólicos en Cataluña3 parques eólicos en Cataluña 4343

TERMOSOLARTERMOSOLAR Un escape de HTF en la central termosolar de La Florida Un escape de HTF en la central termosolar de La Florida

causa alerta entre los vecinos de Alvaradocausa alerta entre los vecinos de Alvarado 4444

ANDALUCÍA pone en marcha 167 MW más de ANDALUCÍA pone en marcha 167 MW más de

energía termosolarenergía termosolar 4545 GEMASOLAR: 24 horas de producción ininterrumpidaGEMASOLAR: 24 horas de producción ininterrumpida 4646

La TERMOSOLAR podría producir toda la electricidad La TERMOSOLAR podría producir toda la electricidad

de Españade España 4848

Edición Mensual

Año I Septiembre 2011

Edita

Dirección

Santiago G. Garrido

Jefa de Redacción Natalia Fernández Castaño

Administración Yolanda Sánchez

Colaboradores

Alberto López Serrada Alex Lupión Romero

Pedro Juan López Rojo Dpto Técnico VEOLIA

Alberto Fanjul Carlos Núñez

Diseño gráfico Maite Trijueque

Programación web

Natalia Fernández Diego Martín

Contacta con nosotros:

Carrera del Molino, 10

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Tfno: 91 288 51 40

info@renovaclean.com

44

TURBINAS DE GAS

L a primera referencia al fenómeno en que se basa la turbina hay que buscarla en el

año 150 A.C de manos del filósofo egipcio Hero, que ideó un pequeño juguete llamado Aeolipilo, que giraba a partir del vapor generado en una pequeña caldera. El juguete era una pura elucubración mental, pues no se tiene constancia de que jamás fuera construido.

En 1687 Isaac Newton anuncia sus leyes del movimiento. Entre ellas, la tercera ley anunciaba que existe un equilibrio entre acción y reacción: «para cada acción habrá una reacción de la misma fuerza e intensidad pero de sentido opuesto». Cuando las fuerzas se equilibran, son iguales en todas las

Historia y Evolución de la

Turbina de Gas

H oy en día, el diseño de

turbina de gas que se

ha impuesto está

basado en un compresor axial

multietapa, una cámara de

combustión interna y una

turbina de expansión, todo ello

construido de una forma

bastante compacta que da idea

de un equipo unitario. Pero al

diseño de turbina predominante en la actualidad se ha llegado

después de una larga evolución desarrollada a lo largo del siglo

XX, principalmente.

Aeolipilo de Hero

55

TURBINAS DE GAS

direcciones. Pero al pinchar el globo o soltar la boquilla ocurre una acción que desequilibra el sistema.

La primera turbina de gas realmente construida fue concebida por J.F. Stolze en 1872 a partir de una patente de Fernlhougs, y construida realmente entre 1900 y 1904. Constaba de un compresor axial multietapa, un intercambiador de calor que precalentaba el aire antes de entrar en la cámara de combustión, utilizando los gases de escape de la turbina para este fin, y una turbina de expansión multietapa. A pesar de lo genial del diseño, el poco éxito fue debido al bajo rendimiento tanto del compresor como de la turbina, por las bajas relaciones de compresión y la baja temperatura máxima alcanzada en función de los materiales disponibles en la época.

La relación de compresión era sin duda uno de

los retos a superar para el desarrollo de las turbinas, pues mientras no se consiguieran compresores eficaces era imposible desarrollar

turbinas con rendimientos que permitieran su desarrollo. Los primeros turbocompresores axiales de rendimiento aceptable aparecen en 1926, A. A. Griffith establece los principios básicos de su teoría del perfil aerodinámico para el diseño de compresores y turbinas, y es a partir de aquí cuando se emprende el desarrollo de los compresores axiales. La teoría del perfil aerodinámico expuesta por Griffith es sin duda un importante hito en el desarrollo de las turbinas de gas tal y como las conocemos hoy en día, y gracias a los conocimientos desarrollados por Griffith se consiguió desarrollar compresores y turbinas de alto rendimiento.

Hasta 1937 todos los desarrollos de turbinas de gas tenían una finalidad industrial, y no

La primera turbina de gas industrial para generación eléctrica, presentada en 1939 en la Swiss National

Exhibition en 1939. Su potencia era de 4000 KW

66

TURBINAS DE GAS

conseguían competir con los motores alternativos a pistón, debido siempre a su bajo rendimiento máximo (20%). Pero sus características de bajo peso y pequeño volumen hicieron que un poco antes del inicio de la segunda guerra mundial comenzara el desarrollo de turbinas para uso aeronáutico. Así, Whittle en Gran Bretaña en 1930 concibió y patentó el uso de un reactor como medio de propulsión. Alemania, por su parte, también desarrolló en paralelo su primer motor a reacción para aviación. En 1939 Heinkel hizo volar el primer avión utilizando un motor a reacción de gas. No obstante, con las mayores velocidades alcanzables aparecieron nuevos problemas aerodinámicos que tuvieron que ir solucionándose. Hasta el final de la guerra (1944-1945) no se consiguió que un avión propulsado consiguiera volar de forma eficiente.

Este uso masivo del motor de reacción unido a los nuevos conocimientos de aerodinámica permitió el desarrollo de turbo máquinas con alto rendimiento. De esta forma, a partir de los años 60 el uso del reactor se generalizó y en la década de los 70 prácticamente toda la aviación de gran potencia era impulsada por turbinas.

El desarrollo de la turbina de gas ha tenido históricamente, pues, tres obstáculos que han dificultado y ralentizado su desarrollo:

►La relación de compresión del compresor y su rendimiento.

►La resistencia de los materiales para poder usar altas temperaturas en la cámara de combustión y en las primeras etapas de la turbina.

►En menor medida, la dificultad para controlar todo el sistema de forma manual.

El desarrollo de la turbina de gas sólo ha sido posible tras desarrollar un compresor axial a partir de la mejora de conceptos aerodinámicos, que han permitido altas relaciones de compresión. El segundo de los pilares ha sido la innovación tecnológica en el campo de los materiales, con el desarrollo de nuevas aleaciones mono cristal y recubrimientos cerámicos. Esto, unido un profundo estudio de la refrigeración interior del alabe ha permitido alcanzar temperaturas muy altas tanto en cámara de combustión como en las primeras ruedas de álabes.

La tercera de las claves ha sido el desarrollo de la informática. El empleo de ordenadores ha permitido por un lado poder simular determinadas condiciones y comportamientos, para así mejorar los diseños. Por otro, ha permitido desarrollar sistemas de control que permiten de forma muy sencilla para el operador arrancar, parar y vigilar los principales parámetros de operación de la máquina minuto a minuto, y además pueden diagnosticar el estado técnico del equipo y predecir futuros fallos.

En la década de los 70 se intensificó el uso de turbinas para generación de electricidad. Así, en 1974 se construyó la primera instalación de 50 MW. En España, la primera turbina de gas de gran tamaño (260 MW) se puso en marcha en el año 2002, arrancando la era de las centrales térmicas de ciclo combinado que ya había comenzado hacía tiempo en otros países.

77

TURBINAS DE GAS

L as TURBINAS DE GAS son equipos capaces de transformar la energía química contenida en un combustible

en energía mecánica, ya sea para su aprovechamiento energético o como fuerza de impulso de aviones, automóviles o barcos.

Pueden clasificarse según el origen de su desarrollo, por el diseño de su cámara de combustión y por su número de ejes.

Turbina de gas aeroderivadas: Provienen del

diseño de turbinas para fines aeronáuticos, pero adaptadas a la producción de energía eléctrica en plantas industriales o como micro turbinas. Sus principales características son su gran fiabilidad y su alta relación potencia/peso, además cuentan con una gran versatilidad de operación y su arranque no es una operación tan crítica como en otros tipos de turbinas de gas.

Pueden alcanzar potencias de hasta 50 MW, moviendo los gases a una gran velocidad, pero bajo caudal. Su compacto diseño facilita las operaciones de sustitución y mantenimiento, lo que hace viable que se lleven acabo revisiones completas en menores intervalos de tiempo.

Turbina de gas industriales: La evolución de

su diseño se ha orientado siempre a la producción de electricidad, buscándose grandes potencias y largos periodos de operación a máxima carga sin paradas ni arranques continuos.

Su potencia de diseño puede llegar a los 500 MW, moviendo grandes cantidades de aire a bajas velocidades, que pueden aprovecharse

en posteriores aplicaciones de cogeneración. Su mantenimiento debe realizarse in situ debido a su gran tamaño y peso, buscándose alargar lo más posible en el tiempo las revisiones completas del equipo.

Turbina de cámara de combustión tipo silo: En estos diseños la cámara aparece dispuesta sobre la parte superior de la turbina. Los inyectores se instalan atravesando el techo superior de la cámara, y los gases de escape llegan a la turbina de expansión por una abertura inferior conectada a ésta.

Su diseño no está muy expandido, y se restringe a turbinas de H2 y otros combustibles experimentales.

Tipos de Turbinas de Gas

Turbina Aeroderivada

88

TURBINAS DE GAS

Turbina de cámara de combustión anular: En

este caso la cámara consiste en un cilindro orientado axialmente instalado alrededor del eje. Tiene un único tubo de llama y entre 15 y 20 inyectores. Consiguen una buena refrigeración de los gases de combustión y bajas pérdidas de carga, aunque su distribución de temperaturas y mezcla combustible/comburente es menos uniforme que en cámaras tuboanulares.

Este diseño se utiliza por los fabricantes Alstom y Siemens, y en general en turbinas aeroderivadas.

Turbina de cámara de combustión tubo anular: Una serie de tubos distribuidos

alrededor del eje de forma uniforme conforman este diseño de cámara de combustión. Cada una posee un único inyector y bujía. Tienen mejor resistencia estructural que las anulares, pero menor rendimiento y mayor peso. Además si una de ellas deja de funcionar y no es detectado, pueden producirse grandes diferencias de temperaturas en la estructura. La pieza de transición, que es la que recoge todos los gases de combustión para dirigirlos a la turbina de expansión, es una parte delicada de la instalación.

Esta tecnología es utilizada en sus diseños por Mitsubishi y General Electric.

Turbina monoeje: El compresor, turbina de

expansión y generador giran de forma solidaria con un único eje de rotación. La velocidad de giro es en la inmensa mayoría de los casos de 3000 rpm, forzado por la frecuencia que debe tener el rotor del generador eléctrico al verter a la red general (50 Hz). Es el diseño usual en las grandes turbinas comerciales de generación eléctrica.

Turbina multieje: La turbina de expansión se

encuentra dividida en 2 secciones, la primera o turbina de alta presión, se encuentra unida al compresor axial al que proporciona la potencia necesaria para su funcionamiento. La segunda sección comparte eje con el generador, aprovechándose la energía transmitida en la generación de electricidad. Esta tecnología es utilizada en aeroderivadas y turbinas de pequeña potencia, y ofrece un mejor comportamiento frente a variaciones de carga.

99

TURBINAS DE GAS

L os principales elementos de la turbina de gas son cinco: la admisión de aire, el compresor, la cámara de

combustión, la turbina de expansión y el rotor. A continuación se detallan las principales características de cada uno de estos elementos.

Admisión de aire

El sistema de admisión de aire consta de todos los elementos necesarios para que el aire entre en la turbina en las condiciones más adecuadas de presión, temperatura y limpieza. Para ello cuenta con filtros de varios tipos, que

se encargarán de eliminar la suciedad que pueda arrastrar el aire; y de una serie de sistemas que acondicionarán la temperatura para facilitar que entre a la turbina la mayor cantidad posible de masa de aire.

Compresor de aire

La función del compresor es elevar la presión del aire de combustión (una vez filtrado) antes que entre en la cámara de combustión, en una relación que varía según la turbina pero que normalmente está comprendida entre 10:1 y 40:1. Esta compresión se realiza en varias etapas y consume aproximadamente las 2/3

Partes Principales de la

Turbina de Gas

Entrada de aire

Comprensor

Cámara de combustión

Turbina de alta

Turbina de potencia

Partes Principales de la Turbina de Gas

1010

TURBINAS DE GAS

partes del trabajo producido por la turbina.

El control de la entrada de aire para la combustión se realiza variando el ángulo de inclinación de las ruedas iniciales de álabes del compresor. A mayor ángulo, mayor cantidad de aire de entrada al compresor, y por tanto, a la turbina. Este método se usa para mejorar el comportamiento a carga parcial de la turbina de gas.

Una parte del aire del compresor se utiliza para refrigeración de álabes y de la cámara de combustión, de forma que aproximadamente un 50% de la masa de aire es usado para este fin.

Cámara de combustión

En ella tiene lugar la combustión a presión constante del gas combustible junto con el aire. Esta combustión a presión obliga a que el combustible sea introducido a un nivel de presión adecuado, que oscila entre 16 y 50 bar.

Debido a las altas temperaturas que pueden alcanzarse en la combustión y para no reducir demasiado la vida útil de los elementos componentes de la cámara, se trabaja con un exceso de aire alto, utilizando del 300 al 400% del aire teórico necesario, con lo que se consigue por un lado reducir la temperatura de llama y por otro refrigerar las partes más calientes de la cámara. Parte del aire que procede del compresor, se dirige directamente hacia las paredes de la cámara de combustión para mantener su temperatura en valores convenientemente bajos. Otra parte se hace circular por el interior de los álabes de la turbina, saliendo por orificios en los bordes que crean una película sobre la superficie de los álabes.

Turbina de expansión

En la turbina es donde tiene lugar la conversión de la energía contenida en los gases de combustión, en forma de presión y temperatura elevada (entalpía), a potencia mecánica (en forma de rotación de un eje). Como se ha indicado antes, una parte importante de esta potencia es absorbida directamente por el compresor.

Los gases, que entran a la turbina a una temperatura de 1200-1400ºC y una presión de 10 a 30 bar., salen a unos 450-600ºC. Esa alta temperatura hace que la energía que contienen pueda ser aprovechada bien para mejorar el rendimiento de la turbina (con un sistema conocido como REGENERACIÓN, que consiste en utilizar estos gases para calentar adicionalmente la mezcla en la cámara de combustión) o bien, como es más habitual, para generar vapor en una caldera de recuperación. Ese vapor posteriormente se introduce en una turbina de vapor consiguiéndose un aumento del rendimiento global igual o incluso superior al 55% (el rendimiento de la turbina de gas es de 30-35%).

1111

TURBINAS DE GAS

Tipos de arranque

Los fabricantes de las turbinas los suelen dividir en tres grupos:

Arranque frío, que es aquel que se produce

cuando la turbina ha estado más de 72 horas parada.

Arranque templado, entre las 24 y 72 horas.

Arranque caliente se produce en menos de 24

horas de que se haya producido la parada.

Adicionalmente, existen dos tipos más de arranques:

Arranque superfrío. Después de una parada

programada, sin virador. El virador es una máquina encargada de hacer girar el rotor a

muy bajas revoluciones para que se enfríe de forma homogénea y con ello evitar que se deforme. En el arranque superfrío el metal de la turbina está a temperatura ambiente, y posiblemente el rotor se encuentre ligeramente curvado, por lo que será necesario que la turbina fire en modo virador entre 6 y 24 horas

Rearranque inmediatamente después de un disparo, se produce después de un disparo

porque algún sensor ha dado un aviso y se ha corregido rápidamente o ha sido una falsa alarma, o se están haciendo prueba. Curiosamente, el número de arranques fallidos (arranques que no llegan a completarse) en rearranques es más elevado que en el resto de los tipos de arranque.

Arranque

de una turbina de gas

1212

TURBINAS DE GAS

La diferencia fundamental está en la temperatura de la carcasa y del rotor en el momento de inicio del arranque. Debido a que la carcasa y el rotor se calientan a diferente ritmo por tener masas diferentes (la carcasa es más pesada que el rotor), lo que obliga a una subida controlada en carga. el estrés térmico y la dilatación diferencial entre la carcasa y el rotor marcan la velocidad de esa subida de potencia. Las diferencias en tiempo son menos acusadas que en la turbinas de vapor, por ejemplo. Un arranque frío con subida de carga hasta la plena potencia puede completarse entre 30 y 45 minutos, mientras que para un arranque caliente pueden ser necesarios menos de 15.

Fases de un arranque

Las 5 fases en que puede dividirse el arranque de una turbina de gas son las siguientes:

1) Funcionamiento en virador.

Para asegurar el reparto de pesos a lo largo del eje de rotación en caso de parada prolongada es necesario que la turbina gire en virador durante unas horas, evitando así deformaciones producidas al enfriarse de forma no homogénea. Si tras la parada ha estado funcionando en virador, está fase ya está realizada.

2) Preparación para el arranque.

Debe haber presión de gas, se debe ir metiendo gas poco a poco.

El sistema de alta tensión debe estar operativo, ya que nos alimentara al generador que en este caso actuara de motor para arrancar la turbina.

El sistema de refrigeración debe estar operativo, para ir evacuando el calor conforme lo vayamos generando y no tener que sacar

mucho de golpe.

Niveles de caldera correctos, si tiene sistema de recuperación de gases, se debe revisar el sistema para ver que todo está correcto y no nos de problemas cuando pongamos a plena carga la turbina.

Bomba auxiliar de lubricación en marcha, temperatura correcta, para que todo este bien lubricado y evitar posibles daños.

Ausencia de alarmas de cualquier tipo, ver que no hay ninguna alarma que nos avise de posibles fallos, no vaya a ser que exista un problema no nos demos cuenta y a la hora de poner a plena carga el sistema nos de un fallo y tengamos que parar.

3) Inicio y subida hasta velocidad de barrido de gases.

El motor de arranque, que suele ser el propio generador, hace girar la turbina, empezando nosotros a meter gas y aire.

El variador controla la velocidad del motor de arranque para ir subiendo de forma adecuada intentando evitar lo más rápido posible las zonas peligrosas de vibración.

Sube lentamente la velocidad, hasta una velocidad de giro lento, no superior a 500 rpm. Se busca realizar un barrido de gases que pudiera haber en la turbina, para evitar explosiones. También se pretende que la distribución de pesos a lo largo del eje de rotación sea perfecta y se eviten problemas de vibración al atravesar las velocidades críticas.

4) Aceleración hasta velocidad de sincronismo. Paso por velocidades críticas.

Se ordena desde el control subir hasta velocidades de sincronismo.

1313

TURBINAS DE GAS

Interesa pasar por las velocidades críticas lo más rápido posible.

La supervisión de las vibraciones durante la aceleración es fundamental, ya que nos pueden indicar posibles problemas.

El sistema también supervisa la aceleración, para asegurar que se pasa rápidamente por las velocidades críticas.

A una velocidad determinada, se activa el ignitor, y se enciende la llama piloto.

La llama piloto enciende a su vez las cámaras de combustión o quemadores (FLAME ON).

A partir de ese momento la fuerza de los gases de combustión empieza a impulsar la turbina.

Poco a poco, la fuerza que ejerce el motor va siendo menor, y la de los gases mayores.

A una velocidad determinada, el motor de arranque se desconecta. Si es el generador, deja de actuar como motor y se prepara para actuar como generador.

Se alcanza la velocidad de sincronismo, empezamos a producir energía eléctrica, en esta fase es donde más disparos se producen.

5) Sincronización y 6) Subida de carga hasta la potencia seleccionada.

El cierre del interruptor de máquina una vez alcanzada la velocidad de sincronismo suele ser muy rápido, unos minutos como mucho.

El sincronizador varía ligeramente la velocidad de la turbina.

La subida de carga debe ser lenta, de acuerdo al tipo de arranque.

Problemas habituales durante los arranques

Vibraciones al atravesar las velocidades críticas.

Fallo de llama (Flame Off), se nos apaga la llama.

Aceleración insuficiente.

Desplazamiento axial excesivo al subir carga.

Temperatura excesiva de cojinetes, esta fallando la lubricación o estamos hiendo muy rápido.

Vibraciones al subir carga.

Consejos útiles en los arranques de turbinas de gas

1) Si se ha producido un disparo durante un arranque, no hay que arrancar de nuevo hasta no tener claro qué ha provocado el disparo y haberlo solucionado.

2) Las averías no se arreglan solas, de forma mágica. Aunque es cierto que a veces son problemas “irreales” relacionados con la instrumentación, la mayoría de las veces no es así.

3) Las turbinas de gas no son caprichosas: cuando tienen un problema no intentan llamar la atención, tienen un problema de verdad.

4) Puentear sensores, anular detectores o elevar valores de consigna en el control para facilitar un arranque es una mala decisión. Las averías más graves en una turbina siempre están relacionadas con una negligencia de este tipo.

1414

TURBINAS DE GAS

Principales Averías en

Turbinas de Gas

L a mayor parte de los fallos en turbinas de gas están relacionados con las altas temperaturas que se emplean en la cámara de combustión y en las primeras filas de álabes de la turbina de expansión. Otro gran grupo se refiere al ajuste del proceso de combustión, y así el

rendimiento y la estabilidad de llama se ven relacionados con estos ajustes. Otra parte de las averías son las típicas de los equipos rotativos: vibraciones, desalineaciones, etc. Y por último, al igual que ocurre con los motores de gas, las negligencias de operación y mantenimiento están detrás de muchos de los problemas que se viven con turbinas de gas, y especialmente, detrás de las averías más graves. Así, tratar de arrancar una y otra vez con alarmas presentes sin solucionar el problema, o retrasar las inspecciones programadas es la causa de muchas grandes averías en turbinas de gas.

1515

TURBINAS DE GAS

Fallos en casa de filtros.

Es un fallo importante ya que la casa de filtros se encarga de intentar que el aire entre lo más limpio posible de partículas y objetos extraños al compresor, ya que cualquier objeto por partícula sólida por muy pequeña que sea puede ocasionar graves daños a nuestro equipo, los posibles fallos que se suelen dar son los siguientes:

Roturas de filtros.

Conductividad alta en agua.

Desprendimiento de boquillas, conviene tenerlas atadas con cadenas para sujetarlas bien.

Entrada de suciedad por cierre no estanco de la casa de filtros, por ejemplo que no esté bien cerrada la puerta de acceso.

Corrosión en la casa de filtros.

Fallos en álabes (compresor y turbina de expansión).

El fallo en los álabes es un muy delicado ya que los álabes son los encargados de impulsar el aire en el compresor y de aprovechar los gases de combustión para mover la turbina, por lo que están sometidos a esfuerzos y cargas

térmicas muy grandes, todo ello girando a altas velocidades, lo que puede provocar que pequeños defectos en su superficie se hagan importantes al poco tiempo, pudiendo llegar a romperse el alabe y provocando un gran desastre en el interior de la turbina, a continuación a exponer algunos de los más importantes:

Impactos (FOD, Foreign Object Damage y DOD, Domestic Object Damage).

Fisuras (cracks).

Rotura por velocidad crítica.

Pérdida de recubrimiento cerámico (coating loss).

Obstrucción de orificios de refrigeración.

Corrosión (fretting).

Erosión.

Roces (Rubbing).

Deformación por fluencia térmica (creep).

Sobretemperatura (overfiring).

Decoloración (en compresor).

FOD en un ’alabe del comprensor

FOD en un álabe del comprensorFOD en un álabe del comprensor

Problemas de corrosión en caja de filtrosProblemas de corrosión en caja de filtros

1616

TURBINAS DE GAS

Fallos en cámara de combustión.

La cámara de combustión es el lugar donde se produce combustión del combustible con el comburente en ella se pueden alcanzar muy altas temperaturas y presiones, que provocarían la destrucción del metal si este se encontrase desnudo por ello se ha de recubrir de materiales cerámicos y estar refrigerado, siendo este uno de los fallos posibles que se pueden dar en esta parte del grupo, pero también hay otros como los siguientes:

Llama pulsante, provoca una vibración.

Pérdida de material en las placas de recubrimiento (TBC spallation).

Sobretemperatura en lanzas, provocando su degradación.

Sobretemperatura en piezas de transición, lo que puede llevar a su rotura.

Fallos del rotor.

El rotor es el elemento que nos une todo el sistema en la turbinas de un solo eje, por lo que un fallo en el es muy importante ya que al unir turbina, compresor, generador y turbina de vapor, el fallo puede ser comunicado a todo el sistema con lo que ello supondría de desajustes y daños. Los posibles fallos que de pueden dar en el rotor son:

Bombeo del compresor, no entra suficiente caudal de aire.

Ensuciamiento del compresor.

Vibración que puede estar causada por las siguientes circunstancias:

*Mal estado de sensores de vibración o tarjetas acondicionadoras de señal.

*Desalineación.

*Falta de presión o caudal de aceite.

*Mala calidad de aceite: aceite con agua o con viscosidad inadecuada.

*Desequilibrio por:

1) Incrustaciones.

2) Rotura de un alabe.

3) Equilibrado mal efectuado.

*Vibración en alternador o reductor.

*Fisura en el eje.

*Curvatura del eje.

*Cojinetes en mal estado.

*Defectos en la bancada.

Ensalada de paletas, que consiste en una

reacción en cadena como consecuencia de la

rotura de un alabe o por la introducción de un

objeto que provoque la rotura de álabes.

Ensalada de paletasEnsalada de paletas

1717

TURBINAS DE GAS

Una fisura en el rotor, no tiene solución

permanente solo temporal. Aparece cuando

una grieta superficial progresa, se detecta por

el aumento de vibración, que no se corrige con

nada, el problema es que no se suele tener un

rotor de repuesto, y en muchos casos hay que

fabricar uno nuevo, con todo esto hay que

tener en cuenta a la hora de seleccionar una

turbina, que hay que elegir una turbina cuyo

fabricante garantice la disponibilidad

inmediata de un rotor.

Fallos de la carcasa.

La carcasa es la encarga de cubrir el compresor, cámara de combustión y turbina, sirviendo también de soporte a los álabes fijos y móviles, para las conducciones de combustible y los diversos instrumentos, por lo que al ser la encargada de cubrir todo el sistema se debe vigilar su perfecto estado para no tener fugas de aire que nos hagan perder presión, o que provoquen la entrada de objetos extraños, con el consiguiente riesgo para la turbina. Los fallos más comunes son:

Fisuras en la carcasa.

Fugas de aire por carcasa.

Perno bloqueado, los tornillos de sujeción se ha podido quedar soldados en sus agujeros.

Fallos en cojinetes.

Los cojinetes son unos elementos esenciales, ya que es ahí donde va apoyado el rotor y por tanto todo el sistema, también nos evitan los desplazamientos hacia delante o detrás del sistema, ya que la turbina provoca un empuje. Se utilizan cojinetes antifricción ya que los rodamientos no aguantarían el peso de

semejante sistema, los cojinetes tienen una capa de un metal llamado Babit, que permite girar al rotor con un rozamiento muy pequeño, pero es un metal muy delicado que hay que cuidar para evitar su degradación y por tanto el comienzo de posibles problemas. Los posibles fallos que se pueden dar en esta pieza son los siguientes:

Desplazamiento axial excesivo.

Fallos en la lubricación.

Desgaste del material antifricción.

Golpes y daños en material antifricción.

Problemas de lubricación:

*Agua en el aceite.

*Contaminación.

Fallos de control y de la instrumentación.

La probabilidad de fallo es estable en toda la vida del equipo, pero hay veces que todo el sistema puede estar funcionando bien, pero que sean los sensores que nos tendrían que indicar los fallos los que estén funcionando

Cojinete radial en mal estadoCojinete radial en mal estado

1818

TURBINAS DE GAS

mal, y nos estén dando falsos fallos que nos podrían hacer parar la central y a la hora de ir a ver la avería ver que todo esta correcto y que ha sido un fallo del sensor que como todo se puede estropear, por lo que para evitar estas falsas alarmas se utiliza el sistema 2 de 3, esto es, tenemos 3 sensores para controlar la misma cosa, solo en caso de que 2 de esos 3 sensores nos adviertan de fallos debemos hacerlos caso, ya que puede ser que si solo fuese uno podría estar averiado.

Existen determinados factores aumentan la probabilidad de fallo como son:

*Temperatura.

*Humedad.

*Polvo y suciedad.

*Tensión de alimentación.

Los fallos más habituales en el sistema control podemos destacar los siguientes:

Sensores de temperatura.

Sensores ópticos.

El fallo más grave en control es el fallo del PLC, un autómata encargado de control, por lo que para mitigarlo en la medida de lo posible se debe hacer:

El PLC debe ser redundante.

Toda la instrumentación (incluidos sensores, transmisores y tarjetas de bus de datos) debe tenerse en stock en la planta.

Sensor de temperatura RTD Madinson OmniSensor de temperatura RTD Madinson Omni®®

Armario PLC Simatic S5Armario PLC Simatic S5

Caudalímetro de turbina de alta presión HMCaudalímetro de turbina de alta presión HM--HPHP

Curso de Mantenimiento Curso de Mantenimiento

de Turbinas de Gasde Turbinas de Gas Madrid 22 y 23 de Septiembre 2011Madrid 22 y 23 de Septiembre 2011

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Cogeneración para plantas industriales con una alta demanda de calor y redes de calefacción urbana.

Usuarios finales:

Plantas químicas y farmacéuticas

Plantas de alimentación y bebidas

Plantas de automoción, minería e industria pesada

Celulosa, papel y textil

Hospitales, universidades y otros complejos de edificios

Propulsión marina y otras industrias

Sector del petróleo y el gasSector del petróleo y el gas

Upstream-producción onshore y offshore, en tierra y mar.

Inyección de agua y bombeo de crudo, extracción de gas y separación de gas y petróleo.

Explotación de yacimientos y pozos, inyección de gases

Comprensión para almacenamiento, exportación y refrigeración de gas en plantas procesadoras

Generación y suministro de energía eléctrica

Transporte: gasoductos, almacenamiento y plantas LNG

Comprensores y bombas accionados por turbinas de gas, p.ej. Para gasoductos a alta presión y bombeo de petróleo

Generación de energía y compresión de refrigerante para licuefacción de gas natural (LNG)

Producción: refinerías, petroquímicas y plantas GTL

Generación de energía para plantas GTL

Generación de energía en refinerías

2121

TURBINAS DE GAS

Turbinas de Gas SIEMENS de 4 a 47 MW

2222

TURBINAS DE GAS

2323

TURBINAS DE GAS

2424

TURBINAS DE GAS

SGT5-8000H

La turbina más grande y

más eficiente del mundo

La SGT5-8000 H, la turbina de gas refrigerada por aire de mayor rendimiento del mundo. Con un una longitud de 13,2 m de flanco a flanco y 5 m de ancha, un peso de 440 toneladas y una potencia de 340 MW en ciclo simple y 530 MW en ciclo combinado, SIEMENS ha desarrollado la turbina más grande del mundo con una eficiencia superior al 60% lo que supone una reducción de unas 40.000 toneladas de CO2. La turbina de Irsching como ha sido bautizada por el lugar donde se encuentra instalada ha sido un proyecto de 7 años de planificación, en el que han trabajado 750 personas y que supone el desarrollo en potencia de 13 motores de avión.

2525

TURBINAS DE GAS

2626

TURBINAS DE GAS

ALSTOM

GT24 y GT26

2727

TURBINAS DE GAS

GT26 GT24

2828

TURBINAS DE GAS

General Electric Turbinas de Gas Aeroderivadas

Con una potencia de 13 a 100 MW y la

capacidad de utilizar una variedad de

combustibles, las turbinas de gas

aeroderivadas de GE cubren todas las

necesidades de operación.

2929

TURBINAS DE GAS

Turbina de gas LM2500+

Características

Accionamiento directo para la generación de energía

Velocidad variable para accionamiento mecánico

Potencia total en diez minutos

Alta eficiencia térmica

Diseño compacto y modular

De potencia de 25 por ciento más que LM2500

Mantenimiento in situ

Capacidad de combustible dual (destilado o de gas)

Especificaciones Técnicas

31,0 MW de potencia 9,287 Btu/kWe-Hr de consumo específico 197 libras / seg de flujo de escape 906 grados F de temperatura gases de escape 90 dBA de capacidad de ruido

3030

TURBINAS DE GAS

Turbina de gas LM6000-PG

Características

Accionamiento directo para la generación de energía

Velocidad variable para accionamiento mecánico

Potencia total en diez minutos

Alta eficiencia térmica

Diseño compacto y modular

De potencia de 25 por ciento más que LM2500

Mantenimiento in situ

Capacidad de combustible dual (destilado o de gas)

Especificaciones Técnicas

31,0 MW de potencia 9,287 Btu/kWe-Hr de consumo específico 197 libras / seg de flujo de escape 906 grados F de temperatura gases de escape 90 dBA de capacidad de ruido

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PrPrgramacigramacin de Cursn de Cursss

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CURSO CIUDAD FECHA

Curso de Operador de Calderas Preparación del examen oficial

Madrid 16, 17 y 18 de Noviembre

Curso de Mantenimiento de Torres de Refrigeración Obtención del Carné Oficial

Madrid 12, 13 y 14 de Diciembre

Curso de Alta y Media Tensión Preparación de trabajadores autorizados/cualificados

Madrid 28 y 29 de Noviembre

Curso de mantenimiento legal en instalaciones industriales y energéticas Obligaciones legales de mantenimiento en plantas industriales

Madrid Consultar en info@renovetec.com o

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CURSOS OFICIALESCURSOS OFICIALES

FORMACIÓN DE DIRECTIVOS Y PROFESIONALES ESPECIALIZADOSFORMACIÓN DE DIRECTIVOS Y PROFESIONALES ESPECIALIZADOS

CURSO CIUDAD FECHA

Curso de Operación y Mantenimiento de Plantas industriales y energéticas Formación de Directores de Planta, Jefes de Operación y Jefes de Mantenimiento

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Curso de Puesta en Marcha de instalaciones industriales y energéticas Formación de Jefes de Puesta en Marcha

Madrid Consultar en info@renovetec.com o

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Curso práctico de Auditorías Energéticas Formación de Auditores Energéticos

Madrid y Barcelona 10 y 11 de Noviembre

Permitting y Gestión financiera de proyectos energéticos Formación de Ingenieros de Proyecto Madrid 19 y 20 de Septiembre

Prevención de riesgos laborales durante la puesta en marcha de proyectos industriales Formación de Técnicos en Prevención

Madrid Consultar en info@renovetec.com o

llamando al 91 126 37 66

Prevención de riesgos laborales en Centrales Termosolares Formación de Técnicos de Prevención Madrid 14 y 15 de Noviembre

CURSO CIUDAD FECHA

Curso de Instrumentación y Control Plantas industriales y energéticas Madrid

Consultar en info@renovetec.com o llamando al 91 126 37 66

Curso de Bombas Centrífugas Plantas industriales y energéticas Madrid 3 y 4 de Noviembre

CURSOS DE MANTENIMIENTO INDUSTRIALCURSOS DE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

CENTRALES ELÉCTRICASCENTRALES ELÉCTRICAS

CURSO CIUDAD FECHA

Curso técnico general de Centrales Termosolares Centrales de concentrador cilindro-parabólico Madrid y Sevilla 29 y 30 de Septiembre

Curso técnico general de Plantas de Cogeneración Centrales de concentrador cilindro-parabólico Madrid y

Barcelona Consultar en info@renovetec.com o

llamando al 91 126 37 66

Curso técnico general de Plantas de Biomasa Madrid y Barcelona 27 y 28 de Octubre

Curso técnico general de Centrales de Ciclo Combinado Madrid

Consultar en info@renovetec.com o

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Curso técnico general de Aerogeneradores y parques eólicos Madrid

19 y 20 de Enero

Curso de Control Químico en centrales eléctricas Centrales termosolares, Ciclos Combinados, Cogeneración, Biomasa Madrid

3 y 4 de Octubre

Operación eficiente en centrales eléctricas Centrales termosolares, Ciclos Combinados, Cogeneración, Biomasa Madrid y Sevilla

6 y 7 de Octubre

Curso de Mantenimiento de centrales eléctricas Centrales termosolares, Ciclos Combinados, Cogeneración, Biomasa Madrid y

Barcelona

7 y 8 de Noviembre

Curso de técnico general de Biocombustibles Madrid

24 y 25 de Noviembre

MOTORES, TURBINAS Y EQUIPOS ASOCIADOSMOTORES, TURBINAS Y EQUIPOS ASOCIADOS

CURSO CIUDAD FECHA

Turbinas de vapor Centrales termosolares, plantas de cogeneración, biomasas, centrales de ciclo combinado

Madrid 1 y 2 de Diciembre

Turbinas de gas aeroderivadas e industriales Madrid 21 y 22 de Noviembre

Motores de gas en plantas de cogeneración Madrid 24 y 25 de Octubre

Mantenimiento de Turbinas de vapor Mantenimiento rutinario, programado, Overhaul, Principales averías, repuestos y herramientas

Madrid 20 y 21 de Octubre

Mantenimiento de Turbinas de Gas Mantenimiento rutinario, programado, Overhaul, Principales averías, repuestos y herramientas

Madrid 22 y 23 de Septiembre

Mantenimiento de Motores de Gas Mantenimiento rutinario, programado, Overhaul, Principales averías, repuestos y herramientas

Madrid Consultar en info@renovetec.com o lla-mando al 91 126 37 66

3434

E nce ha generado 722.082 megavatios hora (MWh) de energía durante el primer semestre, lo que supone un

aumento del 11,6% respecto al mismo periodo del ejercicio anterior, según ha informado la compañía dedicada a la fabricación de celulosa y a la generación de energía renovable.

La compañía genera energía renovable con biomasa en los tres centros que posee en España, en Pontevedra, Huelva y Navia (Asturias), donde tiene una potencia total instalada de 180 MW con biomasa y otros 49 MW de cogeneración con gas.

Además, la empresa está ejecutando el Plan de Energía Renovable 2011-2015, que contempla la promoción y construcción de nueve nuevas plantas de energía renovable con biomasa, lo que supondría un aumento de su potencia instalada en 210 MW nuevos.

De las nueve plantas, Ence ya tiene en construcción la primera, la de Huelva, que con 50 MW será la más grande de España, y cuenta con la declaración de impacto ambiental, la autorización ambiental integrada y la autorización administrativa para la futura planta de Mérida (Extremadura).

Además, se encuentran en proceso de desarrollo y promoción las futuras plantas de Alcántara (Cáceres), Melgar de Fernamental (Burgos), Villaturiel/Vilecha (León) y Ciudad Real.

El desarrollo del plan supondrá unos ingresos adicionales de 225 millones de euros anuales y un resultado bruto de explotación (Ebitda) recurrente adicional de 80 millones de euros cada año.

ENCE PIDE OFERTAS A LAS GRANDES CONSTRUCTORAS PARA EL DESARROLLO DE 8 PLANTAS DE BIOMASA

Ence se ha dirigido a grandes empresas constructoras especializadas en el desarrollo de proyectos de energía con el objetivo de contar, antes del 15 de septiembre, con las ofertas para la construcción de dos nuevas plantas de energía renovable con biomasa.

Además, el grupo papelero y energético ha pedido a las constructoras una propuesta de acuerdo marco que contemple la construcción de seis plantas más, de tal forma que se reflejen fórmulas de mejora de precios por economía de escala.

El desarrollo del plan de energía renovable con

ENCE eleva la generación de energía

renovable un 11,6% hasta junio

BIOMASA

3535

biomasa del grupo para 2011-2015 contempla la promoción de 210 megavatios (MW) de potencia instalada, con una inversión industrial de 525 millones de euros, mediante la construcción de nueve plantas.

La primera de ellas ya se está construyendo en Huelva por OHL y la petición actual de ofertas se refiere a la construcción de las dos primeras plantas de energía renovable con biomasa, que estarán ubicadas en Mérida (Extremadura) y Melgar de Fernamental (Burgos), de 20 MW de potencia instalada cada una.

Junto con las plantas de Huelva y los proyectos de Mérida y Melgar, la compañía tiene tres proyectos más que se encuentran en avanzado estado de promoción: Ciudad Real, Alcántara (Cáceres) y Villaturiel/Vilecha (León).

ENCE GENERA EN NAVIA UN 5,73% MÁS DE ENERGÍA VERDE CON BIOMASA EN EL PRIMER SEMESTRE DEL AÑO

La fábrica asturiana de Ence ha aumentado su producción energética en casi un 5,73% en el primer semestre del año, generando hasta 230.934 megavatios/hora (MWh) de energía, 12.550 MWh más que en el mismo periodo de 2011.

Según ha destacado la compañía a través de un comunicado, este es un resultado muy positivo que influye directamente en el balance global de la compañía, ya que en Asturias se genera el 32% del total de la energía producida por el Grupo Ence.

Para la generación de energía, además de la biomasa forestal externa, la fábrica de Navia se nutre fundamentalmente de la propia corteza de los eucaliptos que llegan a la factoría para su transformación en pasta de papel y de la biomasa residual procedente del proceso productivo, esto es, todos los

componentes de la madera que no son celulosa.

Así, Ence genera electricidad en su fábrica asturiana a través de dos líneas de producción energéticas que suman 77 MW de potencia instalada y que producen también el vapor necesario para el proceso de fabricación de la pasta de papel.

Una de las líneas, con un turboalternador de 37 MW de potencia máxima, produce energía verde exclusivamente con biomasa que inyecta a la red eléctrica y que constituye hoy por hoy la planta de generación con biomasa más grande de España.

En general, los buenos resultados de la compañía en el primer semestre denotan un creciente aumento de la eficiencia energética de todas sus plantas de pasta de papel, algo muy importante para Ence que se halla inmersa en el desarrollo de su ambicioso plan de energía renovable con la construcción de nueve plantas de biomasa en los próximos cuatro años.

Este crecimiento en energía renovable de Ence, que se plantea el desarrollo en 2015 de 210 MW de potencia instalada a partir de biomasa, colaborará sin duda en el cumplimiento de los objetivos nacionales para el desarrollo de esta fuente de energía renovable.

BIOMASA

3636

El«Etanol de Agave»

un futuro biocombustible

BIOMASA

En un artículo publicado en Energy and Environmental Science, Daniel Tan y sus colaboradores de la Universidad de Oxford proponen que se puede producir bioetanol a partir del agave (o pita), una planta suculenta que crece en México y que normalmente es usada para producir tequila.

3737

E sta planta tiene al parecer ventajas sobre otras a la hora de producir biocombustible, sobre todo frente a la

caña de azúcar o el maíz. Según el investigador Daniel Tan, este cultivo es uno de los más prometedores en este campo de la producción de bioetanol.

Entre sus ventajas se encuentra que puede crecer en regiones áridas sin necesidad de irrigación y no compiten con la demanda de otros tipos de cultivos para la alimentación humana o del ganado.

Para comprobar todo esto se hizo un cultivo piloto de esta planta en Australia y así estudiar sus posibilidades. Analizaron la producción de etanol y extrapolaron los resultados a hipotéticas explotaciones de mayor tamaño.

Según los resultados del estudio, el etanol obtenido de esta manera tiene un balance energético positivo, pues produce cinco veces más energía que la que se invierte. Es comparable en este aspecto a la caña de azúcar y menor que en el caso del biodiesel. También es comparable a la caña de azúcar respecto al balance de dióxido de carbono.

El etanol de agave podría mover nuestros vehículos en un futuro cercano.

Según los análisis de estos investigadores, la plantación de agave para estos propósitos en tierras áridas o semiáridas casi no produce presión alguna sobre la producción de comida o sobre los recursos hídricos.

Además, la plantación y la industria asociada anexa podrían usar la energía producida por la quema de los desperdicios producidos en el proceso e incluso parte del propio bioetanol.

Quizás algún día haya autos que circulen con

algo parecido al tequila, pero la sed de combustible de la humanidad es tan grande que probablemente no hay suficientes desiertos apropiados en el mundo para tanto agave.

BIOMASA

Este futuro biocombustible podría ayudar a paliar

las consecuencias que han tenido para los

espacios naturales las plantaciones dedicadas a la

producción de biocombustibles, prueba de ello la

encontramos en las selvas del suroeste asiático

que han sido en parte destruidas por este motivo,

al igual que la Amazonía. Por lo que se debe

analizar con mucho cuidado tanto los sistemas

como los cultivos para producir biocombustibles.

El problema fundamental lo encontramos en el

rendimiento de la fotosíntesis que es muy bajo

(un 1%) y se necesita por tanto mucha área

cultivada para producir todo o parte del

combustible que necesitamos. El rendimiento de

las células solares comerciales más sencillas es

más de diez veces superior al rendimiento de las

plantas. Con la salvedad de que las plantas no

necesitan ningún tipo de cuidado, prácticamente

crecen solas.

Una manera de impedir estos desastres y

de hecho se está realizando, es generar

biocombustibles a partir de los desperdicios que

de otra manera se tirarían a la basura, en lugar de

hacer plantaciones dedicadas a este propósito. Es

el caso de los aceites de freír que pueden ser

convertidos en biodiesel una vez usados. O los

desperdicios del procesado de la madera que

también pueden ser convertidos en bioetanol.

Otra solución al problema sería usar tierras que

no tengan mucha utilidad comercial, como las

desérticas. Ya que existen plantas adaptadas a

condiciones tan hostiles que no necesitan más

que unas pocas gotas de lluvia al año. Por tanto

la solución pasa por buscar la forma de hacer

rentable estas plantas para la producción de

biocombustibles.

3939

U nos 40 vertederos españoles cuentan con plantas de generación de energía eléctrica a partir de biogás, con 97

motores de cogeneración instalados con una potencia global cercana a los 100 MW.

Estos vertederos logran convertirse en digestores de residuos, llegando a la obtención de biogás que a su vez sirve para generar energía eléctrica limpia.

Está prevista la instalación de nuevos motores de cogeneración en otros vertederos españoles a lo largo del presente año.

A principios de la década de los 90, cuando en España no se había desarrollado ningún proyecto de estas características, ya existía en el mundo un número

importante de vertederos que aprovechaban energéticamente el biogás que generaban.

Básicamente, la infraestructura de extracción y aprovechamiento del biogás en un vertedero controlado consta de: Pozos de captación, líneas de conducción, antorcha, estación de regulación y medida, sistema de eliminación e H2O, sistema e eliminación de compuestos corrosivos, sistema de aprovechamiento del biogás.

De forma general se puede admitir que un vertedero controlado se comporta como un digestor anaerobio que, a través de una serie de procesos fisicoquímicos y principalmente microbiológicos (fermentación anaerobia) que tienen lugar en el interior de las plataformas de vertido, da como resultado la degradación

40 Vertederos españoles cuentan

con plantas de generación de

energía eléctrica a partir de biogás

COGENERACIÓN

En concreto, existen 97 motores de cogeneración instalados con una potencia global cercana a los 100 MW. Además, está prevista la instalación de nuevos motores de cogeneración en otros vertederos españoles a lo largo del presente año.

4040

de los residuos orgánicos y la aparición de una mezcla de gases o "biogás".

El biogás está constituido principalmente por metano (50-60%) y dióxido de carbono (30-40%). El generado en los vertederos de RU, debido a la variabilidad de la materia orgánica de estos residuos, contiene además otros muchos gases que están presentes en mínimas cantidades dependiendo de la composición de los residuos, la edad del vertedero, las condiciones del lugar, la gestión del vertedero y la presencia de un sistema de recogida del biogás.

La propiedad más interesante del gas de vertedero es su valor energético, debido a su contenido en metano. El valor energético del

biogás por lo tanto estará determinado por la concentración de metano - alrededor de 20–25 MJ/m3, comparado con 33–38 MJ/m3 para el gas natural.

Con respecto a España, los datos obtenidos de los estudios de viabilidad realizados y los buenos resultados de las primeras experiencias prácticas, junto con la entrada en vigor de la Directiva Europea relativa al vertido de residuos (Directiva 1999/31/CE) y del Real Decreto 1481/2001 por el que se regula la eliminación de residuos mediante depósito en vertedero., han contribuido al gran desarrollo que se ha llevado a cabo en este campo en los últimos años.

BIOMASA

SISTEMA DE CAPTACIÓN Y EXPLOTACIÓN DEL BIOGÁS PROCEDENTE DE UN VERTEDERO

4141

U n estudio reciente encontró que debido a que las turbinas de eje vertical se pueden colocar más cerca,

son capaces de generar diez veces más energía por metro cuadrado que las turbinas de eje horizontal.

En una serie de pruebas de campo que colocó a seis turbinas de eje vertical en diferentes configuraciones, se encontró que una separación de cuatro diámetros de la turbina de distancia (unos cinco metros) se deshicieron de cualquier interferencia aerodinámica entre las turbinas. Su contraparte las turbinas de eje horizontal requieren 20 veces el diámetro de la turbina de separación con el fin de eliminar la interferencia aerodinámica, lo que equivale a más de un kilómetro y medio entre cada turbina. Las seis turbinas de eje vertical fueron

capaces de producir de 21 a 47 vatios de potencia por metro cuadrado, mientras que una granja de turbinas de eje horizontal comparable sólo produce entre dos y tres vatios por metro cuadrado.

El estudio también encontró que el tener cada turbina en la dirección opuesta de su vecino les permitió girar más rápido debido a los giros opuestos reduce la fricción en cada turbina, lo que aumentó su eficiencia aún más.

Para añadir a la lista de beneficios, de las turbinas de eje vertical, también son más baratos, más pequeños y menos intrusivo, lo que les permite ser instalado en un muchos lugares donde las turbinas de eje horizontal no podrían estar, es decir está más que claro que estas turbinas serán las que predominen en un futuro cercano.

Un estudio revela que las turbinas

eólicas de eje vertical son mejor

que las tradicionales

EÓLICA

La producción de energía eólica hasta ahora ha estado liderada por las turbinas eólicas de eje horizontal pero los investigadores de Caltech (California Institute of Technology) están planteando que las turbinas de eje vertical en realidad pueden ser la mejor opción en cuanto a eficiencia y costo.

4242

G amesa, grupo líder global en el diseño, fabricación y mantenimiento de aerogeneradores, ha alcanzado un

acuerdo con Aldesa para el suministro de 80 MW en dos proyectos eólicos, La Tella y Palomarejo, que la constructora promoverá en las localidades españolas de Jumilla (Murcia) y Écija (Sevilla), respectivamente.

El parque eólico La Tella (50 MW) estará integrado por 25 aerogeneradores G97-2,0 MW, mientras que Palomarejo (30 MW) acogerá 15 turbinas eólicas G90-2,0 MW. Se prevé que el suministro de aerogeneradores para ambos proyectos se realice en el último trimestre de 2011.

Adicionalmente al suministro, Gamesa se encargará de las labores de montaje y puesta en marcha, así como de los servicios de operación y mantenimiento durante cinco años. Con más de 15 años de experiencia, Gamesa es uno de los líderes mundiales

en el diseño, fabricación, instalación y mantenimiento de aerogeneradores, con la instalación de 21.000 MW en treinta países de cuatro continentes y con cerca de 14.000 MW en mantenimiento. La compañía es también referencia mundial en el mercado de la promoción, construcción y venta de parques eólicos, con más de 4.100 MW instalados y una cartera de más de 24.000 MW en parques eólicos, en diferentes fases de desarrollo en Europa, América y Asia.

GRUPO ALDESA es uno de los diez mayores

grupos de construcción en España, que opera además en los sectores de energías renovables, concesiones, ingeniería y servicios. Está presente en el negocio energético a través de su filial Aldesa Energías Renovables, cuya actividad se centra en la promoción, diseño, construcción y explotación de proyectos eólicos e instalaciones termosolares y fotovoltaicas.

EÓLICA

GAMESA instala 80 MW

en Murcia y Sevilla

GAMESAGAMESA El primer fabricante de aerogeneradores de España y séptimo del mundo, ha anunciado la firma de un acuerdo por el que se compromete a suministrar 80 MW a la promotora Aldesa. La constructora instalará las máquinas en los parques de La Tella y Palomarejo, en las localidades de Jumilla (Murcia) y Écija (Sevilla), respectivamente.

4343

E olia Renovables ha firmado dos créditos por 153,3 millones de euros para tres nuevos parques eólicos en

Cataluña. Las instalaciones –Sant Antoni II, Monclues y les Rotes–, suman conjuntamente 111,5 MW y elevarán la potencia total instalada del grupo a 652,5 MW.

Eolia Renovables, sociedad gestionada por N+1 Eolia, ha cerrado un acuerdo con seis grandes entidades financieras para financiar con 153,3 millones de euros la fase de construcción y puesta en marcha de tres nuevos parques eólicos en Cataluña con una potencia conjunta de 111,5 MW. El citado importe incluye una línea de 26,3 millones de euros para financiar el IVA devengado durante la fase de construcción de los parques.

El sindicato de entidades que intervienen en las operaciones son Caixabank, Bankia, BBVA, Banesto, West LB y Banco Sabadell. Con estas nuevas financiaciones, Eolia Renovables construirá el parque eólico Sant Antoni II, con

una potencia de 37,5 MW, el parque eólico de Les Rotes, con una potencia de 44 MW, y el parque eólico de Monclues, cuya potencia será de 30 MW, todos ubicados en la provincia de Lleida.

La construcción y puesta en marcha de estos tres parques reforzará la posición de Eolia Renovables en Cataluña donde cuenta actualmente con un parque operativo, el parque eólico de Sant Antoni (12 MW). Eolia Renovables, a través de su filial Eolia Tarraco, fue el operador eólico de Cataluña con más potencia preasignada por el Ministerio de Industria, con 283,4 MW repartidos en ocho parques eólicos.

Los tres nuevos parques de Eolia Renovables sumarán a la compañía una potencia de 111,5 MW, con lo que el grupo situará su capacidad total instalada en 652,5 MW eólicos y solares. La puesta en marcha de estos tres nuevos parques supondrá un ahorro anual de emisiones de CO2 a la atmósfera de 133.800 toneladas, y permitirán atender el consumo energético anual de cerca de 74.300 hogares.

Eolia Renovables cuenta actualmente con presencia en 5 países (España, Alemania, Francia, Polonia y Canadá) y una cartera de proyectos eólicos y solares de 1.042 MW, de los que 652,5 MW están en operación y construcción (54 MW corresponden a proyectos de solar fotovoltaica que se encuentran en funcionamiento en España).

EÓLICA

Eolia Renovables, obtiene

financiación para 3 parques

eólicos en Cataluña

4444

E l equipo de Bomberos de Badajoz tuvo que acudir el pasado mes de agosto a la central termosolar de Alvarado,

alertados por los vecinos, tras el fuerte olor a aceite quemado que se estaba sintiendo en la localidad y que temían pudiera ser fruto de un escape de la central.

Personados en el lugar pudieron comprobar que no había ningún tipo de escape. El fuerte olor muy parecido al azufre provenía del aceite que se utiliza para refrigerar las tuberías de la termosolar y al que el aire hizo llegar hasta el pueblo. Aún así los bomberos se personaron en el pueblo para tranquilizar a la gente, ya que el pasado mes de febrero se produjo un incidente en la central termosolar que consistió en una rotura en la conducción por la que circula el aceite al entrar en contacto con las sales de almacenamiento y que también ocasionó olores muy intensos que alertaron a la población.

Los vecinos de Alvarado se quejan de la desinformación que creen estar sufriendo ante este tipo de situaciones.

Por su parte el director de la Planta Solar Termoeléctrica La Florida de la empresa SAMCA, Vicente Mangut, trasmitió a la población de Alvarado una «absoluta y total tranquilidad». Según aclaró, el incidente se produjo por una «avería técnica en un intercambiador de calor de la zona de almacenamiento que tuvo como consecuencia una pequeña emisión de aceite térmico a la atmósfera». «El olor, que ha llegado por temas

de vientos, puede molestar, pero la emisión fue puntual y ya ha cesado». Lo que se ha emitido exactamente es un fluido térmico llamado HTF que, tal y como asegura Mangut, «se utiliza desde hace más de 60 años» en las industrias y «no es nocivo».

También explicó que tras la fuga, ocasionada en el mismo lugar que la anterior vez, se llevo a cabo el protocolo a seguir y se informó inmediatamente al 112, Bomberos, Guardia Civil y organismos competentes, quienes aseguraron que no había ningún problema.

En relación a la petición de información de los vecinos, el director garantizó que en todo momento se mantiene informado al alcalde sobre cualquier percance y que la empresa ya tenía planeado organizar una jornada de puertas abiertas para que los vecinos puedan ver lo que hay y cómo se trabaja en la planta. Sobre esto, aseguró que aproximadamente en un par de meses tendrá lugar el evento.

Un escape de HTF en la central

termosolar de La Florida causa

alerta entre los vecinos de Alvarado

TERMOSOLAR

4545

E stos 167 nuevos megavatios

corresponden a las plantas Solnova

Cuatro de la localidad sevillana de

Sanlúcar la Mayor, de Abengoa Solar; las

cordobesas Palma del Río I y Palma del Río II, de

Acciona Energía; y a Gemasolar-Solar Tres, de

Sener-Torresol Energy, en Fuentes de

Andalucía (Sevilla).

Andalucía es la primera región de Europa en la que se han implementado proyectos comerciales de centrales termosolares. Así, los cerca de 398 megavatios que están en funcionamiento se localizan en las provincias de Córdoba, Sevilla y Granada. En el primer caso se encuentra las ya citadas de Palma del Río I y II, con 50 megavatios cada una y tecnología de colectores cilindro parabólicos (CCP).

En Sevilla, la PS10, con once megavatios y la PS20, con 20 megavatios de potencia, de Abengoa Solar, ambas con tecnología de torre; Solnova I, Solnova Tres y Solnova Cuatro con tecnología de colectores cilindro parabólicos (CCP), de 50 MW cada una, y una central de 0,08 megavatios, de Discos Stirling. A esto se suma también en la provincia sevillana Gemasolar, de 17 megavatios, con tecnología de torre con helióstatos. En la localidad granadina de Aldeire se localizan las centrales Andasol I y II, de 50 megavatios cada una, con tecnología de colectores cilíndrico-parabólicos y almacenamiento de energía térmica.

Además, existen otras diez centrales en construcción, con 499,69 megavatios, en las provincias de Sevilla, Córdoba, Cádiz y Granada, que se espera se vayan poniendo en marcha hasta finales de 2012.

Andalucía pone en marcha

167 MW más de energía termosolar

TERMOSOLAR

Andalucía ha puesto en marcha desde el verano pasado un total de 167 megavatios más de energía termosolar, por lo que existen ya en funcionamiento 397,91 megavatios distribuidos en once plantas, según datos de la Consejería de Economía, Innovación y Ciencia, a través de la Agencia Andaluza de la Energía.

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GEMASOLAR: 24 horas de

producción ininterrumpida

TERMOSOLAR

Se trata de la primera central termosolar del mundo que

consigue suministrar energía de manera ininterrumpida

durante un día completo

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G emasolar, la planta termosolar ubicada en Fuentes de Andalucía (Sevilla), propiedad de Torresol

Energy -una joint venture entre el grupo de ingeniería y tecnología SENER y Masdar, la compañía de energías del futuro líder de Abu Dabi- ha alcanzado por primera vez un día completo de suministro ininterrumpido a la red.

Esto ha sido posible gracias a su sistema de almacenamiento térmico en sales fundidas, una innovadora tecnología de transferencia térmica desarrollada por SENER que permite evitar las fluctuaciones en el suministro de energía, al ser capaz de producir electricidad durante 15 horas sin radiación solar.

Los meses de verano son los de mayor eficiencia de la planta. Hasta mediados de septiembre, los técnicos de Torresol Energy estiman que el tiempo medio de producción será de 18 horas por día.

Gracias a este sistema de almacenamiento, que permite a la planta alargar sus horas de producción eléctrica más allá de la puesta de sol y con independencia de la nubosidad, Gemasolar, con una turbina de 19.9 MW de potencia, es capaz de suministrar electricidad a una población de 25.000 habitantes.

La tecnología solar con capacidad de almacenamiento térmico ha sido aplicada por SENER en diversas plantas en España, algunas ya en operación comercial. Este sistema mejora sustancialmente el rendimiento de las plantas en comparación con aquellas que no tienen capacidad de almacenamiento. Pero, además, permite gestionar el suministro de electricidad a la red y responder a los picos de demanda. De este modo, la energía solar consigue una fiabilidad equiparable a la de plantas convencionales de energías fósiles, tal

y como se le ha venido exigiendo a las energías renovables.

Gemasolar es la primera central que aplica el sistema de almacenamiento térmico en una configuración de torre central y campo de heliostatos, lo que la ha convertido en una primicia mundial. Su principal diferencia de las plantas con tecnología cilindro-parabólica estriba en que puede alcanzar una temperatura de operación mucho más elevada, por encima de los 500°C, al prescindir del aceite y usar directamente las sales como fluido de transferencia. Las sales, a más de 500°C, permiten generar un vapor más caliente y presurizado para mover la turbina, lo que aumenta significativamente la eficiencia de la planta.

SENER ha sido responsable del suministro de toda la tecnología de Gemasolar, así como de la ingeniería de diseño, además de liderar los trabajos de construcción y la puesta en marcha de la planta. Entre los elementos más punteros de la planta destaca el receptor, ubicado en lo alto de una torre de más de 140 metros de alto, donde los 2650 heliostatos del campo solar concentran la radiación solar en una proporción de 1000 a 1. Este receptor es capaz de absorber el 95% de dicha radiación y transmitir esta energía al compuesto de sales fundidas que circula por su interior.

Torresol Energy, fundada en 2008, es una joint venture entre el grupo de ingeniería y tecnología SENER, que ostenta el 60%, y Masdar, la compañía de energías del futuro líder de Abu Dabi, con el 40%. La compañía desarrolla a escala comercial, dirige la construcción, promueve y opera plantas de energía solar por concentración en el mercado internacional.

TERMOSOLAR

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La TERMOSOLAR podría producir

toda la electricidad de España

TERMOSOLAR

España podría abastecerse de toda la electricidad

que consume dedicando a centrales termosolares

un cuadrado de 65,5 kilómetros de lado, según

Protermosolar. La patronal del sector indica que las

centrales actualmente operativas ya producen

2.482,25 GWh/año de electricidad, equivalente al

consumo de 620.500 hogares españoles.

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L as 21 centrales termosolares ya operativas en España ocupan una superficie de sólo 3002 hectáreas ( el

0,006% del territorio), según el mapa que con todos los datos del sector ha publicado en su pág ina web of ic ia l Protermoso lar (www.protermosolar.com), la asociación que engloba a la industria termosolar del país.

El Ministerio de Industria ha concedido autorización para la construcción de 61 centrales termosolares en once provincias, la mayoría de ellas en la mitad meridional del país. De esta cantidad, actualmente hay operativas 21, con una potencia instalada de 852,4 MW; en construcción hay 27, con una potencia de 1.302,5 MW; y preasignadas y aún pendientes de construcción, 13, con una potencia de 370,4 MW.

Cuando en 2014 todas ellas estén conectadas a la red, España dispondrá de 2.525,30 MW termosolares repartidos entre seis tecnologías distintas.

Las 61 que estarán en servicio en el año 2014 ocuparán 112 km2 de superficie (como un cuadrado de 10,6 kilómetros de lado o el 0,02% del territorio nacional, cuya extensión es de 504.645 km2, equivalente a un cuadrado de algo más de 710 kilómetros de lado) y generarán 7.298,25 GWh/año, suficientes para abastecer a 1.824.562 hogares.

Protermosolar añade que si toda la electricidad generada en España en el año 2010 (280 TWh) hubiera sido obtenida en centrales solares termoeléctricas como las actuales, habrían necesitado ocupar 4.293 km2 (el equivalente a un cuadrado de 65,5 kilómetros de lado), extensión similar al 0,85% del territorio español (menos del 1 por ciento, cuando según los últimos estudios científicos las zonas con desertificación severa en España

suponen el 29,3% de su superficie).

Por otra parte, las 21 centrales termosolares operativas evitan la emisión a la atmósfera de 1.181.908 toneladas de CO2, según refleja el mapa de Protermosolar. Cuando todas las previstas estén en funcionamiento en 2014 se evitará la emisión a la atmósfera de 3,4 millones de toneladas de CO2.

La patronal recuerda que la termosolar genera energía que se puede utilizar en función de la demanda aun cuando no luzca el sol, gracias a su capacidad de almacenamiento. Actualmente, la central con mayor capacidad nominal de almacenamiento es la de Gemasolar, operada por Torresol Energy en Fuentes de Andalucía (Sevilla), con quince horas. Merced a esta capacidad de almacenamiento, Gemasolar se convirtió recientemente en la primera central termosolar del mundo que vertió electricidad de origen solar a la red durante 24 horas consecutivas, sin interrupción.

Protermosolar también destaca que las centrales termosolares son las que más empleo generan, desde su fase de proyecto e ingeniería, pasando por la fabricación de sus equipos y la construcción en el emplazamiento, hasta su inauguración. Cada central de 50 MW da empleo durante todas sus fases (diseño, fabricación de componentes e instalación) a un promedio de 2.500 puestos de trabajo equivalentes/año, según un estudio encargado por Protermosolar y que verá la luz en este mes de septiembre, y el 80% es valor añadido nacional.

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