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Efi ciencia récord en el ciclo combinado que Siemens construye en DüsseldorfLA PLANTA DE LAUSWARD (595 MWE) ALCANZARÁ EL 61% DE EFICIENCIA EN SU FUNCIONAMIENTO

La transición energética en la que está embarcada Alemania tras su decisión de cierre progresivo de las centrales nucleares y la obligación de avanzar hacia una economía baja en carbono hace necesaria la construcción de nuevas plantas de ciclo combinado, llamadas a sustituir a las contaminantes centrales térmicas de carbón. Su respuesta más rápida como back-up ante la fl uctuación de generación renovable, la mejora en los niveles de emisión de CO2 de estas instalaciones y la evolución de sistemas de almacenamiento energético como el ‘power to gas’ convierten a estas plantas en el camino elegido por el Gobierno federal para lograr que la Energiewende (la transición energética, según su vocablo alemán) esté algo más cerca.

A día de hoy, un mix energético verdaderamente bajo en carbono en Alemania está lejos de ser una

realidad –las plantas de carbón siguen a pleno rendimiento gracias a la bajada de precio de la propia materia prima– si bien es cierto que los planes para la creación de nuevos ciclos combinados y el imparable crecimiento de la eólica off shore gracias a su esperada disminución de costes de generación, construcción y transmisión vislumbran un futuro prometedor para un país situado a la vanguardia de las poten-cias económicas comprometidas con un sistema energético más sostenible.

En ese contexto, la planta de ciclo combi-nado y cogeneración (CCGT) que Siemens

está construyendo junto a la ciudad de Düs-seldorf es un referente para las futuras insta-laciones de generación con gas. Ubicada en Lausward, una zona muy cercana al puerto de la urbe alemana, la planta contará con 595 MWe de potencia instalada, a los que hay que añadir otros 300 MWt para uso tér-mico. Pero, sin duda, su característica más destacada es el alto grado de efi ciencia en la conversión de energía eléctrica que logrará la instalación: un 61%, un récord que hasta ahora estaba en manos de otro ciclo combi-nado de Siemens en la ciudad alemana de Irsching, donde se alcanzó el 60,75%.

Las características y ubicación de Lausward, cuya entrada en funcionamiento está prevista en 2016, la convierten en una

planta singular. Tiene una amplia capacidad para extender su actual estructura gasista; la cercanía al Rin mejora notablemente su capacidad de refrigeración; su proximidad a los puntos de consumo incrementa su efi -ciencia; y su construcción se realiza en un marco normativo y regulatorio de carácter municipal que fomenta la cogeneración y la ampliación de la actual red de calor de la ciudad.

District heatingY es que el potencial de cogeneración de la planta para el suministro de calor al district heating de la ciudad es realmente signifi ca-tivo. La de Lausward será la primera insta-lación en el mundo capaz de generar 300

JAVIER MONFORTE

Instalación de la turbina de gas en la planta de Lausward.

Montaje de una turbina SGT5-8000H en la factoría de Berlín Moabit de Siemens.

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MWt a partir de una única turbina de gas instalada en un ciclo combinado. Además, su efi ciencia en el uso del gas como com-bustible alcanzará el 85%.

Lausward no es ni mucho menos una planta nueva, ya que comenzó su funcio-namiento como planta de carbón en 1957. Hoy, las instalaciones térmicas de carbón han sido desmanteladas y la planta está enfocada únicamente a la generación con gas. De hecho, siguen en funcionamiento tres turbinas antiguas que, en conjunto, cuentan con una potencia instalada de 523 MWe y 115 MWt para el district heating.

El cliente del proyecto que desarrolla Sie-mens es la empresa municipal de la ciudad –Stadtwerke Düsseldorf– que desde hace 145 años suministra gas, electricidad, agua y calor a la ciudad.

El diseño arquitectónico de la instalación es sin duda otro de los factores diferenciadores de la planta. El proyecto corre a cargo del estudio de arquitectos Kadawittfeldararkite-chtur, con sede en la ciudad de Achen, que pretende convertir el edifi cio en un referente del moderno skyline de la ciudad. Uno de los bloques de la instalación será parcialmente traslúcido y estará iluminado con un llamati-

vo color verde, despojando a la planta de la estética sobria e industrial que caracteriza a las tradicionales plantas de ciclo combinado.

Clase H: turbinas de última generaciónLa respuesta a los altos índices de efi cien-cia que alcanza la planta de Lausward hay que buscarla en su turbina de gas: la SGT5-8000H. Se trata del equipo más moderno y avanzado del fabricante alemán en su gama de turbinas para ciclos combinados. Refrigerada por aire, la turbina cuenta con un desarrollo del tren de potencia completo y la optimización del ciclo agua/vapor y del resto de componentes de la central eléctri-ca. Además, la clase H garantiza bajas emi-siones en operación a carga base y a cargas parciales, y está diseñada acorde con los códigos internacionales medioambientales y de seguridad.

Algunos datos comparativos demuestran la dimensión del trabajo que desarrollan estos equipos: una SGT5-8000H produce tanta energía como 1.200 Porche 911 Turbo unidos, mientras que es capaz de generar energía para abastecer a más de 682.000 hogares, el equivalente a una ciudad de 2,2 millones de habitantes. En cuanto a las emisiones de CO

2, esta turbina las reduce en 43.000 toneladas respecto a las que pro-ducían las turbinas estándar instaladas hasta ahora.

En la innovación tecnológica que ha dado lugar a esta clase de turbinas de gas ha ju-gado un papel destacado la mejora de los materiales. La sustitución del metal por la cerámica ha permitido incrementar de for-ma notable el calor que soportan las piezas que componen cada turbina.

En la actualidad, la fl ota de turbinas de gas de clase H que Siemens tiene distribuidas en plantas energéticas de todo el mundo ha superado ya las 100.000 horas equivalen-tes de operación (EOH). Hasta ahora se han vendido 40 unidades de la serie SGT-8000H y 11 están ya en operación comercial con éxito gracias a un alto grado de disponibi-lidad y fi abilidad de arranque. De hecho, la respuesta rápida que garantizan estos equipos permiten a las plantas su entrada en funcionamiento en unos 40 minutos, un factor clave para los actuales ciclos combi-nados, que son las plantas más utilizadas como respaldo de la generación discontinua de tipo renovable

Efi ciencia en ciclos combinados: un poco de historiaA lo largo de los últimos años, Siemens ha ido incrementado de manera paulatina la efi ciencia de los ciclos combinados a través de la mejora tecnológica de sus turbinas de gas. Además de la mejora del rendimiento de los equipos y el incremento de la capacidad de las instalaciones, los niveles de emisión de CO2 de las plantas se han reducido de forma signifi cativa. La tabla describe las distintas plantas, su año de entrada en funcionamiento y los niveles de efi -ciencia alcanzados.

Imagen del transporte de la turbina SGT5-8000H por las calles de Berlín camino de la planta de Lausward.

Año Planta/País Potencia instalada Tipo de turbinaEfi ciencia alcanzada

1992Killingholme(Reino Unido)

2 x 470 MW, 2x(2+1)SGT5-2000E

52%

1996Didcot B 1&2(Reino Unido)

702 + 710 MW, 2x(2+1)SGT5-2000E

56%

2001Mainz-Wiesbaden(Alemania)

> 400 MW, (1+1)SGT5-4000F

58%

2008/2011Irsching 4(Alemania)

SCC5-8000H 1S570 MW

SGT5-8000H60%

2016Lausward CHP(Alemania)

SCC5-8000H 1S595 MW

SGT5-8000H61%

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