Cogeneración

1. {
COGENERACION
ELECTRICA
UNIDAD 1

2. {
 Cogeneración.- Son el
conjunto de tecnologías
aplicadas a la producción de
energía térmica y eléctrica
de forma simultánea,
partiendo de un mismo
combustible o fuente
térmica.
La Cogeneración se ocupa
de analizar la búsqueda
de nuevas fuentes de
energía útil, de modo que
al combinarlas entre ellas,
podamos obtener una
mayor cantidad de
energía disponible a partir
de los recursos que
obtenemos del medio
ambiente, que como
sabemos son limitados.
Cogeneración Eléctrica

3. { {Planta de Cogeneración
 Aporta energía eléctrica
 Genera energía térmica
útil, en cualquiera de sus
estados, bien por agua
caliente, aire caliente,
vapor u otro tipo de
fluidos térmicos, lista
para ser usada en otra
parte del proceso.
Planta de producción
eléctrica convencional
 La única energía útil
que aporta la planta
de generación
eléctrica es la
electricidad.
“Toda Cogeneración debe cumplir el requisito de proporcionar
energía térmica y eléctrica de forma simultánea”.

4. Evolución Histórica
Dos aplicaciones claves en el desarrollo de la Cogeneración
moderna.
 Centrales de carbón.-Tras la
instalación de las primeras
centrales térmicas con caldera
de carbón y turbina de vapor,
en las zonas más al norte del
planeta.
 Combustible disponible
barato.- El desarrollo y
modernización en
Norteamérica y Europa de
las grandes acerías, y altos
hornos
Agua caliente y
Calefacción
SUMINISTRAR
Suministro eléctrico enorme y
creciente, y además necesitaba
vapor para los diferentes
procesos internos.
Por otro lado se disponía de
combustible que se produce en el
propio proceso de producción
del acero que son los gases de
batería de coque, y gas de acería.

5. Evolución Histórica
Dos aplicaciones claves en el desarrollo de la Cogeneración
moderna.
 La solución estaba servida, las grandes acerías
disponían de calderas de producción de vapor para el
proceso, y de combustible barato, por lo que colocar
una turbina de vapor para producir electricidad que
consumía la propia planta, era una estrategia de bajar
costos y aprovechamiento energético, ya que reducía el
consumo de energía primaria, habitualmente
procedente del carbón.
 El siguiente evento que propició el desarrollo de la
Cogeneración en todo el mundo fue la Crisis del
Petróleo en la década de los 70’s.
 El desarrollo de los motores alternativos, gracias al
desarrollo de materiales más avanzados y de tecnología
mejoradas lograron incrementar la potencia y
rendimiento de este tipo de máquinas, al mismo tiempo
que bajaba el costo de fabricación.
 En la década de los 90’s con el desarrollo de las turbinas
de gas, propulsado por los últimos estudios sobre
materiales metálicos y cerámicos, que permitieron
incrementar sustancialmente las temperaturas de
combustión que eran posibles hasta el momento.

6. { {Reducir las emisiones
CO2
Reducir la dependencia de
las energía de origen fósil
 Obliga a promocionar
las tecnologías de
producción de energía
eléctrica por medio de
fuentes renovables y a
reducir el consumo de
energía primaria.
Compromisos de países
industrializados
Cogeneración
Eléctrica
Energías
Renovables
Son las dos vías
de actuación para
conseguir los
objetivos de
reducción de
emisiones de CO2

7. { La mayor eficiencia
energética
Principales características
de una Instalación de
Cogeneración
 Reducción de los gases de
emisión
 Reducción de gases tóxicos y
contaminantes (NOx, CO, y
partículas sólidas)
 Reducción de los gases de efecto
invernadero (CO2
principalmente)

9. { La gran diversidad
de tecnologías y
procesos
Principales características
de una Instalación de
Cogeneración
 Utilización de gran número de
combustibles diferentes
 Diversificación al sistema
energético reduciendo la
dependencia de un único
producto fósil como es el
Petróleo.

10. {
 Aumenta la garantía
del suministro
eléctrico.
 Promoción de
cientos de empresas,
el aumento en
investigación y
desarrollo y la
enorme creación de
puestos de trabajo
que lleva a cabo.
Principales características
de una Instalación de Cogeneración
10 Térmicas
Nucleares
2000 pequeñas
instalaciones

11. {
 Tamaño inferior a 10 MW y con
casos excepcionales que los
superan
 Disponibilidad: la producción
eléctrica está supeditada a las
necesidades térmicas del proceso
y no a la necesidad eléctrica.
 Inversión económica: por cada
MW de potencia eléctrica
instalada, es muy alta
 Espacio y localización: Especiales
características de seguridad,
emisiones y ruido, deben ser
instaladas a una distancia mínima
del núcleo habitado más cercano.
 Recursos humanos disponibles:
Precisan para su operación y
mantenimiento de profesionales
con alto grado de formación.
LIMITACIONES
DE LA
COGENERACION

12. { {Combustibles
renovables
 Biogás
 Biodiesel
 Bioetanol
 Biomasa
Combustibles de origen
fósil
 Gasoil
 Gas natural
 Gas propano
 Fuel oil
 Carbón
Combustibles utilizados
en la Cogeneración
El mayor rendimiento económico se logra principalmente
cuando se consume un combustible que esté disponible
dentro del proceso industrial, y que no sea comercializable
por otras vías.

13. Principales contaminantes presentes en los gases
de escape, se producen durante la combustión
 CO Monóxido de carbono.- Procedente de
inquemados en el combustible principal.
 SO2 Dióxido de azufre.- produce corrosión
al formar H2SO4, ácido sulfúrico, y en
contacto con las capas altas de la atmósfera
provoca “lluvia ácida”
 NOx óxidos de nitrógeno.- estos gases están
declarados como peligrosos para la salud.
 CO2 Dióxido de carbono.- Es un gas
prácticamente inerte, pero fue introducido
en la legislación a partir del Tratado de
Kioto, debido a su comportamiento como
gas de “efecto invernadero”.

14. INSTALACIONES DE APROVECHAMIENTO TERMICO,
EN PLANTAS DE GENERACION ELECTRICA
 TIPO ESPECIAL DE INSTALACION DE COGENERACION
Aprovechamiento
térmico
Central Térmica
Calor de
condensación
de su ciclo
cerrado
Vapor de baja
presión
Para procesos
industriales
Para
climatización
Energía
Eléctrica
Producción
de energía
eléctrica
Cogeneración
LA EFICIENCIA ENERGETICA de una Cogeneración
eléctrica es potencialmente más alta cuanto menor sea la
temperatura de utilización de la energía térmica.
(Temperaturas Bajas de entre 70 y 80°C).

15. {
 La obtención simultánea de agua
caliente, es decir calor,
climatización, es decir frío, y
electricidad, ha dado en
denominar a las instalaciones de
Cogeneración que utilizan este
sistema de “trigeneración”.
INSTALACIONES DE
TRIGENERACION
GENERACION DE FRIO POR ABSORCION DE CALOR
Máquina de absorción de calor: máquina clave en la rentabilización
de instalaciones de cogeneración cuando se pretende obtener agua
caliente, calefacción durante el invierno y frío durante el verano.