¿Qué es un Ciclo Combinado

La generación de electricidad con ciclos combinados.
Proyectos en España
por
Santiago Sabugal
Director de Ingeniería e I+D
Endesa Generación
¿Qué es un Ciclo Combinado?
Podríamos definir una Central de Ciclo Combinado como un
Sistema Energético altamente eficiente, de bajos costes de
inversión en comparación con los restantes Sistemas Energéticos
de Generación de Electricidad, de un corto plazo de ejecución,
con una gran flexibilidad de operación, con un bajo impacto
ambiental, que puede instalarse próximo a los Centros de
consumo, con el consiguiente ahorro en pérdidas por transporte,
y sin que sea necesario instalar nuevas líneas de Alta Tensión, y
usando un combustible, de fácil transporte y manejo como es el
Gas Natural.
El Ciclo Combinado permite una amplia variedad de
configuraciones para adaptarse a las necesidades de cada
mercado: subidas y bajadas rápidas de carga, cortos tiempos de
arranque partiendo de máquina parada, …etc. He aquí algunas
de las configuraciones más usuales que están operando.
¿Por qué el boom de los Ciclos Combinados?
Si a las características generales de los Ciclos Combinados
añadimos la liberalización de los mercados eléctricos facilitando
la entrada de nuevos generadores y el hecho, al menos de partida,
de un combustible barato, tendremos la explicación del
entusiasmo por este tipo de instalaciones.
EFICIENCIA:
49% 37% -
INVERSION:
450 E/KW
Ciclo Combinado
800 – 900 E/KW Carbón
1500 E/KW
Nuclear
PLAZO EJECUCION: 2 Años
3,5 Años
5 Años
58%
44%
Ciclo Combinado
Centrales de F.O.ó carbón.
Ciclo Combinado
Carbón
Nuclear
2
EMISIONES:
CO2
C. Combinado: 0,45 Kgr/KWh
C. Carbón:
1 Kg/KWh
NOx
≤75 mgr/Nm3
≥200 mgr/Nm3
SO2
O
≥200mgr/Nm3
Cenizas
O
50 mgr/Nm3
TIEMPOS DE ARRANQUE:
(DESDE ESTADO FRIO)
PLANA CARGA ≈1 h. Ciclo Combinado
>7h. Ciclo Carbón
PERMISOS: Dentro de la complejidad administrativa
menor oposición social al proyecto durante
la exposición pública.
Incidencia en la Industria Española del nuevo ciclo Inversor.
Las nuevas inversiones en ciclo combinado se caracterizan por
adjudicarse bajo la modalidad de “llave en mano”. Esto trae como
consecuencia la contratación de la mayor parte de los equipos en
el extranjero, con una baja participación de la industria española
de bienes de equipos, si lo comparamos con el ciclo inversor en
Centrales de Carbón, en las que la contratación por paquete y
una ingeniería de integración, daba más oportunidades de
participar a los suministradores nacionales.
Esta moda impuesta por las exigencias de las entidades
financieras de un responsable único para la financiación de los
proyectos, se está extendiendo incluso a los proyectos que no son
financiados, con una repercusión negativa en la industria, en las
ingenierias y en la calidad final.
3
Consideraciones a futuro.
Se han resaltado las ventajas que tienen los Ciclos Combinados, y
el porqué del entusiasmo por este tipo de instalaciones. No hemos
dicho nada del precio del combustible, que como componente
principal del coste del KWh, fue uno de los principales factores
motivadores de las inversiones en Ciclos Combinados.
Hace dos años el precio horizonte que barajaba para cuando
entrasen en servicio los Ciclos Combinados estaba entorno a 1,7
Ptas/Th. Hoy el panorama es bien distinto y los precios del gas a
futuro, ligados a la cotización del petróleo, del dólar y a la presión
de la demanda, presentan incertidumbres a parte de un
incremento importante de coste.
Por otra parte, no todo son virtudes en los Ciclos Combinados,
también tienen sus puntos débiles, como es el mal
comportamiento de la eficiencia a cargas parciales, lo que unido
al elevado coste del combustible y al menor valor del KWh en
horas valle, obligará a replantear su operativa y tal vez la
conveniencia de diversificar la Generación de Energía Eléctrica,
recurriendo al carbón, en Centrales supercríticas dotadas de los
sistemas más avanzados de depuración de los gases.
La estructura de costes de generación nos indica que el factor
decisorio de las inversiones de cara al futuro va a ser el coste del
combustible y este factor, junto a las consideraciones
medioambientales relacionadas con las emisiones de CO2 y su
manejo, van a determinar en el futuro la continuidad ó no de las
inversiones masivas en Ciclos Combinados.
Estructura del coste del KWh.
CICLO COMBINADO (400 Mw.)
Combustible
Inversión
Personal
O+M
71%
18%
1%
10%
CICLO CARBON (700 Mw.)
Combustible
Inversión
Personal
O+M
55%
37%
4%
4%
4
EFICIENCIA:
INVERSION:
49%
-
58% Ciclo Combinado
37%
-
44% Centrales de F.O. ó carbón.
450 E/KW
Ciclo Combinado
800 – 900 E/KW
Carbón
1500 E/KW
Nuclear
PLAZO EJECUCION:
2
Años
Ciclo Combinado
3,5 Años
Carbón
5
Nuclear
EMISIONES:
Años
CO2
NOx
C. Combinado:
0,45 Kgr/KWh
≤75 mgr/Nm3
C. Carbón:
1 Kg/KWh
≥200 mgr/Nm3
SO2
0
≥200mgr/Nm3
Cenizas
0
50 mgr/Nm3
TIEMPOS DE ARRANQUE:
(DESDE ESTADO FRIO)
PLANA CARGA
≈1 h. Ciclo Combinado
>7h. Ciclo Carbón
PERMISOS:
Dentro de la complejidad administrativa menor oposición social al
proyecto durante la exposición pública.
Estructura del coste del KWh.
CICLO COMBINADO (400 Mw.)
CICLO CARBON (700 Mw.)
Combustible
71%
Combustible
55%
Inversión
18%
Inversión
37%
Personal
1%
Personal
4%
O+M
10%
O+M
4%