Primer paso para la descarbonización: cambiar del carbón al gas

Jan 30, 2024

Caso de estudio

Industria: Propietarios de plantas industriales con sistemas de generación de energía a base de carbón

El propietario de una planta industrial bien establecida utiliza instalaciones de combustión de carbón para suministrar calor y energía a su propia fábrica. Si bien la instalación ha sido económica en el pasado, el fabricante ahora enfrenta un dilema. Es imperativo abordar la descarbonización, ya que se han comprometido a reducir el CO₂ de acuerdo con las expectativas del gobierno y las partes interesadas y aumentar la carga de los impuestos al carbono, manteniendo al mismo tiempo una perspectiva financiera. Teniendo en cuenta el contexto mencionado anteriormente, no es su elección de renovar las instalaciones de carbón o continuar operando las existentes. Cambiar el combustible del carbón a otro bajo en carbono es inevitable. Actualmente, el gas natural está disponible como producto básico con el que se puede contar para un funcionamiento estable. El propietario está considerando instalaciones de cogeneración alimentadas con gas natural para equilibrar la reducción de CO₂ con operaciones estables de la planta. Una opción es convertir la caldera de carbón existente y la instalación de vapor a gas natural. La otra opción es la turbina de gas y el generador de vapor de recuperación de calor de escape que es más eficiente energéticamente. Sin embargo, el propietario no tiene experiencia con la propiedad de una turbina de gas ni ningún conocimiento de los requisitos operativos y de mantenimiento. El propietario también debe considerar acciones futuras para lograr el cero neto de carbono aún más mientras cambia a la quema de gas que les permite reducir las emisiones de carbono. como primer paso.

La turbina de gas es una máquina rotativa que opera con una temperatura de entrada a la turbina superior a 1000 grados Celsius. La temperatura de los gases de escape puede estar por encima de los 500 grados centígrados, lo que sería lo suficientemente alta como para generar vapor para hacer funcionar una turbina de vapor o para suministrar calor presurizado a los procesos de fabricación. Se aplican tecnologías avanzadas a las turbinas de gas, mientras que los fabricantes de equipos originales (OEM) se esfuerzan por demostrar un funcionamiento seguro y confiable. En 2021, el número de turbinas de gas seleccionadas para aplicaciones de cogeneración industrial alimentadas con gas natural fue tres veces mayor que el de turbinas de vapor*. (*fuente: Informe McCoy)

Las plantas de cogeneración con turbina de gas utilizan electricidad de una turbina de gas y vapor de un generador de vapor de recuperación de calor (HRSG) y tienen una baja pérdida de energía. Estas plantas tienen una mayor eficiencia energética global del 80% o más en comparación con las turbinas de vapor de caldera convencionales con condensador y son ideales para la cogeneración. Su paquete estandarizado permite un trabajo de instalación local menos complicado en un área limitada, así como una interfaz hombre-máquina bien desarrollada que ayuda a simplificar la operación. Del mismo modo, también son adecuados para fuentes de energía distribuida y calefacción urbana. Reemplazar la cogeneración a carbón por gas reduce el CO₂ y con la turbina de gas la reducción de CO₂ será mayor, se espera que sea del 69 %.

Mitsubishi Power mantiene un diseño básico probado y lleva a cabo pruebas de verificación de larga duración cuando desarrolla nueva tecnología para eliminar los problemas que ocurren en la introducción del producto. Este enfoque de validación de la primera unidad en el lugar de fabricación propio es exclusivo de Mitsubishi y es la clave para la alta confiabilidad de su turbina de gas.

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