Historia y Evolucin de la Historia y Evolucin 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 AVERAS PRINCIPALES AVERAS

SIEMENS: SIEMENS: Turbinas de Gas Turbinas de Gas

IndustrialesIndustriales

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

ms eficiente del mundoms eficiente del mundo

ALSTOM: GT24 y GT26ALSTOM: GT24 y GT26

GENERAL ELECTRIC: GENERAL ELECTRIC:

Turbinas de Gas AeroderivadasTurbinas de Gas Aeroderivadas

Sep

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EspecialEspecial

Turbinas de GasTurbinas de Gas

Ingeniera termosolarIngeniera termosolar

Conoce el estado

del arte

en tecnologa

termosolar,

equipo por

equipo y

sistema por

sistema

GEMASOLAR: GEMASOLAR:

24 horas de produccin 24 horas de produccin

ininterrumpidaininterrumpida

CURSOS RENOVETECCURSOS RENOVETEC

Programacin de CursosProgramacin de Cursos

Otoo 2011Otoo 2011

40 VERTEDEROS 40 VERTEDEROS espaoles cuentan con espaoles cuentan con

plantas de generacin plantas de generacin

elctrica a partir de biogselctrica a partir de biogs

ENCEENCE eleva la eleva la generacin de energa generacin de energa renovable un 11,6 %renovable un 11,6 %

Turbinas elicas Turbinas elicas de de eje vertical mejor que las eje vertical mejor que las

tradicionalestradicionales

TURBINAS DE GASTURBINAS DE GAS Historia y Evolucin de la Turbina de GasHistoria y Evolucin 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 Averas en Turbinas de GasPrincipales Averas en Turbinas de Gas 1414 SIEMENS: Turbinas de Gas IndustrialesSIEMENS: Turbinas de Gas Industriales 2020 SGT5SGT5--8000H8000H: : La Turbina ms grande y La Turbina ms grande y ms eficiente del mundoms 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 generacin de energa renovable un ENCE eleva la generacin de energa renovable un

11,6% hasta junio11,6% hasta junio 3434 El El Etanol de AgaveEtanol de Agaveun futuro biocombustibleun futuro biocombustible 3636

COGENERACINCOGENERACIN 40 Vertederos espaoles cuentan con plantas de 40 Vertederos espaoles cuentan con plantas de

generacin de energa elctrica a partir de biogsgeneracin de energa elctrica a partir de biogs 3939 ELICAELICA

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 financiacin para Eolia Renovables obtiene financiacin para

3 parques elicos en Catalua3 parques elicos en Catalua 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 ANDALUCA pone en marcha 167 MW ms de ANDALUCA pone en marcha 167 MW ms de

energa termosolarenerga termosolar 4545 GEMASOLAR: 24 horas de produccin ininterrumpidaGEMASOLAR: 24 horas de produccin ininterrumpida 4646 La TERMOSOLAR podra producir toda la electricidad La TERMOSOLAR podra producir toda la electricidad

de Espaade Espaa 4848

Edicin Mensual

Ao I Septiembre 2011

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Santiago G. Garrido

Jefa de Redaccin Natalia Fernndez Castao

Administracin Yolanda Snchez

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Alberto Lpez Serrada Alex Lupin Romero

Pedro Juan Lpez Rojo Dpto Tcnico VEOLIA

Alberto Fanjul Carlos Nez

Diseo grfico Maite Trijueque

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44

TURBINAS DE GAS

L a primera referencia al fenmeno en que se basa la turbina hay que buscarla en el ao 150 A.C de manos del filsofo egipcio Hero, que ide un pequeo juguete llamado Aeolipilo, que giraba a partir del vapor generado en una pequea caldera. El juguete era una pura elucubracin mental, pues no se tiene constancia de que jams fuera construido.

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

Historia y Evolucin de la

Turbina de Gas

H oy en da, el diseo de

turbina de gas que se

ha impuesto est

basado en un compresor axial

multietapa, una cmara de

combustin interna y una

turbina de expansin, todo ello

construido de una forma

bastante compacta que da idea

de un equipo unitario. Pero al

diseo de turbina predominante en la actualidad se ha llegado

despus de una larga evolucin 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 accin 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 cmara de combustin, utilizando los gases de escape de la turbina para este fin, y una turbina de expansin multietapa. A pesar de lo genial del diseo, el poco xito fue debido al bajo rendimiento tanto del compresor como de la turbina, por las bajas relaciones de compresin y la baja temperatura mxima alcanzada en funcin de los materiales disponibles en la poca.

La relacin de compresin 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 bsicos de su teora del perfil aerodinmico para el diseo de compresores y turbinas, y es a partir de aqu cuando se emprende el desarrollo de los compresores axiales. La teora del perfil aerodinmico expuesta por Griffith es sin duda un importante hito en el desarrollo de las turbinas de gas tal y como las conocemos hoy en da, y gracias a los conocimientos desarrollados por Griffith se consigui desarrollar compresores y turbinas de alto rendimiento.

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

La primera turbina de gas industrial para generacin elctrica, presentada en 1939 en la Swiss National

Exhibition en 1939. Su potencia era de 4000 KW

66

TURBINAS DE GAS

conseguan competir con los motores alternativos a pistn, debido siempre a su bajo rendimiento mximo (20%). Pero sus caractersticas de bajo peso y pequeo volumen hicieron que un poco antes del inicio de la segunda guerra mundial comenzara el desarrollo de turbinas para uso aeronutico. As, Whittle en Gran Bretaa en 1930 concibi y patent el uso de un reactor como medio de propulsin. Alemania, por su parte, tambin desarroll en paralelo su primer motor a reaccin para aviacin. En 1939 Heinkel hizo volar el primer avin utilizando un motor a reaccin de gas. No obstante, con las mayores velocidades alcanzables aparecieron nuevos problemas aerodinmicos que tuvieron que ir solucionndose. Hasta el final de la guerra (1944-1945) no se consigui que un avin propulsado consiguiera volar de forma eficiente.

Este uso masivo del motor de reaccin unido a los nuevos conocimientos de aerodinmica permiti el desarrollo de turbo mquinas con alto rendimiento. De esta forma, a partir de los aos 60 el uso del reactor se generaliz y en la dcada de los 70 prcticamente toda la aviacin de gran potencia era impulsada por turbinas.

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

La relacin de compresin del compresor y su rendimiento.

La resistencia de los materiales para poder usar altas temperaturas en la cmara de combustin 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 slo ha sido posible tras desarrollar un compresor axial a partir de la mejora de conceptos aerodinmicos, que han permitido altas relaciones de compresin. El segundo de los pilares ha sido la innovacin tecnolgica en el campo de los materiales, con el desarrollo de nuevas aleaciones mono cristal y recubrimientos cermicos. Esto, unido un profundo estudio de la refrigeracin interior del alabe ha permitido alcanzar temperaturas muy altas tanto en cmara de combustin como en las primeras ruedas de labes.

La tercera de las claves ha sido el desarrollo de la informtica. El empleo de ordenadores ha permitido por un lado poder simular determinadas condiciones y comportamientos, para as mejorar los diseos. Por otro, ha permitido desarrollar sistemas de control que permiten de forma muy sencilla para el operador arrancar, parar y vigilar los principales parmetros de operacin de la mquina minuto a minuto, y adems pueden diagnosticar el estado tcnico del equipo y predecir futuros fallos.

En la dcada de los 70 se intensific el uso de turbinas para generacin de electricidad. As, en 1974 se construy la primera instalacin de 50 MW. En Espaa, la primera turbina de gas de gran tamao (260 MW) se puso en marcha en el ao 2002, arrancando la era de las centrales trmicas de ciclo combinado que ya haba comenzado haca tiempo en otros pases.

77

TURBINAS DE GAS

L as TURBINAS DE GAS son equipos capaces de transformar la energa qumica contenida en un combustible

en energa mecnica, ya sea para su aprovechamiento energtico o como fuerza de impulso de aviones, automviles o barcos.

Pueden clasificarse segn el origen de su desarrollo, por el diseo de su cmara de combustin y por su nmero de ejes.

Turbina de gas aeroderivadas: Provienen del diseo de turbinas para fines aeronuticos, pero adaptadas a la produccin de energa elctrica en plantas industriales o como micro turbinas. Sus principales caractersticas son su gran fiabilidad y su alta relacin potencia/peso, adems cuentan con una gran versatilidad de operacin y su arranque no es una operacin tan crtica 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 diseo facilita las operaciones de sustitucin y mantenimiento, lo que hace viable que se lleven acabo revisiones completas en menores intervalos de tiempo.

Turbina de gas industriales: La evolucin de su diseo se ha orientado siempre a la produccin de electricidad, buscndose grandes potencias y largos periodos de operacin a mxima carga sin paradas ni arranques continuos.

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

en posteriores aplicaciones de cogeneracin. Su mantenimiento debe realizarse in situ debido a su gran tamao y peso, buscndose alargar lo ms posible en el tiempo las revisiones completas del equipo.

Turbina de cmara de combustin tipo silo: En estos diseos la cmara aparece dispuesta sobre la parte superior de la turbina. Los inyectores se instalan atravesando el techo superior de la cmara, y los gases de escape llegan a la turbina de expansin por una abertura inferior conectada a sta.

Su diseo no est 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 cmara de combustin anular: En este caso la cmara consiste en un cilindro orientado axialmente instalado alrededor del eje. Tiene un nico tubo de llama y entre 15 y 20 inyectores. Consiguen una buena refrigeracin de los gases de combustin y bajas prdidas de carga, aunque su distribucin de temperaturas y mezcla combustible/comburente es menos uniforme que en cmaras tuboanulares.

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

Turbina de cmara de combustin tubo anular: Una serie de tubos distribuidos alrededor del eje de forma uniforme conforman este diseo de cmara de combustin. Cada una posee un nico inyector y buja. Tienen mejor resistencia estructural que las anulares, pero menor rendimiento y mayor peso. Adems si una de ellas deja de funcionar y no es detectado, pueden producirse grandes diferencias de temperaturas en la estructura. La pieza de transicin, que es la que recoge todos los gases de combustin para dirigirlos a la turbina de expansin, es una parte delicada de la instalacin.

Esta tecnologa es utilizada en sus diseos por Mitsubishi y General Electric.

Turbina monoeje: El compresor, turbina de expansin y generador giran de forma solidaria con un nico eje de rotacin. La velocidad de giro es en la inmensa mayora de los casos de 3000 rpm, forzado por la frecuencia que debe tener el rotor del generador elctrico al verter a la red general (50 Hz). Es el diseo usual en las grandes turbinas comerciales de generacin elctrica.

Turbina multieje: La turbina de expansin se encuentra dividida en 2 secciones, la primera o turbina de alta presin, se encuentra unida al compresor axial al que proporciona la potencia necesaria para su funcionamiento. La segunda seccin comparte eje con el generador, aprovechndose la energa transmitida en la generacin de electricidad. Esta tecnologa es utilizada en aeroderivadas y turbinas de pequea 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 admisin de aire, el compresor, la cmara de

combustin, la turbina de expansin y el rotor. A continuacin se detallan las principales caractersticas de cada uno de estos elementos.

Admisin de aire

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

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

Compresor de aire

La funcin del compresor es elevar la presin del aire de combustin (una vez filtrado) antes que entre en la cmara de combustin, en una relacin que vara segn la turbina pero que normalmente est comprendida entre 10:1 y 40:1. Esta compresin se realiza en varias etapas y consume aproximadamente las 2/3

Partes Principales de la

Turbina de Gas

Entrada de aire

Comprensor

Cmara de combustin

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 combustin se realiza variando el ngulo de inclinacin de las ruedas iniciales de labes del compresor. A mayor ngulo, mayor cantidad de aire de entrada al compresor, y por tanto, a la turbina. Este mtodo se usa para mejorar el comportamiento a carga parcial de la turbina de gas.

Una parte del aire del compresor se utiliza para refrigeracin de labes y de la cmara de combustin, de forma que aproximadamente un 50% de la masa de aire es usado para este fin.

Cmara de combustin

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

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

Turbina de expansin

En la turbina es donde tiene lugar la conversin de la energa contenida en los gases de combustin, en forma de presin y temperatura elevada (entalpa), a potencia mecnica (en forma de rotacin 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 1200-1400C y una presin de 10 a 30 bar., salen a unos 450-600C. Esa alta temperatura hace que la energa que contienen pueda ser aprovechada bien para mejorar el rendimiento de la turbina (con un sistema conocido como REGENERACIN, que consiste en utilizar estos gases para calentar adicionalmente la mezcla en la cmara de combustin) o bien, como es ms habitual, para generar vapor en una caldera de recuperacin. Ese vapor posteriormente se introduce en una turbina de vapor consiguindose 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 fro, que es aquel que se produce cuando la turbina ha estado ms 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 ms de arranques:

Arranque superfro. Despus de una parada programada, sin virador. El virador es una mquina encargada de hacer girar el rotor a

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

Rearranque inmediatamente despus de un disparo, se produce despus de un disparo porque algn sensor ha dado un aviso y se ha corregido rpidamente o ha sido una falsa alarma, o se estn haciendo prueba. Curiosamente, el nmero de arranques fallidos (arranques que no llegan a completarse) en rearranques es ms elevado que en el resto de los tipos de arranque.

Arranque

de una turbina de gas

1212

TURBINAS DE GAS

La diferencia fundamental est 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 ms pesada que el rotor), lo que obliga a una subida controlada en carga. el estrs trmico y la dilatacin 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 fro 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 rotacin en caso de parada prolongada es necesario que la turbina gire en virador durante unas horas, evitando as deformaciones producidas al enfriarse de forma no homognea. Si tras la parada ha estado funcionando en virador, est fase ya est realizada.

2) Preparacin para el arranque.

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

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

El sistema de refrigeracin 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 recuperacin de gases, se debe revisar el sistema para ver que todo est correcto y no nos de problemas cuando pongamos a plena carga la turbina.

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

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 ms rpido posible las zonas peligrosas de vibracin.

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. Tambin se pretende que la distribucin de pesos a lo largo del eje de rotacin sea perfecta y se eviten problemas de vibracin al atravesar las velocidades crticas.

4) Aceleracin hasta velocidad de sincronismo. Paso por velocidades crticas.

Se ordena desde el control subir hasta velocidades de sincronismo.

1313

TURBINAS DE GAS

Interesa pasar por las velocidades crticas lo ms rpido posible.

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

El sistema tambin supervisa la aceleracin, para asegurar que se pasa rpidamente por las velocidades crticas.

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

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

A partir de ese momento la fuerza de los gases de combustin 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 energa elctrica, en esta fase es donde ms disparos se producen.

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

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

El sincronizador vara 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 crticas.

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

Aceleracin insuficiente.

Desplazamiento axial excesivo al subir carga.

Temperatura excesiva de cojinetes, esta fallando la lubricacin o estamos hiendo muy rpido.

Vibraciones al subir carga.

Consejos tiles 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 qu ha provocado el disparo y haberlo solucionado.

2) Las averas no se arreglan solas, de forma mgica. Aunque es cierto que a veces son problemas irreales relacionados con la instrumentacin, la mayora de las veces no es as.

3) Las turbinas de gas no son caprichosas: cuando tienen un problema no intentan llamar la atencin, 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 decisin. Las averas ms graves en una turbina siempre estn relacionadas con una negligencia de este tipo.

1414

TURBINAS DE GAS

Principales Averas en

Turbinas de Gas

L a mayor parte de los fallos en turbinas de gas estn relacionados con las altas temperaturas que se emplean en la cmara de combustin y en las primeras filas de labes de la turbina de expansin. Otro gran grupo se refiere al ajuste del proceso de combustin, y as el

rendimiento y la estabilidad de llama se ven relacionados con estos ajustes. Otra parte de las averas son las tpicas de los equipos rotativos: vibraciones, desalineaciones, etc. Y por ltimo, al igual que ocurre con los motores de gas, las negligencias de operacin y mantenimiento estn detrs de muchos de los problemas que se viven con turbinas de gas, y especialmente, detrs de las averas ms graves. As, 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 averas 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 ms limpio posible de partculas y objetos extraos al compresor, ya que cualquier objeto por partcula slida por muy pequea que sea puede ocasionar graves daos 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 est bien cerrada la puerta de acceso.

Corrosin en la casa de filtros.

Fallos en labes (compresor y turbina de expansin).

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

trmicas muy grandes, todo ello girando a altas velocidades, lo que puede provocar que pequeos 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 continuacin a exponer algunos de los ms importantes:

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

Fisuras (cracks).

Rotura por velocidad crtica.

Prdida de recubrimiento cermico (coating loss).

Obstruccin de orificios de refrigeracin.

Corrosin (fretting).

Erosin.

Roces (Rubbing).

Deformacin por fluencia trmica (creep).

Sobretemperatura (overfiring).

Decoloracin (en compresor).

FOD en un alabe del comprensor

FOD en un labe del comprensorFOD en un labe del comprensor

Problemas de corrosin en caja de filtrosProblemas de corrosin en caja de filtros

1616

TURBINAS DE GAS

Fallos en cmara de combustin.

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

Llama pulsante, provoca una vibracin.

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

Sobretemperatura en lanzas, provocando su degradacin.

Sobretemperatura en piezas de transicin, 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 supondra de desajustes y daos. Los posibles fallos que de pueden dar en el rotor son:

Bombeo del compresor, no entra suficiente caudal de aire.

Ensuciamiento del compresor.

Vibracin que puede estar causada por las siguientes circunstancias:

*Mal estado de sensores de vibracin o tarjetas acondicionadoras de seal.

*Desalineacin.

*Falta de presin 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.

*Vibracin 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 reaccin en cadena como consecuencia de la

rotura de un alabe o por la introduccin de un

objeto que provoque la rotura de labes.

Ensalada de paletasEnsalada de paletas

1717

TURBINAS DE GAS

Una fisura en el rotor, no tiene solucin

permanente solo temporal. Aparece cuando

una grieta superficial progresa, se detecta por

el aumento de vibracin, 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, cmara de combustin y turbina, sirviendo tambin de soporte a los labes fijos y mviles, 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 presin, o que provoquen la entrada de objetos extraos, con el consiguiente riesgo para la turbina. Los fallos ms comunes son:

Fisuras en la carcasa.

Fugas de aire por carcasa.

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

Fallos en cojinetes.

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

semejante sistema, los cojinetes tienen una capa de un metal llamado Babit, que permite girar al rotor con un rozamiento muy pequeo, pero es un metal muy delicado que hay que cuidar para evitar su degradacin 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 lubricacin.

Desgaste del material antifriccin.

Golpes y daos en material antifriccin.

Problemas de lubricacin:

*Agua en el aceite.

*Contaminacin.

Fallos de control y de la instrumentacin.

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 tendran que indicar los fallos los que estn funcionando

Cojinete radial en mal estadoCojinete radial en mal estado

1818

TURBINAS DE GAS

mal, y nos estn dando falsos fallos que nos podran hacer parar la central y a la hora de ir a ver la avera 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 podra estar averiado.

Existen determinados factores aumentan la probabilidad de fallo como son:

*Temperatura.

*Humedad.

*Polvo y suciedad.

*Tensin de alimentacin.

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

Sensores de temperatura.

Sensores pticos.

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

El PLC debe ser redundante.

Toda la instrumentacin (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

Caudalmetro de turbina de alta presin HMCaudalmetro de turbina de alta presin 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

Curso de Turbinas de Gas Curso de Turbinas de Gas

Aeroderivadas e IndustrialesAeroderivadas e Industriales Madrid 21 y 22 de Noviembre 2011Madrid 21 y 22 de Noviembre 2011

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2020

TURBINAS DE GAS

SIEMENS: Turbinas de gas industriales

SIEMENS es un referente mundial en el mundo de las turbinas, ofreciendo una SIEMENS es un referente mundial en el mundo de las turbinas, ofreciendo una

amplia gama de turbinas tanto para la produccin de electricidad como para el amplia gama de turbinas tanto para la produccin de electricidad como para el

accionamiento mecnico de equipos en la industria del petrleo y el gas. Todas las accionamiento mecnico de equipos en la industria del petrleo y el gas. Todas las

turbinas de SIEMENS estn equipadas con quemadores de bajas emisiones (sistema turbinas de SIEMENS estn equipadas con quemadores de bajas emisiones (sistema

en seco DEL, con el fin de minimizar las emisiones de NOx y garantizar el en seco DEL, con el fin de minimizar las emisiones de NOx y garantizar el

cumplimiento de las normativas regionales e internacionales en materias de cumplimiento de las normativas regionales e internacionales en materias de

emisiones.emisiones.

Generacin de energa elctrica y Generacin de energa elctrica y

aplicaciones industriales.aplicaciones industriales.

Productores de electricidad independientes, servicios pblicos y municipios:

Plantas generadoras de ciclo simple y combinado para carga base y picos de demanda.

Cogeneracin para plantas industriales con una alta demanda de calor y redes de calefaccin urbana.

Usuarios finales:

Plantas qumicas y farmacuticas

Plantas de alimentacin y bebidas

Plantas de automocin, minera e industria pesada

Celulosa, papel y textil

Hospitales, universidades y otros complejos de edificios

Propulsin marina y otras industrias

Sector del petrleo y el gasSector del petrleo y el gas

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

Inyeccin de agua y bombeo de crudo, extraccin de gas y separacin de gas y petrleo.

Explotacin de yacimientos y pozos, inyeccin de gases

Comprensin para almacenamiento, exportacin y refrigeracin de gas en plantas procesadoras

Generacin y suministro de energa elctrica

Transporte: gasoductos, almacenamiento y plantas LNG

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

Generacin de energa y compresin de refrigerante para licuefaccin de gas natural (LNG)

Produccin: refineras, petroqumicas y plantas GTL

Generacin de energa para plantas GTL

Generacin de energa en refineras

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 ms grande y

ms 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 ms grande del mundo con una eficiencia superior al 60% lo que supone una reduccin 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 aos de planificacin, en el que han trabajado 750 personas y que supone el desarrollo en potencia de 13 motores de avin.

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 operacin.

2929

TURBINAS DE GAS

Turbina de gas LM2500+

Caractersticas

Accionamiento directo para la generacin de energa

Velocidad variable para accionamiento mecnico

Potencia total en diez minutos Alta eficiencia trmica Diseo compacto y modular De potencia de 25 por ciento ms que LM2500

Mantenimiento in situ Capacidad de combustible dual (destilado o de gas)

Especificaciones Tcnicas

31,0 MW de potencia 9,287 Btu/kWe-Hr de consumo especfico 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

Caractersticas

Accionamiento directo para la generacin de energa

Velocidad variable para accionamiento mecnico

Potencia total en diez minutos Alta eficiencia trmica Diseo compacto y modular De potencia de 25 por ciento ms que LM2500

Mantenimiento in situ Capacidad de combustible dual (destilado o de gas)

Especificaciones Tcnicas

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

55

PrPrgramacigramacin de Cursn de Cursss

91 126 37 66 www.renovetec.com

CURSO CIUDAD FECHA

Curso de Operador de Calderas Preparacin del examen oficial

Madrid 16, 17 y 18 de Noviembre

Curso de Mantenimiento de Torres de Refrigeracin Obtencin del Carn Oficial

Madrid 12, 13 y 14 de Diciembre

Curso de Alta y Media Tensin Preparacin de trabajadores autorizados/cualificados

Madrid 28 y 29 de Noviembre

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

Madrid Consultar en info@renovetec.com o

llamando al 91 126 37 66

CURSOS OFICIALESCURSOS OFICIALES

FORMACIN DE DIRECTIVOS Y PROFESIONALES ESPECIALIZADOSFORMACIN DE DIRECTIVOS Y PROFESIONALES ESPECIALIZADOS

CURSO CIUDAD FECHA

Curso de Operacin y Mantenimiento de Plantas industriales y energticas Formacin de Directores de Planta, Jefes de Operacin y Jefes de Mantenimiento

Madrid Consultar en info@renovetec.com o

llamando al 91 126 37 66

Curso de Puesta en Marcha de instalaciones industriales y energticas Formacin de Jefes de Puesta en Marcha

Madrid Consultar en info@renovetec.com o

llamando al 91 126 37 66

Curso prctico de Auditoras Energticas Formacin de Auditores Energticos

Madrid y Barcelona 10 y 11 de Noviembre

Permitting y Gestin financiera de proyectos energticos Formacin de Ingenieros de Proyecto Madrid 19 y 20 de Septiembre

Prevencin de riesgos laborales durante la puesta en marcha de proyectos industriales Formacin de Tcnicos en Prevencin

Madrid Consultar en info@renovetec.com o

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Prevencin de riesgos laborales en Centrales Termosolares Formacin de Tcnicos de Prevencin Madrid 14 y 15 de Noviembre

CURSO CIUDAD FECHA

Curso de Instrumentacin y Control Plantas industriales y energticas Madrid

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

Curso de Bombas Centrfugas Plantas industriales y energticas Madrid 3 y 4 de Noviembre

CURSOS DE MANTENIMIENTO INDUSTRIALCURSOS DE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

CENTRALES ELCTRICASCENTRALES ELCTRICAS

CURSO CIUDAD FECHA

Curso tcnico general de Centrales Termosolares Centrales de concentrador cilindro-parablico Madrid y Sevilla 29 y 30 de Septiembre

Curso tcnico general de Plantas de Cogeneracin Centrales de concentrador cilindro-parablico Madrid y

Barcelona Consultar en info@renovetec.com o

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

Curso tcnico general de Centrales de Ciclo Combinado Madrid

Consultar en info@renovetec.com o

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Curso tcnico general de Aerogeneradores y parques elicos Madrid

19 y 20 de Enero

Curso de Control Qumico en centrales elctricas Centrales termosolares, Ciclos Combinados, Cogeneracin, Biomasa Madrid

3 y 4 de Octubre

Operacin eficiente en centrales elctricas Centrales termosolares, Ciclos Combinados, Cogeneracin, Biomasa Madrid y Sevilla

6 y 7 de Octubre

Curso de Mantenimiento de centrales elctricas Centrales termosolares, Ciclos Combinados, Cogeneracin, Biomasa Madrid y

Barcelona

7 y 8 de Noviembre

Curso de tcnico 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 cogeneracin, 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 cogeneracin Madrid 24 y 25 de Octubre

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

Madrid 20 y 21 de Octubre

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

Madrid 22 y 23 de Septiembre

Mantenimiento de Motores de Gas Mantenimiento rutinario, programado, Overhaul, Principales averas, 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 energa durante el primer semestre, lo que supone un

aumento del 11,6% respecto al mismo periodo del ejercicio anterior, segn ha informado la compaa dedicada a la fabricacin de celulosa y a la generacin de energa renovable.

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

Adems, la empresa est ejecutando el Plan de Energa Renovable 2011-2015, que contempla la promocin y construccin de nueve nuevas plantas de energa renovable con biomasa, lo que supondra un aumento de su potencia instalada en 210 MW nuevos.

De las nueve plantas, Ence ya tiene en construccin la primera, la de Huelva, que con 50 MW ser la ms grande de Espaa, y cuenta con la declaracin de impacto ambiental, la autorizacin ambiental integrada y la autorizacin administrativa para la futura planta de Mrida (Extremadura).

Adems, se encuentran en proceso de desarrollo y promocin las futuras plantas de Alcntara (Cceres), Melgar de Fernamental (Burgos), Villaturiel/Vilecha (Len) y Ciudad Real.

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

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 energa con el objetivo de contar, antes del 15 de septiembre, con las ofertas para la construccin de dos nuevas plantas de energa renovable con biomasa.

Adems, el grupo papelero y energtico ha pedido a las constructoras una propuesta de acuerdo marco que contemple la construccin de seis plantas ms, de tal forma que se reflejen frmulas de mejora de precios por economa de escala.

El desarrollo del plan de energa renovable con

ENCE eleva la generacin de energa

renovable un 11,6% hasta junio

BIOMASA

3535

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

La primera de ellas ya se est construyendo en Huelva por OHL y la peticin actual de ofertas se refiere a la construccin de las dos primeras plantas de energa renovable con biomasa, que estarn ubicadas en Mrida (Extremadura) y Melgar de Fernamental (Burgos), de 20 MW de potencia instalada cada una.

Junto con las plantas de Huelva y los proyectos de Mrida y Melgar, la compaa tiene tres proyectos ms que se encuentran en avanzado estado de promocin: Ciudad Real, Alcntara (Cceres) y Villaturiel/Vilecha (Len).

ENCE GENERA EN NAVIA UN 5,73% MS DE ENERGA VERDE CON BIOMASA EN EL PRIMER SEMESTRE DEL AO

La fbrica asturiana de Ence ha aumentado su produccin energtica en casi un 5,73% en el primer semestre del ao, generando hasta 230.934 megavatios/hora (MWh) de energa, 12.550 MWh ms que en el mismo periodo de 2011.

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

Para la generacin de energa, adems de la biomasa forestal externa, la fbrica de Navia se nutre fundamentalmente de la propia corteza de los eucaliptos que llegan a la factora para su transformacin 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.

As, Ence genera electricidad en su fbrica asturiana a travs de dos lneas de produccin energticas que suman 77 MW de potencia instalada y que producen tambin el vapor necesario para el proceso de fabricacin de la pasta de papel.

Una de las lneas, con un turboalternador de 37 MW de potencia mxima, produce energa verde exclusivamente con biomasa que inyecta a la red elctrica y que constituye hoy por hoy la planta de generacin con biomasa ms grande de Espaa.

En general, los buenos resultados de la compaa en el primer semestre denotan un creciente aumento de la eficiencia energtica 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 energa renovable con la construccin de nueve plantas de biomasa en los prximos cuatro aos.

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

BIOMASA

3636

ElEtanol de Agave un futuro biocombustible

BIOMASA

En un artculo 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 Mxico 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

caa de azcar o el maz. Segn el investigador Daniel Tan, este cultivo es uno de los ms prometedores en este campo de la produccin de bioetanol.

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

Para comprobar todo esto se hizo un cultivo piloto de esta planta en Australia y as estudiar sus posibilidades. Analizaron la produccin de etanol y extrapolaron los resultados a hipotticas explotaciones de mayor tamao.

Segn los resultados del estudio, el etanol obtenido de esta manera tiene un balance energtico positivo, pues produce cinco veces ms energa que la que se invierte. Es comparable en este aspecto a la caa de azcar y menor que en el caso del biodiesel. Tambin es comparable a la caa de azcar respecto al balance de dixido de carbono.

El etanol de agave podra mover nuestros vehculos en un futuro cercano.

Segn los anlisis de estos investigadores, la plantacin de agave para estos propsitos en tierras ridas o semiridas casi no produce presin alguna sobre la produccin de comida o sobre los recursos hdricos.

Adems, la plantacin y la industria asociada anexa podran usar la energa producida por la quema de los desperdicios producidos en el proceso e incluso parte del propio bioetanol.

Quizs algn da 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 podra ayudar a paliar

las consecuencias que han tenido para los

espacios naturales las plantaciones dedicadas a la

produccin de biocombustibles, prueba de ello la

encontramos en las selvas del suroeste asitico

que han sido en parte destruidas por este motivo,

al igual que la Amazona. 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 fotosntesis que es muy bajo

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

cultivada para producir todo o parte del

combustible que necesitamos. El rendimiento de

las clulas solares comerciales ms sencillas es

ms de diez veces superior al rendimiento de las

plantas. Con la salvedad de que las plantas no

necesitan ningn tipo de cuidado, prcticamente

crecen solas.

Una manera de impedir estos desastres y

de hecho se est realizando, es generar

biocombustibles a partir de los desperdicios que

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

hacer plantaciones dedicadas a este propsito. Es

el caso de los aceites de frer que pueden ser

convertidos en biodiesel una vez usados. O los

desperdicios del procesado de la madera que

tambin pueden ser convertidos en bioetanol.

Otra solucin al problema sera usar tierras que

no tengan mucha utilidad comercial, como las

desrticas. Ya que existen plantas adaptadas a

condiciones tan hostiles que no necesitan ms

que unas pocas gotas de lluvia al ao. Por tanto

la solucin pasa por buscar la forma de hacer

rentable estas plantas para la produccin de

biocombustibles.

3939

U nos 40 vertederos espaoles cuentan con plantas de generacin de energa elctrica a partir de biogs, con 97

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

Estos vertederos logran convertirse en digestores de residuos, llegando a la obtencin de biogs que a su vez sirve para generar energa elctrica limpia.

Est prevista la instalacin de nuevos motores de cogeneracin en otros vertederos espaoles a lo largo del presente ao.

A principios de la dcada de los 90, cuando en Espaa no se haba desarrollado ningn proyecto de estas caractersticas, ya exista en el mundo un nmero

importante de vertederos que aprovechaban energticamente el biogs que generaban.

Bsicamente, la infraestructura de extraccin y aprovechamiento del biogs en un vertedero controlado consta de: Pozos de captacin, lneas de conduccin, antorcha, estacin de regulacin y medida, sistema de eliminacin e H2O, sistema e eliminacin de compuestos corrosivos, sistema de aprovechamiento del biogs.

De forma general se puede admitir que un vertedero controlado se comporta como un digestor anaerobio que, a travs de una serie de procesos fisicoqumicos y principalmente microbiolgicos (fermentacin anaerobia) que tienen lugar en el interior de las plataformas de vertido, da como resultado la degradacin

40 Vertederos espaoles cuentan con plantas de generacin de

energa elctrica a partir de biogs

COGENERACIN

En concreto, existen 97 motores de cogeneracin instalados con una potencia global cercana a los 100 MW. Adems, est prevista la instalacin de nuevos motores de cogeneracin en otros vertederos espaoles a lo largo del presente ao.

4040

de los residuos orgnicos y la aparicin de una mezcla de gases o "biogs".

El biogs est constituido principalmente por metano (50-60%) y dixido de carbono (30-40%). El generado en los vertederos de RU, debido a la variabilidad de la materia orgnica de estos residuos, contiene adems otros muchos gases que estn presentes en mnimas cantidades dependiendo de la composicin de los residuos, la edad del vertedero, las condiciones del lugar, la gestin del vertedero y la presencia de un sistema de recogida del biogs.

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

biogs por lo tanto estar determinado por la concentracin de metano - alrededor de 2025 MJ/m3, comparado con 3338 MJ/m3 para el gas natural.

Con respecto a Espaa, los datos obtenidos de los estudios de viabilidad realizados y los buenos resultados de las primeras experiencias prcticas, 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 eliminacin de residuos mediante depsito en vertedero., han contribuido al gran desarrollo que se ha llevado a cabo en este campo en los ltimos aos.

BIOMASA

SISTEMA DE CAPTACIN Y EXPLOTACIN DEL BIOGS PROCEDENTE DE UN VERTEDERO

4141

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

son capaces de generar diez veces ms energa por metro cuadrado que las turbinas de eje horizontal.

En una serie de pruebas de campo que coloc a seis turbinas de eje vertical en diferentes configuraciones, se encontr que una separacin de cuatro dimetros de la turbina de distancia (unos cinco metros) se deshicieron de cualquier interferencia aerodinmica entre las turbinas. Su contraparte las turbinas de eje horizontal requieren 20 veces el dimetro de la turbina de separacin con el fin de eliminar la interferencia aerodinmica, lo que equivale a ms de un kilmetro 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 slo produce entre dos y tres vatios por metro cuadrado.

El estudio tambin encontr que el tener cada turbina en la direccin opuesta de su vecino les permiti girar ms rpido debido a los giros opuestos reduce la friccin en cada turbina, lo que aument su eficiencia an ms.

Para aadir a la lista de beneficios, de las turbinas de eje vertical, tambin son ms baratos, ms pequeos y menos intrusivo, lo que les permite ser instalado en un muchos lugares donde las turbinas de eje horizontal no podran estar, es decir est ms que claro que estas turbinas sern las que predominen en un futuro cercano.

Un estudio revela que las turbinas

elicas de eje vertical son mejor

que las tradicionales

ELICA

La produccin de energa elica hasta ahora ha estado liderada por las turbinas elicas de eje horizontal pero los investigadores de Caltech (California Institute of Technology) estn planteando que las turbinas de eje vertical en realidad pueden ser la mejor opcin en cuanto a eficiencia y costo.

4242

G amesa, grupo lder global en el diseo, fabricacin y mantenimiento de aerogeneradores, ha alcanzado un

acuerdo con Aldesa para el suministro de 80 MW en dos proyectos elicos, La Tella y Palomarejo, que la constructora promover en las localidades espaolas de Jumilla (Murcia) y cija (Sevilla), respectivamente.

El parque elico La Tella (50 MW) estar integrado por 25 aerogeneradores G97-2,0 MW, mientras que Palomarejo (30 MW) acoger 15 turbinas elicas G90-2,0 MW. Se prev que el suministro de aerogeneradores para ambos proyectos se realice en el ltimo trimestre de 2011.

Adicionalmente al suministro, Gamesa se encargar de las labores de montaje y puesta en marcha, as como de los servicios de operacin y mantenimiento durante cinco aos. Con ms de 15 aos de experiencia, Gamesa es uno de los lderes mundiales

en el diseo, fabricacin, instalacin y mantenimiento de aerogeneradores, con la instalacin de 21.000 MW en treinta pases de cuatro continentes y con cerca de 14.000 MW en mantenimiento. La compaa es tambin referencia mundial en el mercado de la promocin, construccin y venta de parques elicos, con ms de 4.100 MW instalados y una cartera de ms de 24.000 MW en parques elicos, en diferentes fases de desarrollo en Europa, Amrica y Asia.

GRUPO ALDESA es uno de los diez mayores grupos de construccin en Espaa, que opera adems en los sectores de energas renovables, concesiones, ingeniera y servicios. Est presente en el negocio energtico a travs de su filial Aldesa Energas Renovables, cuya actividad se centra en la promocin, diseo, construccin y explotacin de proyectos elicos e instalaciones termosolares y fotovoltaicas.

ELICA

GAMESA instala 80 MW

en Murcia y Sevilla

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

4343

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

Catalua. Las instalaciones Sant Antoni II, Monclues y les Rotes, suman conjuntamente 111,5 MW y elevarn 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 construccin y puesta en marcha de tres nuevos parques elicos en Catalua con una potencia conjunta de 111,5 MW. El citado importe incluye una lnea de 26,3 millones de euros para financiar el IVA devengado durante la fase de construccin 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 construir el parque elico Sant Antoni II, con

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

La construccin y puesta en marcha de estos tres parques reforzar la posicin de Eolia Renovables en Catalua donde cuenta actualmente con un parque operativo, el parque elico de Sant Antoni (12 MW). Eolia Renovables, a travs de su filial Eolia Tarraco, fue el operador elico de Catalua con ms potencia preasignada por el Ministerio de Industria, con 283,4 MW repartidos en ocho parques elicos.

Los tres nuevos parques de Eolia Renovables sumarn a la compaa una potencia de 111,5 MW, con lo que el grupo situar su capacidad total instalada en 652,5 MW elicos y solares. La puesta en marcha de estos tres nuevos parques supondr un ahorro anual de emisiones de CO2 a la atmsfera de 133.800 toneladas, y permitirn atender el consumo energtico anual de cerca de 74.300 hogares.

Eolia Renovables cuenta actualmente con presencia en 5 pases (Espaa, Alemania, Francia, Polonia y Canad) y una cartera de proyectos elicos y solares de 1.042 MW, de los que 652,5 MW estn en operacin y construccin (54 MW corresponden a proyectos de solar fotovoltaica que se encuentran en funcionamiento en Espaa).

ELICA

Eolia Renovables, obtiene

financiacin para 3 parques

elicos en Catalua

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 teman pudiera ser fruto de un escape de la central.

Personados en el lugar pudieron comprobar que no haba ningn tipo de escape. El fuerte olor muy parecido al azufre provena del aceite que se utiliza para refrigerar las tuberas de la termosolar y al que el aire hizo llegar hasta el pueblo. An as 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 consisti en una rotura en la conduccin por la que circula el aceite al entrar en contacto con las sales de almacenamiento y que tambin ocasion olores muy intensos que alertaron a la poblacin.

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

Por su parte el director de la Planta Solar Termoelctrica La Florida de la empresa SAMCA, Vicente Mangut, trasmiti a la poblacin de Alvarado una absoluta y total tranquilidad. Segn aclar, el incidente se produjo por una avera tcnica en un intercambiador de calor de la zona de almacenamiento que tuvo como consecuencia una pequea emisin de aceite trmico a la atmsfera. El olor, que ha llegado por temas

de vientos, puede molestar, pero la emisin fue puntual y ya ha cesado. Lo que se ha emitido exactamente es un fluido trmico llamado HTF que, tal y como asegura Mangut, se utiliza desde hace ms de 60 aos en las industrias y no es nocivo.

Tambin explic que tras la fuga, ocasionada en el mismo lugar que la anterior vez, se llevo a cabo el protocolo a seguir y se inform inmediatamente al 112, Bomberos, Guardia Civil y organismos competentes, quienes aseguraron que no haba ningn problema.

En relacin a la peticin de informacin de los vecinos, el director garantiz que en todo momento se mantiene informado al alcalde sobre cualquier percance y que la empresa ya tena planeado organizar una jornada de puertas abiertas para que los vecinos puedan ver lo que hay y cmo se trabaja en la planta. Sobre esto, asegur que aproximadamente en un par de meses tendr 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 Sanlcar la Mayor, de Abengoa Solar; las

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

Acciona Energa; y a Gemasolar-Solar Tres, de Sener-Torresol Energy, en Fuentes de

Andaluca (Sevilla).

Andaluca es la primera regin de Europa en la que se han implementado proyectos comerciales de centrales termosolares. As, los cerca de 398 megavatios que estn en funcionamiento se localizan en las provincias de Crdoba, Sevilla y Granada. En el primer caso se encuentra las ya citadas de Palma del Ro I y II, con 50 megavatios cada una y tecnologa de colectores cilindro parablicos (CCP).

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

Adems, existen otras diez centrales en construccin, con 499,69 megavatios, en las provincias de Sevilla, Crdoba, Cdiz y Granada, que se espera se vayan poniendo en marcha hasta finales de 2012.

Andaluca pone en marcha

167 MW ms de energa termosolar

TERMOSOLAR

Andaluca ha puesto en marcha desde el verano pasado un total de 167 megavatios ms de energa termosolar, por lo que existen ya en funcionamiento 397,91 megavatios distribuidos en once plantas, segn datos de la Consejera de Economa, Innovacin y Ciencia, a travs de la Agencia Andaluza de la Energa.

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GEMASOLAR: 24 horas de

produccin ininterrumpida

TERMOSOLAR

Se trata de la primera central termosolar del mundo que

consigue suministrar energa de manera ininterrumpida

durante un da completo

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

Energy -una joint venture entre el grupo de ingeniera y tecnologa SENER y Masdar, la compaa de energas del futuro lder de Abu Dabi- ha alcanzado por primera vez un da completo de suministro ininterrumpido a la red.

Esto ha sido posible gracias a su sistema de almacenamiento trmico en sales fundidas, una innovadora tecnologa de transferencia trmica desarrollada por SENER que permite evitar las fluctuaciones en el suministro de energa, al ser capaz de producir electricidad durante 15 horas sin radiacin solar.

Los meses de verano son los de mayor eficiencia de la planta. Hasta mediados de septiembre, los tcnicos de Torresol Energy estiman que el tiempo medio de produccin ser de 18 horas por da.

Gracias a este sistema de almacenamiento, que permite a la planta alargar sus horas de produccin elctrica ms all 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 poblacin de 25.000 habitantes.

La tecnologa solar con capacidad de almacenamiento trmico ha sido aplicada por SENER en diversas plantas en Espaa, algunas ya en operacin comercial. Este sistema mejora sustancialmente el rendimiento de las plantas en comparacin con aquellas que no tienen capacidad de almacenamiento. Pero, adems, permite gestionar el suministro de electricidad a la red y responder a los picos de demanda. De este modo, la energa solar consigue una fiabilidad equiparable a la de plantas convencionales de energas fsiles, tal

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

Gemasolar es la primera central que aplica el sistema de almacenamiento trmico en una configuracin de torre central y campo de heliostatos, lo que la ha convertido en una primicia mundial. Su principal diferencia de las plantas con tecnologa cilindro-parablica estriba en que puede alcanzar una temperatura de operacin mucho ms elevada, por encima de los 500C, al prescindir del aceite y usar directamente las sales como fluido de transferencia. Las sales, a ms de 500C, permiten generar un vapor ms 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 tecnologa de Gemasolar, as como de la ingeniera de diseo, adems de liderar los trabajos de construccin y la puesta en marcha de la planta. Entre los elementos ms punteros de la planta destaca el receptor, ubicado en lo alto de una torre de ms de 140 metros de alto, donde los 2650 heliostatos del campo solar concentran la radiacin solar en una proporcin de 1000 a 1. Este receptor es capaz de absorber el 95% de dicha radiacin y transmitir esta energa al compuesto de sales fundidas que circula por su interior.

Torresol Energy, fundada en 2008, es una joint venture entre el grupo de ingeniera y tecnologa SENER, que ostenta el 60%, y Masdar, la compaa de energas del futuro lder de Abu Dabi, con el 40%. La compaa desarrolla a escala comercial, dirige la construccin, promueve y opera plantas de energa solar por concentracin en el mercado internacional.

TERMOSOLAR

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La TERMOSOLAR podra producir

toda la electricidad de Espaa

TERMOSOLAR

Espaa podra abastecerse de toda la electricidad

que consume dedicando a centrales termosolares

un cuadrado de 65,5 kilmetros de lado, segn

Protermosolar. La patronal del sector indica que las

centrales actualmente operativas ya producen

2.482,25 GWh/ao de electricidad, equivalente al consumo de 620.500 hogares espaoles.

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L as 21 centrales termosolares ya operativas en Espaa ocupan una superficie de slo 3002 hectreas ( el

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

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

Cuando en 2014 todas ellas estn conectadas a la red, Espaa dispondr de 2.525,30 MW termosolares repartidos entre seis tecnologas distintas.

Las 61 que estarn en servicio en el ao 2014 ocuparn 112 km2 de superficie (como un cuadrado de 10,6 kilmetros de lado o el 0,02% del territorio nacional, cuya extensin es de 504.645 km2, equivalente a un cuadrado de algo ms de 710 kilmetros de lado) y generarn 7.298,25 GWh/ao, suficientes para abastecer a 1.824.562 hogares.

Protermosolar aade que si toda la electricidad generada en Espaa en el ao 2010 (280 TWh) hubiera sido obtenida en centrales solares termoelctricas como las actuales, habran necesitado ocupar 4.293 km2 (el equivalente a un cuadrado de 65,5 kilmetros de lado), extensin similar al 0,85% del territorio espaol (menos del 1 por ciento, cuando segn los ltimos estudios cientficos las zonas con desertificacin severa en Espaa

suponen el 29,3% de su superficie).

Por otra parte, las 21 centrales termosolares operativas evitan la emisin a la atmsfera de 1.181.908 toneladas de CO2, segn refleja el mapa de Protermosolar. Cuando todas las previstas estn en funcionamiento en 2014 se evitar la emisin a la atmsfera de 3,4 millones de toneladas de CO2.

La patronal recuerda que la termosolar genera energa que se puede utilizar en funcin 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 Andaluca (Sevilla), con quince horas. Merced a esta capacidad de almacenamiento, Gemasolar se convirti recientemente en la primera central termosolar del mundo que verti electricidad de origen solar a la red durante 24 horas consecutivas, sin interrupcin.

Protermosolar tambin destaca que las centrales termosolares son las que ms empleo generan, desde su fase de proyecto e ingeniera, pasando por la fabricacin de sus equipos y la construccin en el emplazamiento, hasta su inauguracin. Cada central de 50 MW da empleo durante todas sus fases (diseo, fabricacin de componentes e instalacin) a un promedio de 2.500 puestos de trabajo equivalentes/ao, segn un estudio encargado por Protermosolar y que ver la luz en este mes de septiembre, y el 80% es valor aadido nacional.

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