Informe Potencial Cogeneracion en Espana

8/8/2019 Informe Potencial Cogeneracion en Espana

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N de plan tas instaladas cada ao

RD907/82 RD2366/94 RD2818/98 RD436/04


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- 11 -

COMUNIDAD AUTNOMA POTENCIA (MWe)

ANDALUCIA 606

ARAGON 523ASTURIAS 67

BALEARES 6

CANARIAS 33

CANTABRIA 288

CASTILLA LA MANCHA 419

CASTILLA Y LEON 498

CATALUA 1169

COMUNIDAD VALENCIANA 635

EXTREMADURA 9

GALICIA 637

LA RIOJA 50

MADRID 249

MURCIA 220

NAVARRA 111

PAIS VASCO 354

TOTAL ESPAA 5.875

1.169637

635

606

523

498

419

354

288

249

220

111

67

50

33

9

6

0 200 400 600 800 1.000 1.200

CATALUA

GALICIA

COMUNIDAD VALENCIANA

ANDALUCIA

ARAGON

CASTILLA Y LEON

CASTILLA LA MANCHA

PAIS VASCO

CANTABRIA

MADRID

MURCIA

NAVARRA

ASTURIAS

LA RIOJA

CANARIAS

EXTREMADURA

BALEARES


12/87

- 12 -

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1.150

1.441

1.759

2.350

2.728

3.688

4.207

4.9515.366

5.5965.6745.800

5.808 5.875

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006

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250,000,000

300,000,000

350,000,000

1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2007 2011

NUCLEAR COGENERACI N RESTO R GIMEN ESPECIAL HIDROELECTRICA TERMOEL CTRICA R GIMEN ORDINARIO

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COMUNIDAD AUTNOMATratamiento de

residuos de porcinoTratamiento de

lodos

ANDALUCIA 15 131ARAGON 43 -

ASTURIAS - 6

BALEARES - -

CANARIAS - -

CANTABRIA - -

CASTILLA Y LEON 78 32

CASTILLA LA MANCHA - -

CATALUA 74 70

COMUNIDAD VALENCIANA 1 1

EXTREMADURA - 4GALICIA - -

MADRID - 42

MURCIA 45 25

NAVARRA 15 -

PAIS VASCO - 10

LA RIOJA - -

TOTAL ESPAA 271 321

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21.5

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38.0

6.8 5.4

29.9

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10,000

20,000

30,000

40,000

50,000

60,000

Blgica

Txecoslov.

Dinamarca

Alemania

Estonia

Grecia

Espaa

Francia

Irlanda

Italia

Letonia

Lituania

Luxemb.

Hungria

P.Bajos

Austria

Polonia

Portugal

Eslovenia

Eslovaq.

Finlandia

Suecia

R.Unido

ElectricidaddecogeneracinGWh/

0

10

20

30

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60%Ecogen

eracinsobreEbrutaproducida

Energa de Dis tr it o Cogenerac in indus trial Cober tura demanda

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ACTIVIDAD Ao 2004Previsin

2010Previsin

2015Previsin

2020

SECTOR SECUNDARIOSECTOR INDUSTRIAL

Papel y cartn 14.351 16.159 17.494 19.407Textil 6.687 7.530 8.151 8.201Qumica 28.970 32.620 35.314 35.170Alimentacin 15.305 17.233 18.657 23.056Minerales no metlicos 9.804 11.039 11.951 10.335Resto industria 13.991 15.754 17.055 22.857

BIOETANOL 870 3.498 3.655 3.820REFINO DE PETRLEO 11.280 12.573 13.716 14.621

TOTAL SECTOR SECUNDARIO 101.258 116.406 125.993 137.467

Actividades domsticas 34.321 42.936 50.504 51.912Actividades comerciales 10.310 12.898 15.171 15.594TOTAL RESIDENCIAL Y COMERCIAL 44.631 55.834 65.675 67.506

TOTAL 145.889 172.240 191.668 204.973

SECTOR TERCIARIO: RESIDENCIAL Y COMERCIAL

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ACTIVIDAD Ao 2004Previsin

2010Previsin

2015Previsin

2020

Tratamiento de residuos de porcino 5.616 6.526 7.284 7.956Tratamiento de lodos de EDAR 3.320 3.519 3.685 3.818Tratamiento de residuos de almazara 3.011 3.011 3.011 3.011Biogs de lodos de EDAR 2.264 2.400 2.513 2.604

Biogs de residuos de vacuno 5.870 6.821 7.613 8.247TOTAL 20.081 22.277 24.106 25.636

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Calor de proceso

Potencial de calor til

Tecnologa decogeneracin

Optimizacin ahorroenerga primaria

Calor til

Potencialtecnolgico

Caractersticas tcnicas

Programa de trabajo

Energa trmica consumida

Anlisissector

porsector

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Papel y cartn 1.270 15% 13.814 10.674 8.404Textil 898 15% 4.910 4.311 4.800Qumica 2.255 13% 18.843 14.132 6.260

Alimentacin 1.427 13% 10.345 8.375 5.870Minerales no metlicos 1.185 16% 7.786 7.202 6.080Resto industria 2.270 17% 10.829 10.552 4.648

BIOETANOL 88 23% 798 709 8.095REFINO DE PETRLEO 1.430 21% 10.870 12.014 8.402

TOTAL SECTOR SECUNDARIO 10.823 - 78.195 67.969 6.280SECTOR TERCIARIO: RESIDENCIAL Y COMERCIAL

Actividades domsticas 5.220 16% 15.266 19.842 3.801Actividades comerciales 1.194 16% 4.450 5.086 4.258

TOTAL RESIDENCIAL Y COMERCIAL 6.414 - 19.716 24.928 3.886

TOTAL 17.237 - 97.911 92.897 5.389

Horas deutilizacin

Electricidad decogeneracin

(GWh)ACTIVIDAD

Potencialtecnolgico

(MW)

Ahorro deenerga

primaria (%)

Calor til(GWh

anuales)

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23/87

- 23 -

Calor til

(GWh)

Electricidad de

cogeneracin

(GWh)

Potencial

tecnolgico

(MWe)

Calor til

(GWh)

Electricidad de

cogeneracin

(GWh)

Potencial

tecnolgico

(MWe)

SECTOR SECUNDARIO

SECTOR INDUSTRIALPapel y cartn 15.555 12.019 1.430 16.839 13.012 1.548 Textil 5.529 4.854 1.011 5.985 5.255 1.095 Qumica 21.217 15.913 2.539 22.969 17.227 2.749 Alimentacin 11.648 9.430 1.607 12.611 10.209 1.740 Minerales no metlicos 8.767 8.110 1.334 9.491 8.779 1.444 Resto industria 12.194 11.881 2.556 13.201 12.862 2.767

BIOETANOL 3.209 2.853 352 3.353 2.981 368 REFINO DE PETRLEO 12.116 13.391 1.594 13.218 14.609 1.739

TOTAL SECTOR SECUNDARIO 90.235 78.451 12.423 97.667 84.934 13.450

SECTOR TERCIARIO: RESIDENCIAL Y COMERCIAL

Actividades domsticas 21.720 24.823 6.531 25.548 29.198 7.682 Actividades comerciales 5.567 6.362 1.494 6.548 7.484 1.758

TOTAL RESIDENCIAL Y COMERCIAL 27.287 31.185 8.025 32.096 36.682 9.440

TOTAL 117.522 109.636 20.448 129.763 121.616 22.890

ACTIVIDAD

Ao 2010 Ao 2015


24/87

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Tratamiento de residuos de porcino 498 10% 4.846 3.231 6.488Tratamiento de lodos de EDAR 199 12% 1.826 1.336 6.728

Tratamiento de residuos de almazara 301 10% 2.806 1.871 6.224Bio s de lodos de EDAR 294 - 2.264 1.981 6.728Biogs de residuos de vacuno 792 - 5.870 5.136 6.488

TOTAL 2.084 - 17.612 13.555 6.504

Horas deutilizacin

Electricidad decogeneracin

(GWh)ACTIVIDAD

Potencialtecnolgico

(MW)

Ahorro deenerga

primaria (%)

Calor til(GWh

anuales)

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25/87

- 25 -

Calor til

(GWh)

Electricidad de

cogeneracin

(GWh)

Potencial

tecnolgico

(MWe)

Calor til

(GWh)

Electricidad de

cogeneracin

(GWh)

Potencial

tecnolgico

(MWe)Tratamiento de residuos de porcino 5.631 3.754 579 6.285 4.190 646 Tratamiento de lodos de EDAR 2.101 1.416 210 2.200 1.483 220 Tratamiento de residuos de almazara 2.806 1.871 301 2.806 1.871 301 Biogs de lodos de EDAR 2.400 2.100 312 2.513 2.199 327 Biogs de residuos de vacuno 6.821 5.968 920 7.613 6.662 1.027

TOTAL 19.759 15.109 2.322 21.417 16.405 2.521

Ao 2015

ACTIVIDAD

Ao 2010

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26/87

- 26 -

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ACTIVIDADPotencial

tecnolgico(MWe)

Potenciainstalada

(MWe)

Gradopenetracin

(%)

Gradodisponibilidad

(%)


Papel y cartn 1.270 877 69,1% 30,9%Textil 898 412 45,9% 54,1%Qumica 2.255 948 42,0% 58,0%

Alimentacin 1.427 1.057 74,1% 25,9%Minerales no metlicos 1.185 536 45,2% 54,8%Resto industria 2.270 1.168 51,5% 48,5%

BIOETANOL 88 50 56,8% 43,2%REFINO DE PETRLEO 1.430 577 40,3% 59,7%

TOTAL SECTOR SECUNDARIO 10.823 5.625 52,0% 48,0%SECTOR TERCIARIO: RESIDENCIAL Y COMERCIAL

Actividades domsticas 5.220 0 0,0% 100,0%Actividades comerciales 1.194 175 14,7% 85,3%

TOTAL RESIDENCIAL Y COMERCIAL 6.414 175 2,7% 97,3%TRATAMIENTO DE RESIDUOS

Tratamiento de residuos de porcino 498 233 46,8% 53,2%Tratamiento de lodos de EDAR 199 82 41,2% 58,8%Tratamiento de residuos de almazara 301 97 32,2% 67,8%

Biogs de lodos de EDAR 294 0 0,0% 100,0%Biogs de residuos de vacuno 792 0 0,0% 100,0%

TOTAL TRATAMIENTO DE RESIDUOS 2.084 412 19,8% 80,2%

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27/87

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28/87

- 28 -

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ACTIVIDADEscenario

crecimientovegetativo

Escenario optimistacon polticas de

impulso

SECTOR SECUNDARIO

Industria 53,7% 63,6%Produccin de bioetanol 56,8% 78,0%Refino de petrleo 40,3% 70,0%

TOTAL SECUNDARIO 52,1% 64,8%SECTOR TERCIARIO: RESIDENCIAL Y COMERCIAL

Actividades domsticas 0,0% 3,0%Actividades comerciales 14,7% 20,0%

TOTAL RESIDENCIAL Y COMERCIAL 2,7% 6,2%TRATAMIENTO DE RESIDUOS

Tratamiento de residuos de porcino 45,7% 45,7%Tratamiento de lodos de EDAR 41,2% 46,2%

Tratamiento de residuos de almazara 32,2% 99,7%Biogs de lodos de EDAR 0,0% 100,0%Biogs de residuos de vacuno 0,0% 100,0%

TOTAL TRATAMIENTO RESIDUOS 19,1% 81,1%

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4000

6000

8000

10000

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

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2020

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1990

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2008

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32/87

- 32 -

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Ao Potencia (MWe)

Electricidad

generada(GWh/ao)

Cobertura sobre

produccin

Cobertura sobre

demanda

ESCENARIO CRECIMIENTO VEGETATIVO

2010 6.471 39.680 11,9% 13,3%2015 7.997 49.497 12,8% 14,3%2020 8.831 54.854 12,5% 14,0%

ESCENARIO OPTIMISTA CON POLTICAS DE IMPULSO2010 6.694 41.095 12,3% 13,8%2015 8.790 54.588 14,1% 15,8%2020 9.936 61.975 14,1% 15,8%

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Ao Potencia (MWe)Electricidad

generada(GWh/ao)

Cobertura sobreproduccin

Coberturasobre

demandaESCENARIO CRECIMIENTO VEGETATIVO

2010 647 4.196 1,3% 1,4%2015 651 4.220 1,1% 1,2%2020 652 4.225 1,0% 1,1%

ESCENARIO OPTIMISTA CON POLTICAS DE IMPULSO2010 1.765 11.504 3,4% 3,9%2015 2.223 14.508 3,8% 4,2%

2020 2.317 15.128 3,5% 3,9%

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33/87

- 33 -

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Ahorro energa primaria

(ktep/ao)

Miles de toneladas de

CO2 evitadas


2010 1.950 4.5552015 2.410 5.6292020 2.661 6.216

ESCENARIO OPTIMISTA CON POLTICAS DE IMPULSO2010 2.017 4.7122015 2.649 6.1882020 2.994 6.994

!90%37

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AoAhorro energa primaria

(ktep/ao)Miles de toneladas de

CO2 evitadas


2010 195 4562015 196 4582020 196 459

ESCENARIO OPTIMISTA CON POLTICAS DE IMPULSO2010 532 1.242

2015 670 1.5652020 698 1.631

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34/87

- 34 -

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80%

85%

90%

95%

100%

MWe - 2010 MWe - 2015 MWe - 2020

Industria Produccin de bioetanol Refino de petrleo Actividades domsticas y comerciales

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75%

80%

85%

90%

95%

100%

MWe - 2010 MWe - 2015 MWe - 2020

Industria Produccin de bioetanol Refino de petrleo Actividades domsticas y comerciales

77)()optimista con polticas de impulso


35/87

- 35 -

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2010 2015 2020

Tratamiento de residuos de porcino 322 322 322

Tratamiento de lodos de EDAR 101 105 105Tratamiento de residuos de almazara 300 300 300Tratamiento de otros residuos 139 139 139Biogs de lodos de EDAR 211 317 339Biogs de residuos de vacuno 692 1.040 1.112TOTAL 1.765 2.223 2.317

ACTIVIDADPotencia prevista (MWe)

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ACTIVIDADPotencia instalada

(MWe)

Sectores industriales 7.950Bioetanol 300Refino de petrleo 1.087TOTAL 9.337


36/87

- 36 -

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ACTIVIDADPotencia instalada

(MWe)Administracin Pblica 100Calor de distrito 300Hospitales 75Otros edificios 123TOTAL 598

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37/87

- 37 -

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939

378

591

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502

51

241

00

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Antigedad

Potenciainstalada(MW)

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40/87

- 40 -

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41/87

- 41 -

Turbina de gas en

ciclo combinado

25,0%

Microcogeneracin

0,4%

Motor de

combustin interna

44,6%

Turbina de vapor

11,0%

Turbina de gas en

ciclo simple

19,0%

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42/87

- 42 -

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Potencialtecnolgico

(MWe)

Calor til(GWh/ao)

Potencialtecnolgico

(MWe)

Calor til(GWh/ao)

Potencialtecnolgico

(MWe)

Calor til(GWh/ao)

Biogs de lodos de EDAR 294 2.264 312 2.400 339 2.604

Biogs de residuos de vacuno 792 5.870 920 6.821 1.112 8.247TOTAL 1.086 8.134 1.232 9.221 1.451 10.851

ACTIVIDAD

Ao 2010 Ao 2020Ao 2004

70


43/87

- 43 -

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- 46 -

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1000

1500

2000

2500

3000

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

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horas

GW

25+

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- 70 -

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PERFIL DIARI0

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horas

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PERFIL SEMANAL

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1 2 3 4 5 6 7

das

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PERFIL MENSUAL

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80%

100%

1 3 5 7 9 11

meses

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PERFIL SEMANAL

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PERFIL MENSUAL

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meses

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1577

1971

2365

2759

3153

3547

3941

4335

4729

5123

5517

5911

6305

6699

7093

7487

7881

8275

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horas

GW

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7

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74/87

- 74 -

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75/87

- 75 -

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76/87


77/87

- 77 -

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Generador de Vapor

Turbogenerador de Vapor

Inquemados: 1 %

25 t/h

24,36 t/h

22,3 t/h

Hollejo seco al 10%H

4,58 t/h

M

23,7 t/h

E: 1498 kW

M

21311 kW

15 C

105 C

0,9 t/h

M

180 C

12 bara

Exceso aire: 20 %

0,65 t/h

M

E: 3584 kW

E: 5082 kW

Rend. iso.: 76 % Rend. iso.: 76 %

A disipar: 13625 kW

26,01 t/h0,10 bara

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78/87

- 78 -

HTL T

HTL T

M

RG: 58,47 %

Resultados

E: 2734 kW

6389 kW

131 t/h

M

M

LT

HT

M

M

M

2,7 t/h

F: 1500 kW

F: 1200 kW

105 C

Nota: calor til considerado como Fro

6,62 t/h

99 C

Motores Alternativos

3,90 t/h

13,1 t/h

H TL T

M

Sobrante de vapor: 0,34 t/h

Disipacin: 0 kW

105 t/h

E: 2734 kW

6389 kW

M

153 C

1,56 t/h

80 C

4,58 t/h

1,56 t/h

E: 2734 kW

6389 kW

165 C

GV recuperacin

MA Doble Efecto

MA Simple Efecto

Torre de Refrigeracin

Desgasificador

9 bara

REE: 62,60 %

E: 8202 kWV: 3004 kWQ: 19167 kW

ro: 2727 kW

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79/87

- 79 -

3,06 t/h

M

Sobrante de vapor: 0,00 t/h

5356 kW

10 bara

120 C

21,73 kg/s

105 C

TURBINA DE GAS

69,8 %

5356 kW22959 kW

REE:

E:Q:

17959 kW

GENERADOR DE VAPOR POR RECUPERACIN

1,34 t/h

13754 kWV:

RESULTADOS 510 C

21,3 t/h

20,0 t/h

5000 kW

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13,0 kg/s

9,8 kg/sQ: 13446 kWE: 3838 kW

Producto hmedo (H = 45%)

3838 kW

Producto seco (H = 10%)

121 C

15,59 kg/s

TURBINA DE GAS

ATOMIZADOR

RESULTADOSREE: 87,8 %RG: 96,0 %

13446 kW

V: 9072 kW

555 C

0 kW

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80/87

- 80 -

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5 t/h

M

243 C

42 bara

2960 kW22025 kW

79 C

M

40,5 t/h

61760 kW

130 C

105 C

5 t/h

VAPOR A PROCESO 1

148 C

V: 25866 kW

REE: 75,67 %

E: 24985 kW

15 C

0,00 t/h

M

Q: 61760 kW

0 kW2 kW

3407 kW

148 C

RG: 82,34 %

34 t/h22459 kW

15,0 bara

530 C

68 kg/s

28 t/h

530 C

40 t/h

530 C 476 C 268 C 214 C

5 t/h

163 C 141 C

4,5 bara

65 kW 10 kW

40 t/h

138 C

VAPOR A PROCESO 2

95 C

148 C

148 C

105 C

253 C

TURBINA DE GAS

33 t/h

4,5 bara

TURBINADE VAPOR

GENERADOR DE VAPOR POR RECUPERACI N

RESULTADOS

410 C

32 t/h

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81/87

- 81 -

8,3 t/h

243 C

42 bara

Caudal sobrante: 0,0 t/h

V: 26108 kW

RG: 75,45 %

26751 kW3706 kW

79 C

M

41,3 t/h

75903 kW

135 C

852 kW

M

5 t/h

VAPOR A PROCESO 1

148 C

REE: 66,45 %

E: 31160 kW

15 C

37,7 t/h

M

Q: 75903 kW

0 kW

2 kW

3407 kW

148 C

34 t/h

22702 kW

15,0 bara

500 C

91 kg/s42 bara

500 C500 C 452 C 268 C 220 C

5 t/h

163 C 143 C

4,5 bara

75 kW

Disipado: 4469 kW

M138 C

VAPOR A PROCESO 2

M

148 C

148 C

105 C

253 C

TURBINA DE GAS

49 t/h39 t/h

4,5 bara

TURBINA VAPORCONTRAPRESIN

GENERADOR DE VA POR DE RECUPERACIN

RESULTADOS

410 C

0,12 bara

12 kW

TURBINA VAPORCONDENSACIN

33,5 t/h4,1 t/h

1,5 t/h 32,9 t/h

7,4 t/h

5.-.%

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Una pila de combustible puede definirse como un dispositivo electroqumico que transformadirectamente y, lo que es ms importante, de forma continuada, la energa qumica almacenadapor un combustible en energa elctrica. Su principio de funcionamiento es inverso al de una

electrlisis.No son mquinas trmicas, y por lo tanto no est limitado por el ciclo de Carnot, pudiendoalcanzar rendimientos muy cercanos al 100%. nicamente las limitaciones en elaprovechamiento de la energa generada y en los materiales empleados en su construccinimpiden alcanzar este valor.

Las pilas de combustible estn constituidas por un conjunto de celdas apiladas, cada una de lascuales posee un nodo o electrodo negativo y un ctodo o electrodo positivo, separados por unelectrolito que facilita la transferencia inica entre los electrodos.

Cada una de las sustancias que participan en la reaccin es alimentada a un electrodo distinto.As, el combustible, generalmente rico en hidrgeno, es alimentado de forma continua al nodo,

y el oxidante, normalmente el oxgeno del aire, al ctodo. All los reactivos se transformanelectroqumicamente. En el caso de las pilas de combustible que funcionan con hidrgeno lohacen de acuerdo con las semireacciones:

nodo: H2 2H+ + 2e-

Ctodo: O2 + 2H+ + 2e- H2O

Reaccin Global: H2 + O2 H2O

La siguiente figura ilustra el proceso de generacin de electricidad en una pila de combustible:

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85/87


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