Repsol YPF

Xeración eléctrica e térmica: Coxeración

O termo de coxeración utilízase para definir aqueles procesos nos que se produce simultaneamente enerxía eléctrica e enerxía calorífica a partir dun combustíbel diésel ou gas.

A enerxía eléctrica é producida polo motor ao accionar un alternador unido a el, mentres que a xeración térmica se produce por aproveitamento das calores residuais do motor, tales como a calor extraída dos sistemas de refrixeración ou do sistema de escape
do motor.

Para que unha instalación de coxeración sexa rendíbel en termos de explotación é necesario:

• Que a demanda térmica e a eléctrica sexan simultáneas, ou a primeira acumulábel.
• Que ambas as dúas demandas sexan proporcionais ás producidas polo motor térmico (sexa motor ou turbina).
• Que o excedente sexa mínimo ou non repercuta negativamente na rendibilidade.       

A enerxía eléctrica xerada pódese aproveitar para cubrir o consumo interno ou exportar a rede eléctrica. No primeiro caso, pódense reducir tamén os custos por potencia eléctrica instalada. A rendibilidade da instalación depende por un lado do investimento necesario. Neste sentido os investimentos necesarios para potencias inferiores a 500 kW, con todo o equipamento que leva consigo, intercambiadores, torres, recuperadores, etc., son moi elevados en relación pta/kW instalado. Por outra banda, os prezos da electricidade e do combustíbel utilizado no motor serán dous parámetros fundamentais á hora de establecer a rendibilidade dun investimento deste tipo.

As plantas de coxeración dimensiónanse xeralmente de acordo coa demanda de enerxía térmica. Para iso, é necesario analizar o desenvolvemento anual da devandita demanda térmica e determinar os parámetros correspondentes de funcionamento. Como regras xerais téñense as seguintes:

1. A potencia térmica da planta de coxeración debe cubrir aproximadamente un 30-50% da demanda máxima de calor. Neste caso, segundo mostra a experiencia, os módulos da planta cobren aproximadamente un 50-70% da necesidade de enerxía calorífica anual, achegándose o resto mediante caldeiras adicionais que cobren as puntas de consumo térmico.
2. Cada módulo de coxeración debe alcanzar un tempo de servizo de 4.000 horas por ano como mínimo.

Un sistema de coxeración é un equipo formado por un motor ou unha turbina de gas conectado a un alternador eléctrico, cuxo rendemento é da orde do 96% contra o 35% das centrais termoeléctricas.

De forma específica, cando se trata de coxeración con gas propano, o grupo coxerador componse dun motor de combustión interna, un xerador de enerxía eléctrica, un equipo de recuperación da enerxía térmica procedente dos gases de escape, da auga quente de refrixeración, etc., e un sistema de evacuación dos fumes residuais.

O rango de potencia destes equipos é bastante amplo, adáptanse moi ben a cargas variábeis mediante a colocación de varios módulos, dos que funcionan en cada momento os necesarios. Ademais, existen equipos de coxeración de gas que poden substituír os grupos electróxenos de emerxencia e, en xeral, a súa instalación non require un investimento maior a unha subministración complementaria tradicional e, en cambio, o aforro é considerábel respecto a estes. Por iso, para o sector de servizos, polas súas características de demanda variábel e gama de potencias, adoita convir a adquisición destes equipos, especialmente no caso de que a lexislación e o propio interese obriguen á instalación de grupos electróxenos de emerxencia. Nesta última circunstancia o interese económico é claro e ademais a instalación de coxeración aumenta a fiabilidade do grupo de emerxencia.

O rendemento global destes equipos pode alcanzar medias de entre o 75 e o 90%, dependendo da calidade e cantidade da recuperación térmica obtida: normalmente auga a 80 ºC e 90 ºC. Esta auga quente é obtida polo aproveitamento térmico da auga de refrixeración do motor, do aceite lubricante e por último dos gases de escape que poden ser evacuados a 90 ºC á atmosfera sen que se produzan condensados.