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8/16/2019 Exposición Cogeneración
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Integrantes:
Manolo Tamayo Rivas
Cesar Augusto Rivera
COGENERACIÓN
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COGENERACION
Producción simultanea o secuencial de energía
mecánica(Transformable en energía eléctrica)
Y
Energía térmica útil
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COGENERACION
La razón principal es mayor eficiencia al producir
conjuntamente energía térmica y energía eléctrica.
Frente a la diferencia en hacerlo por separado.
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VENTAJAS:
• Rendimiento: (30% - 40% / 50% - 80%)
• Disminuye Contaminación: (combustible, calor)
• Diversificación Energética: (aprovechamiento)
• Costos Reducción: (exportación, amortización)
• Confiabilidad Incremento: (autosuficiencia)
• Disponibilidad: (e s p / planta)
• Favorabilidad Legal: (carga tributaria)
• Diseño Modular: (factor de servicio)
•
Distribución de Gas: (incremento demanda / suministro)
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DESVENTAJAS:
• Mercado Energético: (afecta la demanda)
• Inversión: (adicional)
• Contaminación: (local / global)
• Normatividad: (compleja, regulación)
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Sistema convencional de generación de energía eléctrica y térmica
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TIPOLOGIAS DE COGENERACIONsecuencia de generación y consumo
Ciclo de Cabecera
Combustible -->> Calor y Electricidad
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Ciclo de Cola
Calor ó Combustible Residual
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COGENERACION CON TURBINAS DE GAS
Esquema de una Turbina de Gas
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Imagen de un Generador con una Turbina de Gas
COGENERACION CON TURBINAS DE GAS
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Aprovechamiento de la energía Residual de una
Turbina de Gas
• Cogeneración en ciclo simple con generador de vapor por
recuperación
• Utilización directa de los gases
• Inyección de vapor
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Ventajas de la Cogeneración conTurbinas de Gas
• Variedad de Aplicaciones
• Confiabilidad
• Alta temperatura de los gses de escape
• Rango de Potencias (0.5 - 100)MW
• Gases con alto contenido de Oxigeno, permitepostcombustion
Desventajas de la Cogeneración conTurbinas de Gas
• Limitaciones en los combustibles utilizables
• Vida útil relativamente corta
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Cogeneración con Turbinas de Vapor
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Ventajas de la Cogeneración conTurbinas de Vapor
• Eficiencia• Seguridad
• Todo tipo de combustibles
• Largo ciclo de vida
• Amplio rango de potencias
• Experiencia, Sistemas probados
Desventajas de la Cogeneración con
Turbinas de Vapor• Baja relación Electricidad – Calor
• No se pueden alcanzar potencias eléctricas altas
• Alto costo de instalación
•
Puesta en marcha lenta
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Cogeneración con motores alternativos decombustión interna
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Ventajas
• Buena relación electricidad – calor producido
• Eficiencia eléctrica elevada
• Inversión mas económica• Larga vida útil
Desventajas
• Alto costo de mantenimiento, aunque es poco
especializado
• Energía térmica a baja temperatura
Cogeneración con motores alternativos decombustión interna
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Cogeneración mediante ciclos combinados
Turbinas de Gas y Turbinas de Vapor
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Otras Tecnologías de Cogeneración
• Motor Stirling
•
Ciclo de Rankine con fluido orgánico
• Células de combustible
• Bombas de calor
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CAMPOS DE APLICACIÓN
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CAMPOS DE APLICACIÓN
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Caracterización y Evaluación de Instalaciones deCogeneración
• Rendimientos• Factor de utilización
• Ahorro de combustible
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INST L CION DE GENER CION DE POTENCI
MEDI NTE CICLOS COMBIN DOS
CARACTERÍSTICAS:
Basado en la combinación de turbinas de gas y turbinas de vapor
Se aprovecha mas del 50% del combustible para generar energíaeléctrica.
Rendimiento Global del 74% al 78%
Potencia Total = Potencia Turbina Gas + Potencia TurbinaVapor
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INST L CION DE GENER CION DE POTENCI
MEDI NTE CICLOS COMBIN DOS
Cogeneración en ciclo combinado con turbinas de gas y vapor:
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INST L CION DE GENER CION DE POTENCI
MEDI NTE CICLOS COMBIN DOS
Análisis Termodinámico:
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SPECTOS ECONÓMICOS DE L COGENER CIÓN
Asignación de Costos:
La definición de costos de energía eléctrica y térmica como
cogeneración están basados en el contenido exergético de los Flujos
(Teoría de coste exergético).
De esta manera, 1 kW de energía eléctrica resulta másvalioso que 1 kW de vapor a 15 bar, y éste más valioso que 1kW de vapor a 2 bar
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SPECTOS ECONÓMICOS DE L COGENER CIÓN
Ahorro Económico:
La principal ventaja es el ahorro de energía primaria.
El costo de la inversión para la instalación de un sistemacogeneración representa un fuerte gasto.
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EV LU CIÓN DE L S DISTINT S POSIBILID DES C SO
RE L
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EV LU CIÓN DE L S DISTINT S POSIBILID DES C SO
RE L
Aspectos previos a considerar: Aumento de producción de energía eléctrica.
Disponibilidad de espacio.
Conexión en Paralelo con la red Eléctrica
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EV LU CIÓN DE L S DISTINT S POSIBILID DES C SO
RE L
Alternativa 1: Ciclo combinado con turbina de vapor:
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EV LU CIÓN DE L S DISTINT S POSIBILID DES C SO
RE L
Alternativa 2: Ciclo combinado con turbina de vapor y
gas:
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EV LU CIÓN DE L S DISTINT S POSIBILID DES C SO
RE L
Alternativa 3: Ciclo combinado con turbina de gas:
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EV LU CIÓN DE L S DISTINT S POSIBILID DES C SO
RE L
Alternativa 4: Ciclo combinado con turbina de gas y
turbina de vapor y generación de frio por absorción(Trigeneración):
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EV LU CIÓN DE L S DISTINT S POSIBILID DES C SO
RE L
Comparación de las diferentes alternativas:
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FIN