1Implantando los Diez PrincipiosV Jornada Casos de Implantacin

GICC en Espaa. Tecnologa limpia de uso del carbn. H2 y CO2

2NDICE

INTRODUCCIN ELCOGAS

DESCRIPCIN PLANTA GICC DE PUERTOLLANO Descripcin del Proceso Composicin del combustible y del gas de sntesis

LA TECNOLOGA GICC Comparacin de emisiones de distintas Tecnologas Ventajas y Desventajas

EL FUTURO DE LA TECNOLOGA GICC

3INTRODUCCIN

ELCOGAS

Compaa europea constituida en abril de 1992 para llevar a

cabo el proyecto, la construccin, la puesta en

marcha y operacin de una central GICC de 335 MWISO, localizada en Puertollano

(Espaa)

4INTRODUCCINAccionistas y distribucin del capital

EDF INTERNATIONAL

31,4%

ENEL4,3%

Autocartera0,2%

SIEMENS2,5%

Krupp Koppers GMBH0,04%

Hidrocantbrico4,3%

Electricidade de Portugal

4,3%ENDESA

GENERACIN 40,9%

Babcock Wilcox

Espaola0,1%

Iberdrola Generacin

12,0%

5Apoyo de la Comisin Europa

Creacin del ProgramaThermie para

garantizar la disponibilidad de una electricidad limpia

usando carbn

Desarrollo tecnolgico

Nuevas alternativas para la generacin de energa limpia

y eficiente a partir del carbn.

Demanda medioambiental

La creciente preocupacin social por el impacto ambiental que generaban las plantas clsicas de obtencin de energa a partir del carbn

Lmites de emisin ms restrictivos

Razones estratgicas a nivel nacional

Incorporacin del proyecto de Puertollano al Plan Energtico Nacional 1991 - 2000:

. Diversificacin de las fuentes primarias de energa

. Contribucin al desarrollo tecnolgico

. Aumentar el empleo en Puertollano

PROGRAMA THERMIE : La oportunidad de ELCOGAS

INTRODUCCIN

6DESCRIPCIN PLANTA GICC DE PUERTOLLANO

Descripcin del proceso

CALDERA AP

GASIFICADOR

CALDERA MPFILTRACIN

LAVADOCON

AGUA

SEPARAC.AZUFRE

RECUPERACINAZUFRE

CALDERARECUPERACIN

CALOR

PREPARACIN CARBN

CARBNCOQUE

PETRLEO CALIZA

GAS

CRUDO

GASCLAUSGAS DE ENFRIAMIENTO

CENIZAAGUA A

TRATAMIENTO

GASDE COLA

AZUFRE

AIREO2

GASLIMPIO

PLANTA DE FRACCIONAMIENTO DE AIRE (ASU)

AIRE COMPRIMIDO

N2 RESIDUAL

N2 O2ESCORIA

TURBINADE GAS

200 MWISO

GASES DE COMBUSTIN CALIENTES

VAPOR MP

VAPOR AP

VAPOR

TURBINA DE VAPOR135 MWISO

GASES A CHIMENEA

TORRE DE REFRIGERACINCONDENSADOR

7DESCRIPCIN PLANTA GICC DE PUERTOLLANO

Principales Datos de Diseo

Diseo

338HCN (ppmv)0.00060.17COS (%)0.00061.01H2S (%)1.031.02Ar (%)12.510.50N2 (%)3.873.70CO2(%)22.0822.33H2 (%)60.5161.25CO (%)

GAS LIMPIO

GAS CRUDO

Diseo

338HCN (ppmv)0.00060.17COS (%)0.00061.01H2S (%)1.031.02Ar (%)12.510.50N2 (%)3.873.70CO2(%)22.0822.33H2 (%)60.5161.25CO (%)

GAS LIMPIO

GAS CRUDO

3.215.500.93S (%p)31.99

0.021.903.1182.210.267.00

COQUE

22.5513.10PCI (MJ/kg)

3.326.62O (%p)1.360.81N (%p)2.802.48H (%p)59.2136.27C (%p)20.6841.10Cenizas (%p)9.4011.8Humedad (%p)

MEZCLACARBN

3.215.500.93S (%p)31.99

0.021.903.1182.210.267.00

COQUE

22.5513.10PCI (MJ/kg)

3.326.62O (%p)1.360.81N (%p)2.802.48H (%p)59.2136.27C (%p)20.6841.10Cenizas (%p)9.4011.8Humedad (%p)

MEZCLACARBN

Combustible

Potencia-emisiones

Gas de sntesis

7.50.02Particulas1500.40NOx

250.07SO2

mg/Nm3 (6% Oxgeno)g/kWhEMISIONES

7.50.02Particulas1500.40NOx

250.07SO2

mg/Nm3 (6% Oxgeno)g/kWhEMISIONES

Potencia elctrica: Bruta: 317.7 MWNeta: 287.7 MW

Eficiencia: Bruta: 42.12%Neta: 42.22 %

8Factor GICC Lecho fluido atmosfrico PC subcrtica

Eficiencia Neta (% PCI) 39,2 43,1 36,0 36,0 42

852

2,50

2,30

852

1,40

0,80

PC supercrtica

Emisin CO2(kg/MWh) 712 783 774

Emisin SO2 (kg/MWh) 0,07 0,14 2,15

Emisin NOx(kg/MWh) 0,05 0,40 1,10

LA TECNOLOGA GICC (Gasificacin Integrada en Ciclo Combinado) Comparacin de Emisiones

TECNOLOGAS DE GENERACIN ELCTRICA A PARTIR DE CARBN

9TECNOLOGA GICC. Ventajas (1)

9 Alta eficiencia. Mayor que otras tecnologas de generacin de energa a partir de carbn, y gran potencial de mejora: neta 42% 50%

9 Carbn (diversidad de cualidades)

9 Combustibles alternativos (pet-coke, RSU, biomasa, etc.)

9 Disponibilidad de combustible secundario en el ciclo combinado

Fiabilidad en el suministro de energa9 Flexibilidad de producto Electricidad, H2, CO2, metanol, NH3,

gasolinas, etc

9 Alimentacin flexible

Menor riesgo: Produccin acorde con mercados

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9 Medioambiente:

Menores emisiones de CO2 que otras plantas basadas en carbn. Mejor potencial para plantas de cero emisiones Bajas emisiones de gases cidos (SO2, NOx) y partculas. Similar o mejor que los ciclos combinados con gas natural Menores residuos. La escoria, ceniza, azufre y sales son subproductos Menor consumo de agua que otras plantas basadas en carbn. No se producen dioxinas/furanos cuando se utilizan combustibles orgnicos Mejor mtodo para eliminar emisiones de Hg

TECNOLOGA GICC. Ventajas (2)

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9 Economa: Combustible muy competitivo con gas natural. Coste variable del KWh con carbn es actualmente un tercio del producido con gas natural Menor coste de captura de CO2 (precombustin) Los residuos son productos comerciales.

9 Sostenibilidad: Reservas de carbn para ms de 200 aos y con mejor distribucin Admite casi cualquier combustible con suficiente contenido en carbono

TECNOLOGA GICC. Ventajas (3)

12

TECNOLOGA GICC. Desventajas (1)

8 Tecnologa en estado de demostracin8 Las cuatro grandes plantas basadas en carbn (USA & EU) informan de disponibilidades GICC entre 60 and 75% (> 90 % si se considera el combustible auxiliar)

8 Principales causas de indisponibilidad relacionadas con la falta de madurez:

8 Diseo de sistemas auxiliares: Manejo de slidos, corrosin en paradas, filtros cermicos, materiales y procedimientos adecuados

8 Comportamiento de turbinas ltima generacin con gas sinttico y otros

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TECNOLOGA GICC. Desventajas (2)

8Principales causas de indisponibilidad relacionadas con la falta de madurez (cont.):

8Excesiva integracin entre unidades. Alta dependencia y retrasos en arranques

8 Procesos ms complejos que otras plantas elctricas de carbn. Se requiere aprendizaje. GICC existentes operados por compaas petroqumicas con residuos de refineras informan de disponibilidades superiores a 92% (Complejidad de procesos similar a los de la industria qumica, varios trenes en paralelo, manejo de slidos ms fcil)

8 Alto coste de inversin8 Los costes de inversin de plantas existentes entre 1,500 y 2,000 /KW

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Esquema de la instalacin de Planta Piloto

CICLO

COMBINADO

CARBN + COQUE

GASIFICACIN

GasBruto SISTEMA

FILTRACIN

Gas Limpio

PURIFICACINY DESULFURACIN

Gas de carbn2% del flujo

total 22.6 bar137.6C

60.42 %CO22.01% H2

DEPURACINHIDRGENO(UNIDAD

PSA) H2

99,99%

Gas CombustibleVapor MP REACTOR SHIFT (HT+LT)

CO+H2O CO 2 +H 2

Gas enriquecido en H250,5% H239,0% CO21,9% CO

CO2SH2

SEPARACIN CO2 Y AZUFRE(COLUMNA ABSORCIN)

H2 BRUTO77,4% H26,5% CO22,9% CO

FUTURO DE LA TECNOLOGA GICC

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El carbn es un recurso abundante y econmico para la produccinde Hidrgeno en Centrales GICC

Mediante la tecnologa de gasificacin con captura de CO2, es posibleproducir Hidrgeno libre de emisiones contaminantes

COMPARACIN DE COSTES DE PRODUCCIN DE H2

Fuente: IEA 2003

(/GJ H2 , ao 2020)

38,0 60,6 H2 de energa solar fotovoltaica

21,8 28,3H2 de energa termosolar

13,7 18,6 H2 de energa elica

12,1 16,2H2 de energa nuclear

8,1 14,5H2 de biomasa (gasificacin)

6,5 8,9H2 de carbn - GICC con captura de CO2

5,6 - 8,9H2 de gas natural con captura de CO2

Utilizacin de la Tecnologa GICC en Coproduccin de H2 y Electricidad.

Potencial de la Tecnologa GICC en la Economa del H2. Costes de Produccin

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Implantando los Diez PrincipiosV Jornada Casos de Implantacin

GICC en Espaa. Tecnologa limpia de uso del carbn. H2 y CO2

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NDICEINTRODUCCIN