Tecnología industrial/Centrales de gasificación integrada con ciclo combinado

Funcionamiento

Diagrama de funcionamiento de una central con GICC.

Una planta de energía de ciclo combinado de gasificación integrada (CCGI) puede utilizar combustibles sólidos como el carbón o petróleo. Pero en este tipo de planta se caracteriza por una operación de gasificación, que convierte la materia prima en un gas combustible (gas de síntesis) que alimenta una central de ciclo combinado. Estas plantas usan más eficientemente los gases como veremos en el ejemplo.

Balance de energía en la Central Española PIEMSA

A continuación se muestra un ejemplo de balance energético de la planta española PIEMSA , reduciéndose todas las cifras a 100 para la energía del combustible de entrada. Los números exactos cambian de una planta a otra. Esta planta produce hidrógeno además de electricidad, lo que complica un poco el panorama y utiliza un residuo del refinado de petróleo como combustible.

Valor calórico en Joules:

• Combustible de entrada: 100.
• Gas de síntesis crudo: 83,7.
• Gas de síntesis tratado enviado a las turbinas de gas: 74,4 en alimentación principal y 1 en postcombustión
• Hidrógeno producido: 3,2
• Gases residuales del reactor de producción de hidrógeno (también enviado a las turbinas de gas): 1,5

• Producción de electricidad de las dos turbinas de gas: 29,2
• Generación de energía de turbina de vapor: 17.2
• Eficiencia eléctrica bruta: 46,4%

Sin embargo, de ello debe restarse el consumo propio de la central:

• Consumo de la unidad de producción de oxígeno: -5,7
• Otros: -1,7.

Por lo tanto en eficiencia esta planta para 100 julios de combustible tiene una producción neta de 39 julios de electricidad y 3 julios de hidrógeno, siendo una eficiencia general del 42%.

Ventajas

• A diferencia de una central eléctrica convencional de carbón, donde los contaminantes como el azufre se capturan en el escape de la caldera, aquí se eliminan corriente arriba de la turbina de gas. Esta descontaminación previa a la combustión produce menos óxidos de nitrógeno que una caldera.

• La versatilidad de las gasificaciones y la eficiencia de la extracción de contaminantes permiten utilizar una amplia variedad de combustibles.

• El gas de síntesis es una materia prima petroquímica haciendo posible combinar la producción de electricidad con la de diversos productos auxiliares como hidrógeno, metanol y etileno.

Aunque claro que es ambientalmente mejor, eso no implica el no invertir en las energías alternativas en lugar de seguir usando plantas eléctricas que dependen de combustibles fósiles.