La Cogeneración, eficiencia energé0ca en los sistemas de H&C

Transcripción

1 La Cogeneración, eficiencia energé0ca en los sistemas de H&C 1

2 Conceptos principales El capítulo energético de edificios de cualquier uso normalmente comprende el gasto en energía eléctrica para fuerza, alumbrado, y climatización (frío) y la energía térmica para calefacción, climatización (calor) y agua caliente sanitaria: Energía eléctrica Central Térmica Red de transporte Usuario final 2

3 Conceptos principales Energía térmica Calderas Usuario final 3

4 Conceptos principales La cogeneración es la producción SIMULTÁNEA de energía eléctrica (mecánica) y térmica C o m b u s t i b Electricidad Calor Alimentación de aparatos eléctricos Alumbrado Climatización (frío) Calefacción Producción A.C.S ò vapor Alimentación de climatizadoras Alimentación de grupos de absorción Frío l 4

5 Conceptos principales C Electricidad 350 kwh 966 kwh C o o m 1000 kwh 1532 kwh m b b u s Calor 468 kwh 566 kwh u s t t i b Rendimiento global 82% Rendimiento global 53% i b l e COGENERACIÓN SISTEMA TRADICIONAL l e 5

6 Conceptos principales El interés de la cogeneración se presenta por: Ahorro de energía primaria, que se traduce en Ahorro económico en la generación de energía útil Reducción de emisiones de CO2 a la atmósfera Como complemento, posibilidad de independencia energética o seguridad como suministro alternativo a la red eléctrica convencional 6

7 Ejemplo prác0co: HOSPITAL DE BASURTO 7

8 Hospital de Basurto Situado en Bilbao, es junto con el Hospital de Cruces punta de lanza en la Sanidad de Bizkaia. Dispone de 750 camas y cubre todas las especialidades médicas. El Hospital dispone de una superficie en planta de aprox. 8 hectáreas donde se hayan distribuidos 18 edificios. Anteriormente al año 1998 cada edificio tenía sus sistemas independientes de calefacción y clima0zación. A par0r de esa fecha se construyó una central de cogeneración, frío y calor para cubrir todos los servicios del hospital y reducir la factura eléctrica y térmica. 8

9 Hospital de Basurto CENTRAL TERMICA DEL HOSPITAL DE BASURTO La central consiste en una Planta de Trigeneración y otros equipos auxiliares para cubrir la demandas térmicas y eléctricas del Hospital de Basurto en su conjunto. La central térmica esta situada en la calle Camino de Capuchinos de Basurto, en la parte trasera del Hospital. 9

10 Hospital de Basurto La distribución del agua caliente y fría se realiza a través de una red de tuberías aisladas, por el interior de las galerías subterráneas que básicamente unen los edificios del Hospital. Cada edificio 0ene una subcentral de frío y calor para la posterior distribución específica. 10

11 Hospital de Basurto El edificio en el que se ubica la instalación contempla: Ø la sala de motores (producción de electricidad y aprovechamiento del calor residual para generar agua caliente) Ø sala de calderas (producción auxiliar de agua caliente) Ø sala de enfriadoras de absorción (producción de frío a través de agua caliente) Ø la sala de bombas, y cuatro depósitos de almacenamiento de agua de litros cada uno de ellos. 11

12 Hospital de Basurto Sala de motores: La instalación consta de dos motores de cogeneración de la marca Jenbacher, de kw cada uno. Los motores producen energía eléctrica que salvo para su propio autoconsumo se deriva a la red general de Iberdrola 2 Motores de cogeneración GE Jenbacher: Ø Ø 2 MW Eléctricos (e) 2 MW Térmicos (t) 12

13 Hospital de Basurto La energía térmica generada por el motor de cogeneración, subproducto de la producción de energía eléctrica, se recupera a través de cuatro intercambios tal y como se refleja en el siguiente esquema: 13

14 Hospital de Basurto Los intercambiadores de calor están montados sobre el motor, formando una unidad compacta con el grupo, integrados en el circuito de agua caliente del anillo del hospital y para calentar ésta. Ø Intercambiador de calor aceite/agua Recuperación de calor al refrigerar el aceite del motor. Ø Intercambiador de calor motor/agua Recuperación de la energía térmica del agua de refrigeración de los cilindros Ø Intercambiador de calor mezcla combus0ón/agua Recuperación de calor al enfriar la mezcla de combus0ón comprimida por el turbo. Se realiza a través de un intercambiador térmico de dos etapas. La primera integrada en el circuito de agua caliente del anillo mientras que la segunda etapa es independiente y requiere de baja temperatura para enfriar la mezcla. Ø Intercambiador de calor gases de escape/agua La recuperación de calor se efectúa tras el colector de gases de escape, a través de un intercambiador de haz de tubos. 14

15 Hospital de Basurto Sala de calderas: (Equipamiento auxiliar) El sistema dispone también de un circuito de producción de calor mediante dos calderas de la marca HOVAL, con potencias de 3488 kw y de 2500 kw. Los quemadores que están instalados son de la marca Monarch Weishaupt. Las calderas disponen de chimeneas de evacuación de humos de doble pared, de acero inoxidable aislada interiormente con lana de fibra de roca. El funcionamiento de las dos calderas es a base de gas natural. 2 Calderas de agua caliente para calefacción Ø Ø 1 Hoval de 3.488KWt 1 Hoval de 2.500KWt 15

16 Hospital de Basurto Sala de calderas: (Equipamiento auxiliar) Adicionalmente a la producción de agua caliente en los motores de cogeneración, o con las calderas convencionales, se ha dispuesto en el circuito general de agua de consumo un sistema para pasteurizar (mantener durante 2 minutos el agua a 70 grados) y asegurar así su completa asepsia. Sistema para la producción centralizada pasteurizada del ACS de consumo del Hospital 16

17 Hospital de Basurto Sala de enfriadoras: La planta consta también de 2 enfriadoras de absorción, que producen agua fría mediante la transferencia de calor del agua caliente residual. Estas enfriadoras funcionan de forma previa a las enfriadoras convencionales, (que u0lizan electricidad para su funcionamiento) y de esta forma abaratan la factura eléctrica del hospital. Una instalación de cogeneración, que además de producir electricidad y agua caliente, emplea parte de esta úl0ma para generar frío, se llama planta de TRIGENERACIÓN 2 Enfriadoras de Absorción: Ø Ø 1 Enfriadora Broad de 1.000KWf 1 Enfriadora Roca York de 600KWf 17

18 Hospital de Basurto Producción de frío: (Equipamiento auxiliar) Cuando el Hospital demanda más frío que el que pueden producir las enfriadoras de absorción, entran en funcionamiento las enfriadoras convencionales: 3 Enfriadoras condensadas por aire : Ø Ø 2 McQuay de 1.000KWf 1 Trane de 700KWf 1 Enfriadora Trane condensada por agua de KWf 18

19 Norma0va Situación de la Norma0va: Octubre 2012: El Gobierno anuncia que no primará ninguna NUEVA instalación de cogeneración, facturándose la electricidad producida por estas instalaciones a precio de Pool, sin primar la exportación. Julio 2013: Derogación del R.D. 661/2007 el cual regulaba los precios de la electricidad generada, con tarifas por kwh exportado a la red. Junio 2014: Nuevo R.D. 413/2014 retroac0vo a Julio 2013, que regula los pagos a la electricidad generada. Ya no se paga un precio por kwh exportado a la red, si no que se define una prima fija por kwh. Esta prima fija es bastante inferior a la media que se conseguía con el sistema anterior. 19

20 Norma0va Además, se establecen otras disposiciones regulatorias restric0vas: Ø Horas mínimas de funcionamiento por instalación (sobre horas equivalentes) reduciendo la prima de manera proporcional si las instalaciones funcionan menos horas Ø Se definen tablas de inversión/abono anual (retribución a la inversión) Ø Se re0ran complementos por eficiencia de producción (en función del R.E.E.- Rendimiento eléctrico equivalente) Ø Se re0ran complementos por filtro de energía reac0va, que pasan a penalizar. Todo ello hace que los ingresos medios de explotación se reduzcan hasta un 50%. 20

21 Norma0va En la actualidad se está a la espera de la publicación de anexos que definan y regulen las NUEVAS instalaciones. El futuro pasa por Instalaciones notablemente más pequeñas que las que se instalaban según el R.D. 661/2007 con aprovechamiento óp0mo de todo el calor disipado en la producción eléctrica. Esto posibilitará el funcionamiento con precios de Pool más bajos, pero de forma rentable para amor0zar la inversión. Plantas diseñadas en función de la recuperación de calor durante todo el año y no en función de la exportación como se venía prác0camente haciendo an0guamente tendrán cabida dentro del mercado. Motor 150 kw Polidepor0vo Benta Berri (Donos0- San Sebas0án) 21

22 Norma0va GRACIAS POR SU ATENCIÓN PARA INFORMACIÓN Y CONSULTAS: WWW. GIROA S.A. JOSE.ALONSOURQUIJO@GIROA.ES 22