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I CURSO DE VERANO CENIT CO2
Generación de electricidad mediante
carbón: el reto del CO2
GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN
CENTRALES TÉRMICAS
por
Javier Alonso Martínez
Universidad de Alicante, 3-4 de julio de 2007
ÍNDICE
EL
EL CARBÓN
CARBÓN COMO
COMO COMBUSTIBLE
COMBUSTIBLE
ELEMENTOS
ELEMENTOS BÁSICOS
BÁSICOS DE
DE UNA
UNA CENTRAL
CENTRAL TÉRMICA
TÉRMICA
MEJORAS
MEJORAS CLÁSICAS
CLÁSICAS DEL
DEL RENDIMIENTO
RENDIMIENTO
CENTRALES
CENTRALES TÉRMICAS
TÉRMICAS DE
DE CARBÓN
CARBÓN
CENTRALES
CENTRALES TÉRMICAS
TÉRMICAS YY CO
CO22
ÍNDICE
EL
EL CARBÓN
CARBÓN COMO
COMO COMBUSTIBLE
COMBUSTIBLE
É
Á
SICOS DE
DE
UNA
CENTRAL
TTÉRMICA
ÉRMICA
RMICA
ELEMENTOS
B
ÁSICOS
ELEMENTOS
ELEMENTOSB
BÁSICOS
DEUNA
UNACENTRAL
CENTRALT
Á
MEJORAS
CL
ÁSICAS
SICAS DEL
DEL
RENDIMIENTO
MEJORAS
MEJORASCL
CLÁSICAS
DELRENDIMIENTO
RENDIMIENTO
É
Ó
CENTRALES
TTÉRMICAS
ÉRMICAS
RMICAS DE
DE
CARB
ÓN
N
CENTRALES
CENTRALEST
DECARB
CARBÓN
É
CENTRALES
TTÉRMICAS
ÉRMICAS
RMICAS Y
YYCO
CO
CENTRALES
CENTRALEST
CO222
EL CARBÓN COMO COMBUSTIBLE
Parque de carbones,
C.T. La Robla
El carbón
3
EL CARBÓN COMO COMBUSTIBLE
Dentro de los
combustibles fósiles, las
reservas de carbón son,
con mucho, superiores a
las de petróleo y gas.
Además, están situadas
en su mayor parte en
zonas geopolíticas
estables.
Fuente: BP
Reservas de carbón
4
EL CARBÓN COMO COMBUSTIBLE
• Esta tendencia, según señala la Agencia
• Tres cuartas parte de la energía
Internacional de la Energía, se
mantendrá en el futuro.
que se consume proviene de los
combustibles fósiles.
1900
Fuente energética
Petróleo
Gas Natural
Carbón
Nuclear
Hidroeléctrica
Otras
TOTAL
Mtep
18
6
408
------168 (*)
600
2030
2003
%
3
1
68
--28
Mtep
3.785
2.244
2.582
687
597
1.197 (**)
11.092
%
34
20
23
6
5
11
Fuente Energética
Petróleo
Gas Natural
Carbón
Nuclear
Hidroeléctrica
Biomasa y Residuos
Otras Renovables
TOTAL
Mtep
5.546
3.942
3.724
767
968
1.653
272
16.872
%
32,9
23,4
22,1
4,5
5,7
9,8
1,6
(*) Principalmente biomasa.
(**) Principalmente biomasa, eólica y pequeña hidráulica.
• La gran preocupación de buena parte de la población mundial es disponer de
energía suficiente y barata.
• Los países más desarrollados pueden permitirse el disponer de energías más
caras, pero mas respetuosas con el Medio Ambiente.
Realidad actual y futuro previsible de la energía
5
EL CARBÓN COMO COMBUSTIBLE
Actualmente, la
producción de
electricidad con carbón
se sitúa en el 41% como
media mundial:
Y se prevé que esta
tendencia se mantenga en el
futuro:
El carbón en la generación de electricidad
6
EL CARBÓN COMO COMBUSTIBLE
El carbón en la generación española (Generación eléctrica año 2006)
7
EL CARBÓN COMO COMBUSTIBLE
• Las renovables no serán suficientes y además no cubren la “curva de
demanda” en situaciones críticas
• La opción nuclear necesita tiempo para su aceptación pública
• El gas no se debería incrementar más por la volatilidad de precios y el
riesgo de suministro (“OPEP del gas”)
• Necesidad de un “mix” energético equilibrado (WEC)
• La generación con carbón es flexible, segura (almacenamiento en pilas),
fiable y fácil de operar
• El carbón es el combustible fósil más abundante y más distribuido del
mundo: Ratio Reservas/Producción > 165 años.
• Crecimiento sostenido a largo plazo, no a los niveles de los años más
recientes
El carbón no podrá sustituirse en la generación eléctrica en España y crecerá
El carbón en la generación española
8
EL CARBÓN COMO COMBUSTIBLE
• Fuente de energía abundante y ampliamente distribuida en el mundo.
• Es la base actual de producción eléctrica en EE.UU., Rusia, China, India y
Japón.
• Fácilmente transportable:
• Fácilmente almacenable: las
infraestructuras para su
transporte y almacenamiento ya
están desarrolladas.
• Proceso de generación eléctrica altamente fiable y seguro en centrales de
vida útil muy larga y adaptable a nuevas exigencias en materia
medioambiental.
• En Europa, la seguridad en el abastecimiento energético exige seguir
aprovechando el carbón como el recurso más abundante y de mayor
disponibilidad.
El carbón es, y seguirá siendo, un recurso energético irrenunciable
Claves del carbón como combustible de futuro
9
EL CARBÓN COMO COMBUSTIBLE
INVERSIONES TIPICAS:
€/kW
Sin DSOx
1.161-1.486 (1)
€/kW
Con DSOx
1.215-1.558 (2)
€/kW
Con DSOx + Captura CO2
1.948-2.650 (2)
EMISIONES TIPICAS (3):
SO2 (g/kWh) (*)
3-17
NOx (g/kWh)
CO2 (kg/kWh)
1,5-6,0
0,850-1,250
(*) sin desulfuración
(1) Soluciones energéticas para un problema global: secuestro C02 .Carlos Abanades. INCAR-CSIC
(2) De acuerdo con (1) y elaboración propia
(3) Elaboración propia
Algunas ratios típicas para centrales de carbón
10
ÍNDICE
Ó
EL
CARB
ÓN
N COMO
COMO
COMBUSTIBLE
EL
ELCARB
CARBÓN
COMOCOMBUSTIBLE
COMBUSTIBLE
ELEMENTOS
ELEMENTOS BÁSICOS
BÁSICOS DE
DE UNA
UNA CENTRAL
CENTRAL TÉRMICA
TÉRMICA
Á
MEJORAS
CL
ÁSICAS
SICAS DEL
DEL
RENDIMIENTO
MEJORAS
MEJORASCL
CLÁSICAS
DELRENDIMIENTO
RENDIMIENTO
É
Ó
CENTRALES
TTÉRMICAS
ÉRMICAS
RMICAS DE
DE
CARB
ÓN
N
CENTRALES
CENTRALEST
DECARB
CARBÓN
É
CENTRALES
TTÉRMICAS
ÉRMICAS
RMICAS Y
YYCO
CO
CENTRALES
CENTRALEST
CO22
2
ELEMENTOS BÁSICOS DE
UNA CENTRAL TÉRMICA
1er principio de la termodinámica, o de la conservación de la
energía: «La energía no se crea ni se destruye, sólo se
transforma»
2o principio de la termodinámica, o de la irreversibilidad:
«La cantidad de entropía de cualquier sistema aislado
termodinámicamente tiende a incrementarse con el tiempo,
hasta alcanzar un valor máximo»
La entropía (o desorden), puede considerarse como una medida de lo
próximo o no que se halla un sistema al equilibrio; también puede
considerarse como una medida del desorden (espacial y térmico) del
sistema.
• La entropía de un sistema aislado sólo puede crecer.
• Cuando un sistema aislado alcanza su máxima entropía, ya no
puede experimentar cambios: ha alcanzado el equilibrio.
Principios de la termodinámica (1)
12
ELEMENTOS BÁSICOS DE
UNA CENTRAL TÉRMICA
El 1er y 2o principios de la termodinámica implican que:
• La energía total de un sistema cerrado se conserve constante.
• La energía se pueda transformarse de calor en trabajo o de trabajo
en calor.
• El calor y el trabajo son mecanismos por los que los sistemas
intercambian energía entre sí.
• Cuando un sistema se pone en contacto con otro más frío que él,
tiene lugar un proceso de igualación de las temperaturas de
ambos.
• Si no se realiza trabajo, es imposible transferir calor desde una
región de temperatura más baja a una región de temperatura más
alta.
• Todos los procesos termodinámicos son irreversibles.
• Ninguna maquina térmica puede convertir todo el calor que recibe
en trabajo útil.
Principios de la termodinámica (2)
13
ELEMENTOS BÁSICOS DE
UNA CENTRAL TÉRMICA
2
1
2
Q
3
3
Q’
El ciclo de Carnot (1)
4
4
1
14
ELEMENTOS BÁSICOS DE
UNA CENTRAL TÉRMICA
Expansión isoterma: (proceso 1 - 2)
Entre 1 y 2 se transfiere calor al cilindro desde
la fuente de calor, haciendo que el fluido se
expanda a temperatura constante. Al
expandirse, el fluido tiende a enfriarse, pero
absorbe calor y mantiene su temperatura
constante. El calor transferido entre 1 y 2 es
convertido en trabajo.
2
1
Q
El ciclo de Carnot (2)
Diagrama del ciclo de Carnot en
función de la presión y el volumen
La entropía aumenta en
este proceso, siendo el
cociente entre el calor
transferido y la
temperatura de la fuente
en un proceso reversible.
Diagrama del ciclo de Carnot en
función de la temperatura y entropía
15
ELEMENTOS BÁSICOS DE
UNA CENTRAL TÉRMICA
Expansión adiabática: (proceso 2 - 3)
Terminada la expansión isoterma en 2, el
sistema se aísla térmicamente, con lo que no
hay transferencia de calor con el exterior.
Esta expansión adiabática hace que el gas se
enfríe hasta alcanzar exactamente la
temperatura T2 en el momento en que el gas
alcanza su volumen máximo, en 3.
2
3
Diagrama del ciclo de Carnot en
función de la presión y el volumen
Al enfriarse disminuye su
energía interna.
Al no haber transferencia
de calor, la entropía se
mantiene constante.
Diagrama del ciclo de Carnot en
función de la temperatura y entropía
El ciclo de Carnot (3)
16
ELEMENTOS BÁSICOS DE
UNA CENTRAL TÉRMICA
Compresión isoterma: (proceso 3 - 4)
Se pone en contacto con el sistema la fuente
de calor fría y el gas comienza a comprimirse,
pero no aumenta su temperatura porque va
cediendo calor a la fuente fría. Esta cesión de
calor implica que hay que hacer un trabajo
sobre el sistema.
3
4
Q
El ciclo de Carnot (4)
Diagrama del ciclo de Carnot en
función de la presión y el volumen
Al ser el calor negativo,
la entropía disminuye.
Diagrama del ciclo de Carnot en
función de la temperatura y entropía
17
ELEMENTOS BÁSICOS DE
UNA CENTRAL TÉRMICA
Compresión adiabática: (proceso 4 - 1)
Terminada la compresión isoterma en 4, el
sistema se aísla térmicamente, con lo que no
hay transferencia de calor con el exterior.
Esta compresión, que requiere algo de
trabajo, aumenta la temperatura hasta el
estado inicial.
4
Al no haber transferencia
de calor, la entropía se
mantiene constante.
1
Diagrama del ciclo de Carnot en
función de la presión y el volumen
Y vuelta a empezar.
El resultado del ciclo es
que el sistema ha realizado
un trabajo sobre el
exterior.
El ciclo de Carnot (5)
Diagrama del ciclo de Carnot en
función de la temperatura y entropía
18
ELEMENTOS BÁSICOS DE
UNA CENTRAL TÉRMICA
2
1
3
2
3
Q
4
4
4
Q’
W2
W1
-W3
-Q’
-W4
11
Wn
Q
El ciclo de Carnot (6)
19
ELEMENTOS BÁSICOS DE
UNA CENTRAL TÉRMICA
El ciclo de Carnot es un ciclo termodinámico
ideal reversible, en cuatro fases, entre dos
fuentes de temperatura, en el cual el
rendimiento es máximo.
Una máquina térmica (C) que realiza este
ciclo trabaja absorbiendo una cantidad de
calor Q1 de la fuente de alta temperatura y
cede un calor Q2 a la de baja temperatura
produciendo un trabajo sobre el exterior.
El rendimiento ideal viene definido
por:
Como todos los procesos que tienen lugar en el ciclo ideal son
reversibles, el ciclo puede invertirse. Entonces la máquina ideal absorbe
calor de la fuente fría y cede calor a la fuente caliente, si recibe trabajo.
El ciclo de Carnot (7)
20
ELEMENTOS BÁSICOS DE
UNA CENTRAL TÉRMICA
Todos los procesos reales tienes alguna
irreversibilidad:
• El rozamiento.
• Las paredes reales del sistema no pueden
ser completamente adiabáticas
• El aislamiento térmico total es imposible.
• Existen irreversibilidades inherentes a la
transferencia de calor.
Diagrama del ciclo de Carnot en
función de la presión y el volumen
Por lo tanto, es imposible conseguir un ciclo
real libre de irreversibilidades, y la eficiencia
de un ciclo o máquina térmica real será
siempre menor que este ciclo ideal.
Diagrama del ciclo de Carnot en
función de la temperatura y entropía
El ciclo de Carnot (8)
21
ELEMENTOS BÁSICOS DE
UNA CENTRAL TÉRMICA
Idealmente, Los procesos que tenemos
son los siguientes (suponiendo ciclo ideal
con procesos internamente reversibles):
• Proceso 1-2: Expansión isoentrópica
del fluido de trabajo en la turbina
desde la presión de la caldera hasta la
presión del condensador.
• Proceso 2-3: Transmisión de calor
desde el fluido de trabajo al
refrigerante a presión constante en el
condensador hasta el estado de
líquido saturado.
El ciclo de Rankine (1)
Diagrama temperatura-entropía de
un ciclo de Rankine con agua-vapor
22
ELEMENTOS BÁSICOS DE
UNA CENTRAL TÉRMICA
• Proceso 3-4: Compresión isoentrópica
en la bomba. En él se aumenta la
presión del fluido mediante un
compresor o bomba, al que se le
aporta un determinado trabajo.
• Proceso 4-1: Transmisión de calor
hacia el fluido de trabajo a presión
constante en la caldera.
El ciclo de Rankine (2)
Diagrama temperatura-entropía de
un ciclo de Rankine con agua-vapor
23
ELEMENTOS BÁSICOS DE
UNA CENTRAL TÉRMICA
El ciclo de Rankine se utiliza en las
centrales térmicas, donde los
elementos principales son los ya vistos:
caldera (C), turbina (T), generador (G),
condensador (F) y bomba (B).
T
G
C
F
B
G
T
B
C
El ciclo de Rankine en una central térmica
F
24
ELEMENTOS BÁSICOS DE
UNA CENTRAL TÉRMICA
La turbina (T) es el elemento donde el
vapor a alta velocidad hace que los
álabes móviles de la turbina giren
alrededor de su eje al incidir sobre los
mismos y produce energía cinética.
T
G
C
B
F
Por lo general una turbina de vapor
posee más de un conjunto toberaálabe (o etapa), para aprovechar
mejor la velocidad decreciente del
vapor.
8 etapas
Turbina (1)
25
ELEMENTOS BÁSICOS DE
UNA CENTRAL TÉRMICA
La turbina (T) es el elemento donde el
vapor a alta velocidad hace que los
álabes móviles de la turbina giren
alrededor de su eje al incidir sobre los
mismos y produce energía cinética.
Turbina (2)
T
G
C
B
F
26
ELEMENTOS BÁSICOS DE
UNA CENTRAL TÉRMICA
El generador (G), unido al eje de giro de
la turbina, transforma la energía
cinética en electricidad.
T
G
C
B
F
Esta transformación se consigue
por la acción de un campo
eléctrico sobre los conductores
eléctricos dispuestos sobre una
armadura (denominada también
estator).
Si mecánicamente se produce
un movimiento relativo entre los
conductores y el campo, se
generara una fuerza
electromotriz (F.E.M.).
Generador en la central eléctrica de Bridal veil Falls,
Telluride, Colorado. Se trataría del generador más antiguo
que se mantiene en servicio en EE.UU.
Generador
27
ELEMENTOS BÁSICOS DE
UNA CENTRAL TÉRMICA
El condensador (F), es un
intercambiador térmico, en el que el
vapor restante se enfría y pasa a
estado líquido.
T
G
C
B
F
Esto se hace mediante el intercambio
de calor (cesión de calor) con otro
medio, que típicamente puede ser:
• Aire, mediante el uso de
radiadores y ventiladores.
• Agua en circuito abierto,
tomada de un río, lago o del
mar.
• Agua en circuito cerrado con
torre de refrigeración.
Central Térmica de Carbón: La Robla.
Condensador (1)
28
ELEMENTOS BÁSICOS DE
UNA CENTRAL TÉRMICA
Central Térmica de Carbón: La Robla.
T
G
C
B
Condensador (2)
F
29
ELEMENTOS BÁSICOS DE
UNA CENTRAL TÉRMICA
La bomba (B) inyecta el agua en estado
líquido de nuevo a la caldera, para poder
repetir el ciclo.
Por lo general son bombas centrífugas,
dotadas de álabes unidos a un eje
rotatorio accionado por una pequeña
turbina alimentada por vapor de la
caldera.
T
G
C
B
F
Corte esquemático de una bomba centrífuga: 1a, 3 y
5: carcasa, 1b cámara, 2 álabes, 4 cojinete y 6 eje.
Bomba
30
ELEMENTOS BÁSICOS DE
UNA CENTRAL TÉRMICA
La caldera (C) es el elemento donde se
calienta agua para generar vapor.
Existen diversas fuentes de calor para
lograr vapor:
• Combustibles fósiles:
- Carbón
T
G
C
B
F
Salida humos
Salida vapor
- Petróleo (fuelóleo, gasóleo,...)
- Gas natural
• Otros combustibles (Biomasa y residuos)
• Uranio fisionado en un reactor nuclear
Fuente
de calor
Entrada
agua
• Energías renovables:
- Energía solar
- Geotérmica
Además, se investigan otras fuentes de calor, como la fusión nuclear.
Caldera (1)
31
ELEMENTOS BÁSICOS DE
UNA CENTRAL TÉRMICA
Circulación natural
con calderín
Paso único
(sub y super crítico)
Algunos tipos de caldera de carbón
Arco (Antracita)
32
ELEMENTOS BÁSICOS DE
UNA CENTRAL TÉRMICA
Caldera de lecho fluidificado
33
ÍNDICE
Ó
EL
CARB
ÓN
N COMO
COMO
COMBUSTIBLE
EL
ELCARB
CARBÓN
COMOCOMBUSTIBLE
COMBUSTIBLE
Á
É
ELEMENTOS
B
ÁSICOS
SICOS DE
DE
UNA
CENTRAL
TTÉRMICA
ÉRMICA
RMICA
ELEMENTOS
ELEMENTOSB
BÁSICOS
DEUNA
UNACENTRAL
CENTRALT
MEJORAS
MEJORAS CLÁSICAS
CLÁSICAS DEL
DEL RENDIMIENTO
RENDIMIENTO
É
Ó
CENTRALES
TTÉRMICAS
ÉRMICAS
RMICAS DE
DE
CARB
ÓN
N
CENTRALES
CENTRALEST
DECARB
CARBÓN
É
CENTRALES
TTÉRMICAS
ÉRMICAS
RMICAS Y
YYCO
CO
CENTRALES
CENTRALEST
CO222
MEJORAS TERMODINÁMICAS
CLÁSICAS
Aumento de la temperatura en la caldera
Aumento de
eficiencia de
turbina
Disminución de la temperatura en el condensador
Mejoras en el ciclo Rankine
35
MEJORAS TERMODINÁMICAS
CLÁSICAS
Existen algunas mejoras al ciclo:
• Ciclo Rankine con sobrecalentamiento: Agrega sobrecalentadores a
la salida de la caldera que permitan obtener vapor sobrecalentado
a la entrada de la turbina.
• Ciclo Rankine con recalentamiento: Intercala recalentadores entre
las etapas de turbina, de modo que el vapor no se expande
directamente hasta la presión del condensador, sino que lo hace en
etapas, entre las que se vuelve a introducir en la caldera y se
recalienta.
• Ciclo Rankine regenerativo: Introduce un nuevo elemento al ciclo,
un calentador abierto, un intercambiador de calor por contacto
directo en el cual se mezclan dos corrientes de agua para dar una
corriente de temperatura intermedia.
Las centrales térmicas actuales utilizan, por lo general, estas mejoras.
Variaciones sobre el ciclo de Rankine
36
MEJORAS TERMODINÁMICAS
CLÁSICAS
Ciclo Rankine con recalentamiento:
Intercala recalentadores entre las etapas de turbina, de modo que el
vapor no se expande directamente hasta la presión del condensador,
sino que lo hace en etapas, entre las que se vuelve a introducir en la
caldera y se recalienta.
Después del recalentamiento se vuelve a expandir en la siguiente
etapa de la turbina hasta que sale al condensador.
4’ 35 bar
4
545º C
CICLO DE VAPOR:
175 bar
545º C
3
5
4
T
2
4’’
4’
3
4’’
1
’
1
5
2
1
1
’
Ciclo Rankine con recalentamiento
s
5-1
Condensación
1-1’-2
Bombeos y pr ecalentamientos
2-3
Evapor ación
3-4
Sobr ecalentamiento
4’’-4’
Recalentamiento
5
Final de expansiones
37
ÍNDICE
Ó
EL
CARB
ÓN
N COMO
COMO
COMBUSTIBLE
EL
ELCARB
CARBÓN
COMOCOMBUSTIBLE
COMBUSTIBLE
Á
É
ELEMENTOS
B
ÁSICOS
SICOS DE
DE
UNA
CENTRAL
TTÉRMICA
ÉRMICA
RMICA
ELEMENTOS
ELEMENTOSB
BÁSICOS
DEUNA
UNACENTRAL
CENTRALT
Á
MEJORAS
CL
ÁSICAS
SICAS DEL
DEL
RENDIMIENTO
MEJORAS
MEJORASCL
CLÁSICAS
DELRENDIMIENTO
RENDIMIENTO
CENTRALES
CENTRALES TÉRMICAS
TÉRMICAS DE
DE CARBÓN
CARBÓN
É
CENTRALES
TTÉRMICAS
ÉRMICAS
RMICAS Y
YYCO
CO
CENTRALES
CENTRALEST
CO22
2
ELEMENTOS BÁSICOS DE
UNA CENTRAL TÉRMICA
Central Térmica de Carbón
El ciclo de Rankine en una central térmica
39
CENTRALES TÉRMICAS DE CARBÓN
• Rendimiento: 38 %
T
G
C
• Condiciones subcríticas/supercríticas
B
F
Esquema de C.T. La Robla.
G
F
T
B
C
Central térmica de carbón: Paso único
40
CENTRALES TÉRMICAS DE CARBÓN
T
G
C
B
F
Esquema de C.T. Anllares.
G
F
T
B
C
Central térmica de carbón: Calderín
41
CENTRALES TÉRMICAS DE CARBÓN
Centrales hipersupercríticas:
• Rendimiento objetivo:
45-47 %
• Centrales de referencia:
NIEDERAUSEM K (2002): 43 % (600 ºC, 275 bar)
1000 MWe
• Factores tecnológicos claves:
Nuevos materiales en sobrecalentadores
CONDICIONES CRITICAS
DEL AGUA:
• Punto crítico CP del agua:
(374,2 ºC/220,5 bar)
• Supercriticidad:
comportamiento híbrido
gas-líquido con amplio
rango de densidades
Lechos fluidos circulantes supercríticos:
• Rendimiento objetivo: 39-40 %
• Nicho de aplicación en combustibles pobres
• Centrales de referencia:
CERDEÑA (2005): 340 MWe
• Factores tecnológicos:
Integración de tecnologías de lecho fluidificado y
calderas supercríticas
Central térmica de carbón: mejoras actuales
42
CENTRALES TÉRMICAS DE CARBÓN
Gasificación integrada en ciclo combinado:
• Rendimiento objetivo:
T
42-45 %
G
C
• Central de referencia: ELCOGAS (1998): 42,2 % 282,7 MWe
B
• Factores tecnológicos clave:
F
•Mejoras en el proceso de la gasificación y en los equipos
(turbina de gas)
•Aplicación del proceso a la generación de hidrógeno a partir
de carbón mediante reacciones de desplazamiento
C
G
T
Central térmica de gas: Centrales avanzadas (3)
43
ÍNDICE
Ó
EL
CARB
ÓN
N COMO
COMO
COMBUSTIBLE
EL
ELCARB
CARBÓN
COMOCOMBUSTIBLE
COMBUSTIBLE
Á
É
ELEMENTOS
B
ÁSICOS
SICOS DE
DE
UNA
CENTRAL
TTÉRMICA
ÉRMICA
RMICA
ELEMENTOS
ELEMENTOSB
BÁSICOS
DEUNA
UNACENTRAL
CENTRALT
Á
MEJORAS
CL
ÁSICAS
SICAS DEL
DEL
RENDIMIENTO
MEJORAS
MEJORASCL
CLÁSICAS
DELRENDIMIENTO
RENDIMIENTO
É
Ó
CENTRALES
TTÉRMICAS
ÉRMICAS
RMICAS DE
DE
CARB
ÓN
N
CENTRALES
CENTRALEST
DECARB
CARBÓN
CENTRALES
CENTRALES TÉRMICAS
TÉRMICAS YY CO
CO22
CENTRALES TÉRMICAS Y CO2
Es una manera de GESTIONAR y UTILIZAR el carbón, que conlleva:
• El uso de tecnologías que provoquen el menor impacto ambiental, o lo que
es lo mismo, que supongan:
–Bajos valores en emisiones de carácter contaminante (azufre, óxidos de
nitrógeno y partículas fundamentalmente)
–Gestión adecuada de los residuos sólidos y líquidos de las centrales (escorias,
cenizas, yesos y residuos líquidos originados por los sistemas auxiliares para el
proceso de producción eléctrica)
–Bajas / nulas emisiones de CO2
• Puede incluir conceptos de hibridación: Co-combustión de biomasa y
otros combustibles y/o hibridación con energía solar
• En el futuro incorporará la captura de CO2, con el objeto de que además
de ser un combustible limpio sea también sostenible.
Carbón limpio y carbón sostenible
45
CENTRALES TÉRMICAS Y CO2
COORETEC - Roadmap 2003
Reducir los costes de captura y almacenamiento de CO2
Reducir las pérdidas en el proceso por debajo de la horquilla de 6 a 11%
Itinerario tecnológico general para centrales térmicas
46
CENTRALES TÉRMICAS Y CO2
2010
Horizonte 1
2015
Horizonte 2
<2020
Horizonte 3
Aplicación de tecnologías
del estado del arte
Énfasis en la eficiencia
(medida primaria para
reducción del CO2)
Desarrollo adicional de tecnologías
avanzadas de plantas de generación
Énfasis en la captura y
almacenamiento de CO
(medida secundaria)
Desarrollo de plantas de generación
“cero-CO2”
Proyectos de “mejora” sobre
conceptos establecidos
Proyectos de nuevos materiales y
diseños para mejoras termodinámicas
Maduración y aplicación
de tecnologías CAC
Planteamiento general de las tecnologías del CO2
47
GRACIAS
GRACIAS POR
POR SU
SU ATENCIÓN
ATENCIÓN