6. Ciclos combinados

Introducción

Los orígenes de la tecnología de las turbinas de gas se remontan a más de cien años y pasarían otros cuarenta años hasta que se pudieron utilizar comercialmente para la producción de electricidad. La primera turbina de gas fue desarrollada por Westinghouse, contaba con 1.340 kW de potencia nominal y se puso en funcionamiento en 1949.

Las investigaciones realizadas sobre la mejora del rendimiento energético aprovechando el calor residual de los gases de escape de la turbina de gas es el principio de lo que hoy se conoce como “ciclo combinado”.

Las centrales de ciclo combinado se empezaron a construir a finales de 1960, gracias al aumento de tamaño de las turbinas de gas y a la mejora de su fiabilidad, y el primer grupo de ciclo combinado instalado en nuestro país se conectó a la red en marzo de 2002, en San Roque (Cádiz), con una potencia de 400 MWe. Durante la pasada década se han llevado a cabo en España numerosos proyectos, llegando a una cifra total de más de 20.000 MW de centrales de gas en todo el Sistema Eléctrico Nacional. Ampliar contenido

La tecnología de ciclo combinado es hoy día la forma de generación de energía eléctrica de procedencia térmica de aplicación más común, especialmente en aquellos países donde existe la disponibilidad de gas y el sistema eléctrico requiere nueva potencia, bien para cubrir el incremento de la demanda eléctrica o por necesidad de renovar antiguas instalaciones de producción.

Las ventajas frente a otras opciones de generación son las siguientes:

a) Amplia disponibilidad y seguridad del combustible, normalmente gas natural.

b) Bajo coste de inversión en comparación con otras tecnologías.

c) Instalación muy compacta que permite centrales con varios grupos y gran potencia.

d) Flexibilidad de operación con bajos tiempos de arranque y rápidas variaciones de carga.

e) Impacto ambiental reducido.

f) Madurez de la tecnología y disponibilidad de fabricantes de equipos e ingenierías con experiencia en estos proyectos.

g) Inversiones con bajo riesgo en la cifra de inversión, plazo de ejecución y fiabilidad de la instalación.

Además, en los últimos años se ha demostrado una importante función que pueden realizar este tipo de centrales en aquellos países que están instalando tecnologías renovables no gestionables como eólica y solar. Esta función consiste en aportar energía de respaldo firme y segura en los momentos en los que el sistema eléctrico lo requiera por falta de producción de renovable, garantizando la seguridad de suministro eléctrico en su conjunto.

Hoy día, poco más de media docena de grandes suministradores de bienes de equipo fabrican turbinas de gas para producción de electricidad. Sin embargo, existen muchas empresas capacitadas para la realización de los proyectos de una central, destacando entre ellas varias ingenierías españolas que forman parte del grupo de las compañías líderes mundiales de este sector.

A la hora de plantear un proyecto de central de gas hay que tener en cuenta que la baja inversión inicial se compensa con el coste de combustible más alto que otras opciones. Además, hay que sumar su alto coste de mantenimiento, en particular la sustitución de elementos críticos consumibles de la turbina de gas a lo largo de su vida útil. Esta actividad de mantenimiento se regula habitualmente con un contrato de largo plazo con el suministrador del equipo principal, llamado LTSA (“Long Term Service Agreement”).

Es importante analizar las ventajas que ofrecen los últimos modelos de los equipos principales y la madurez de la tecnología utilizada. Las turbinas de gas están en continua evolución, investigando en materiales y mejorando la potencia y la flexibilidad de operación. Hay que evaluar las posibles mejoras a obtener con el modelo elegido y contrastar la experiencia real de funcionamiento y su fiabilidad. No hay una regla universal determinada y la decisión dependerá de la función que tenga la central en el sistema eléctrico concreto y el riesgo que se quiera asumir como explotador.

Sumario
Autor
Federico de la Hoz García

Se graduó como Ingeniero del ICAI en su especialidad eléctrica en 1982 y es Master en Administración y Dirección de Empresas por ICADE.

Comenzó en 1984 su carrera profesional en Hidroeléctrica Española participando en la construcción, puesta en marcha y operación de la Central de Cofrentes y desempeñando funciones de ingeniería y automatización y sistemas de información en instalaciones de producción eléctrica y en la puesta en marcha del nuevo mercado eléctrico.

En el año 2000 fue nombrado director de Operaciones del área internacional de Iberdrola, desarrollando proyectos de generación eléctrica en Chile y Brasil.

Desde el año 2001 hasta el 2010 ha estado desempeñando el puesto de director de Generación Térmica, siendo responsable de la explotación del parque térmico español, formado por centrales de carbón, fuel y gas, así como del programa de construcción de los nuevos ciclos combinados de Iberdrola Generación.

En el año 2011 fue nombrado director general de Iberdrola Ingeniería y Construcción y en julio del 2012 pasó a ser consejero delegado de esta sociedad, puesto que desempeña en actualidad.

Documentación