Tecnología Electrónica

Electricidad Térmica Convencional: Quemar Combustible para Hacer Girar Turbinas

El Ciclo de Rankine a Escala de Red

La generación térmica convencional quema carbón, gas natural o petróleo para generar vapor, hacer girar una turbina y accionar un generador síncrono. Sigue suministrando ~60% de la electricidad global.

Tipos de Planta y Eficiencias

CombustibleCiclo TípicoEficiencia Neta (LHV)Intensidad de CO₂ (kg/MWh)
Carbón subcríticoVapor (540 °C / 17 MPa)33–37%900–1,000
Carbón supercríticoVapor (600 °C / 25 MPa)40–44%750–850
Carbón ultra-supercríticoVapor (620 °C / 27 MPa)44–48%700–780
Ciclo combinado de gas natural (NGCC)Turbina de gas (1,400 °C) + HRSG + turbina de vapor55–63%340–400
Vapor de petróleoSimilar al carbón35–40%650–750

Subsistemas Clave

  • Caldera / HRSG: Paredes de agua, sobrecalentadores, recalentadores, economizadores.
  • Turbina: Cilindros HP/IP/LP; paletas de impulso/reacción; 3,000/3,600 rpm.
  • Generador: 2 polos (3,600 rpm) o 4 polos (1,800 rpm) rotor saliente/cilíndrico.
  • Condensador: Vacío (0.03–0.1 bar) mediante agua de refrigeración / refrigeración por aire.
  • Control de emisiones: SCR (NOx), FGD (SO₂), ESP/filtros de mangas (PM), captura de carbono (piloto).

Papel Estratégico en la Transición

  • Despachabilidad: Rampa 3–5%/min; proporciona inercia, soporte de voltaje, arranque en negro.
  • Firmeza de capacidad: Respalda renovables variables; almacenamiento estacional mediante existencias de combustible.
  • Reutilización: Conversión de carbón a gas, co-combustión de biomasa, mezcla de amoníaco/hidrógeno, captura post-combustión.

Perspectiva

Eliminación gradual del carbón en la OCDE para 2030; pico del gas a mediados de los años 2030. Los activos térmicos restantes funcionarán menos horas con mayor eficiencia y gestión de carbono.

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