Una planta de energía de gas o la estación eléctrica de gas o planta de energía de gas natural es una estación de energía térmica que se quema gas natural para generar electricidad . Las centrales eléctricas de gas natural generan casi una cuarta parte de la electricidad mundial y una parte significativa de las emisiones globales de gases de efecto invernadero y, por tanto, del calentamiento global . [2] Sin embargo, pueden proporcionar estacional generación gestionable para equilibrar la energía renovable variable de donde la energía hidroeléctrica o los interconectores no están disponibles.
Conceptos básicos: calor en energía mecánica en energía eléctrica [ editar ]
Una central eléctrica de gas es un tipo de central eléctrica de combustibles fósiles en la que la energía química almacenada en el gas natural, que es principalmente metano , se convierte sucesivamente en: energía térmica , energía mecánica y, finalmente, energía eléctrica . Aunque no pueden exceder el límite del ciclo de Carnot para la conversión de energía térmica en trabajo útil, el exceso de calor puede usarse en plantas de cogeneración para calentar edificios, producir agua caliente o calentar materiales a escala industrial.
Tipos de plantas [ editar ]
Turbina de gas de ciclo simple [ editar ]
En una turbina de gas de ciclo simple, también conocida como turbina de gas de ciclo abierto (OCGT), el gas caliente impulsa una turbina de gas para generar electricidad. Este tipo de planta es relativamente barata de construir y puede comenzar muy rápidamente, pero debido a su menor eficiencia, como mucho solo funciona durante unas pocas horas al día como una planta de energía de pico . [3]
Turbina de gas de ciclo combinado (CCGT) [ editar ]
Las centrales eléctricas CCGT consisten en turbinas de gas de ciclo simple que utilizan el ciclo Brayton , seguidas de un generador de vapor de recuperación de calor y una turbina de vapor que utilizan el ciclo Rankine . La configuración más común es dos turbinas de gas que soportan una turbina de vapor. [4] Son más eficientes que las plantas de ciclo simple y pueden alcanzar eficiencias de hasta el 55% y tiempos de despacho de alrededor de media hora. [5]
Motor alternativo [ editar ]
Los motores alternativos de combustión interna tienden a tener menos de 20MW, mucho más pequeños que otros tipos de generadores de electricidad a gas natural, y generalmente se usan para energía de emergencia o para equilibrar energías renovables variables como la eólica y la solar. [6]
Emisiones de gases de efecto invernadero [ editar ]
Las centrales eléctricas de gas emiten alrededor de 500 g de CO
2por kWh de electricidad generada. Esto es aproximadamente la mitad de la de las centrales eléctricas de carbón, pero en general más de diez veces la de la energía nuclear y la energía renovable . Las emisiones del ciclo de vida generalmente muestran un patrón similar, a menos que estén sesgadas por las emisiones de metano , como las de las fugas de gas .
Captura de carbono [ editar ]
A partir de 2019, [actualizar]muy pocas plantas de energía tienen captura y almacenamiento de carbono o captura y utilización de carbono . [7]
Hidrógeno [ editar ]
Las centrales eléctricas de gas se pueden modificar para que funcionen con hidrógeno [8] y, según General Electric, una opción más económicamente viable que la CCS sería utilizar cada vez más hidrógeno en el combustible de la turbina de gas. [9] El hidrógeno se puede crear en un principio a partir del gas natural mediante reformado con vapor , o mediante calentamiento para precipitar el carbono, como un paso hacia una economía del hidrógeno , reduciendo así eventualmente las emisiones de carbono. [10]
Economía [ editar ]
Nuevas plantas [ editar ]
A veces, una nueva central eléctrica de almacenamiento de baterías junto con energía solar o energía eólica es más barata a largo plazo que construir una nueva planta de gas, ya que la planta de gas corre el riesgo de convertirse en un activo inmovilizado . [11]
Plantas existentes [ editar ]
A partir de 2019, [actualizar]algunas centrales eléctricas de gas se están retirando porque no pueden detenerse y comenzar lo suficientemente rápido. [12] Sin embargo, a pesar de la caída del costo de la energía renovable variable, la mayoría de las centrales eléctricas de gas existentes siguen siendo rentables, especialmente en países sin un precio del carbono , debido a su generación despachable y porque los precios del gas de esquisto y el gas natural licuado han caído desde construido. [13] Incluso en lugares con un precio del carbono, como la UE, las centrales eléctricas de gas existentes siguen siendo económicamente viables, en parte debido a las crecientes restricciones sobre la energía de carbón debido a su contaminación. [14]
Política [ editar ]
Incluso cuando se reemplaza la energía del carbón, la decisión de construir una nueva planta puede ser controvertida. [15]
Ver también [ editar ]
Lista de centrales eléctricas de gas natural en los Estados Unidos
Referencias [ editar ]
- ^ "Generación de electricidad por fuente" . Agencia Internacional de Energía .
- ^ "¿Combustible limpio? Las fugas de metano amenazan la imagen ecológica del gas natural" . Reuters . 2018-06-29 . Consultado el 30 de junio de 2019 .
- ^ "Planta de gas de ciclo simple - Educación energética" . energyeducation.ca . Consultado el 28 de junio de 2019 .
- ^ "Los bloques de energía en las plantas de ciclo combinado alimentadas con gas natural son cada vez más grandes - Hoy en energía - Administración de información energética de Estados Unidos (EIA)" . www.eia.gov . Consultado el 28 de junio de 2019 .
- ^ "Planta de gas de ciclo combinado - Educación energética" . energyeducation.ca . Consultado el 28 de junio de 2019 .
- ^ "Los motores alternativos de gas natural se están implementando más para equilibrar las energías renovables - Hoy en energía - Administración de información de energía de Estados Unidos (EIA)" . www.eia.gov . Consultado el 28 de junio de 2019 .
- ^ IChemE. "Primera planta de captura de carbono a escala industrial del Reino Unido" . www.thechemicalengineer.com . Consultado el 28 de junio de 2019 .
- ^ "El plan para convertir el Norte en hidrógeno" . Semana de la utilidad . 30 de noviembre de 2018.
- ^ "GE: el hidrógeno triunfa sobre la captura y secuestro de carbono (CCS) en la preservación de las turbinas de gas en una red libre de carbono" . Buceo utilitario . Consultado el 28 de junio de 2019 .
- ^ "H-vision: hidrógeno azul para un futuro verde" . Mundo del gas . Consultado el 9 de mayo de 2019 .
- ↑ Andrew Burger (7 de octubre de 2019). "El riesgo de activos varados de energía de gas natural alcanza un punto de inflexión" . Revista Solar . Consultado el 20 de octubre de 2019 .
- ↑ Geuss, Megan (26 de junio de 2019). "Una planta de gas natural de 10 años en California recibe el tratamiento de la planta de carbón" . Ars Technica . Consultado el 28 de junio de 2019 .
- ↑ Ram, R. Sree (28 de junio de 2019). "Las acciones de Torrent Power dan un gran salto después del acuerdo de Gujarat" . Consultado el 28 de junio de 2019 .
- ^ "La caída del precio del gas natural señala un comienzo más verde para 2019 en Estados Unidos y la UE" . www.worldoil.com . Consultado el 28 de junio de 2019 .
- ↑ Harrabin, Roger (7 de octubre de 2019). "Reino Unido anula el bloque sobre los planes de la central eléctrica de Drax" . Consultado el 20 de octubre de 2019 .
