El Gas Natural y sus Aplicaciones. Motores de Gas | Natural Gas and its Applications. Gas Engines www.futurenergyweb.es 80 FuturEnergy | Mayo May 2018 rior de los motores a gas también se puede ver en la aceptación de carga, por ejemplo, los motores a gas MAN Diesel &Turbo pueden manejar fluctuaciones de carga de más del 25% por minuto y operación a carga baja del 5%. • Los motores a gas son muy eficientes tanto a plena carga como a cargas parciales, así como en condiciones ambientales extremas. Los grupos electrógenos a gas MAN Diesel & Turbo tienen una eficiencia en ciclo simple de alrededor del 50%; mientras que las turbinas aeroderivadas de gas en ciclo abierto alcanzan valores promedio del 42% y se ven muy afectadas por la temperatura ambiente y la altitud. Los motores a gas MAN equipados con turboalimentación en dos etapas no sufren degradación hasta una altitud de 2.500 m o una temperatura ambiente de 53 °C • Las soluciones de plantas MAN para cubrir picos de potencia con motores a gas se basan en un concepto modular, que consiste en módulos de alta densidad de potencia en plantas compactas y con gastos de capital optimizados. • Desde el punto de vista operativo, la tecnología de motores semirrápidos no sufre pérdida de potencia con las horas de funcionamiento en comparación con las turbinas. Además, el aumento del consumo de combustible con las horas de funcionamiento, prácticamente se recupera después de cada intervalo de mantenimiento. Además, los motores tienen múltiples capacidades de arranque y parada sin afectar los intervalos de mantenimiento, lo que garantiza una disponibilidad de potencia sostenible. Las centrales con motores a gas de pequeño y mediano tamaño han tenido demanda en los mercados emergentes debido a su flexibilidad de operación, eficiencia, modularidad y corto tiempo de entrega. En los mercados maduros, como el europeo, también se están volviendo cada vez más populares debido al aumento de las energías renovables. Las energías renovables por sí solas no pueden reemplazar la gran cantidad de energía generada por el carbón y las centrales nucleares hasta ahora, ya que los aerogeneradores y módulos fotovoltaicos solo producen cuando sopla el viento o cuando brilla el sol. En consecuencia, en el futuro, se requerirán centrales que puedan generar electricidad instantáneamente y puedan equilibrar las fluctuaciones de la generación renovable. Otro aspecto importante a considerar es la sustitución de las centrales de combustibles fósiles por otras centrales menos intensivas en emisiones de CO2. Además, los motores a gas también pueden cumplir con los requisitos de emisión a cargas parciales. Por ejemplo, en Alemania, MAN Diesel & Turbo ya puso en marcha una central energética con motores a gas en la planta de VW en Braunschweig en 2014. La planta permite que el fabricante de automóviles genere de forma muy eficiente calor y energía y emite 30.000 t/año menos de CO2. El proveedor de energía, EnBW, logrará ahorros aún mayores con su planta de cogeneración con motores a gas 30MW. En una ubicación en Stuttgart-Gaisburg, Alemania, sustituirá a una central que funciona principalmente con carbón y de ese modo reducirá las emisiones de CO2 en hasta 60.000 t/año. Las centrales con motores a gas siguen siendo una tecnología bastante joven en los mercados europeos y están empezando a ganar terreno. En el futuro, formarán un elemento esencial del sistema energético para cumplir los ambiciosos objetivos climáticos y eficiencia que se han establecido. Sin embargo, para activar la inversión requerida, es necesario pensar a largo plazo y reconocer los servicios provistos por estas nuevas plantas con un mecanismo regulador adecuado, como tarifas de capacidad flexibles y firmes. seen in load acceptance. For example, MAN Diesel & Turbo gas engines can handle load fluctuations of more than 25% per minute and low-load operation down to a 5% load. • The gas engines are highly efficient at both full and partial loads, as well as in extreme ambient conditions. MAN Diesel &Turbo gas engine gensets have a single-cycle efficiency of around 50%; while open-cycle aeroderivative gas turbines reach average values of 42% and are highly affected by ambient temperatures and altitude. MAN gas engines equipped with two-stage turbocharging do not suffer degradation until an altitude of 2,500 m or an ambient temperature of 53°C is reached. • MAN peaking solutions with gas engines are based on a modular concept, consisting of power modules with a high power density for a compact plant and optimised capital expenditures. • From an operational point of view, medium-speed engine technology does not suffer a loss of power with operating hours in comparison with turbines. Additionally, the increase of fuel consumption with operating hours is almost recovered after each maintenance interval. Furthermore, engines have multiple start/stop capabilities without impacting on maintenance intervals, which ensures sustainable, high power availability. Small- and medium-size gas engine plants have been in demand in emerging markets due to their flexibility of operation, efficiency, modularity and short delivery time. In mature markets, like Europe, they are also becoming more and more popular because of the increase in renewables. To date, renewable energies alone cannot replace the large amount of power generated by coal and nuclear plants, as wind turbines and solar panels only produce when the wind is blowing or the sun is shining. Accordingly, in future, power stations that can generate electricity instantly and are able to balance out fluctuations in renewable generation will be required. Another important aspect to be considered is the replacement of fossil-fuel plants with other plants less intensive in CO2 emissions. In addition, gas engines can fulfil emission requirements at partial loads. For example, in Germany, MAN Diesel & Turbo had already put a gas engine power plant into operation at the VW facility in Braunschweig by 2014. The plant allows the car manufacturer to generate highly-efficient heat and power and emits 30,000 fewer metric tonnes of CO2 per year. Even greater savings will be achieved by energy provider, EnBW, with their combined heat and power 30 MW gas engine plant. At a location in Stuttgart-Gaisburg, it will take the place of a primarily coal-fired plant and will thereby reduce CO2 emissions by up to 60,000 metric tonnes per year. Gas engine power plants are still a fairly young technology in European markets and only just starting to gain ground. Going forward, they will form an essential building block for a future energy system that can meet the ambitious climate and efficiency goals that have been set. Yet, in order to trigger the required investment, it is necessary to think in the long-term and recognise the services provided by these new plants with a proper regulatory mechanism, like firm and flexible capacity fees. Visión de MAN de la integración de diferentes tecnologías en el futuro mix energético MAN’s vision of the integration of different technologies in a future energy mix: 1. Sistema de gestión de la red | Grid management system 2. Central eléctrica con motores a gas | Gas engine power plant 3. Planta solar | Solar plant 4. Parque eólicos | Wind farm 5. Almacenamiento de potencia | Power storage 6. Infraestructura de GNL | LNG infrastructure 7. Consumidores / Consumers
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