Las turbinas de alta eficiencia llegan al mercado

El pasado mes de mayo, tras dos años de construcción, Siemens Energy ha puesto en operación Irsching 5, una planta de generación de ciclo combinado avanzado de 874 MW

El propietario de la planta es Gemeinschaftskraftwerke Irsching GmbH—a joint venture de E.ON, Mainova, y HEAG Südhessische Energie. En la planta hay dos turbinas de gas SGT5-4000F, una turbine de vapor SST5-5000, tres generadores refrigerados de hidrógeno, sistemas eléctricos e instrumentación SPPA-T3000 de Siemens y sistema de control.

La planta está diseñada para 250 arranques anuales y alcanza su rendimiento nominal en 30 minutos para cumplir los requerimientos de integración en la red de la energía eólica. La tecnología y la turbina de vapor de baja presión y cuádruple flujo empuja su eficiencia a más del 59.5 %. Pero esta no es la mejor en el arsenal de turbinas de gas de Siemens. De acuerdo con la compañía alemana, Florida Power & Light será el primer cliente modelo.

Se trata de una turbina de clase H que lleva una década en fase de desarrollo y que deja de ser un prototipo para entrar en la fase de comercialización. La compañía indica que se trata una obra maestra de ingeniería donde se ha alcanzado el record de eficiencia del 60 %. En comparación con las soluciones instaladas en plantas de ciclo combinado, la nueva generación de turbinas de gas consume un tercio menos de gas natural y emite un tercio menos de dióxido de carbono. Además de esto, si bien la temperatura de la cámara de combustión alcanza 1500 ºC, las turbinas pueden pasar de standby a arranque en un tiempo tan corto como 5 minutos y alcanzar plena potencia en 15 minutos. Se necesitan solamente minutos para cambiar de plena capacidad a media potencia o viceversa, permitiendo de esta forma se compensen las fluctuaciones naturales que tienen lugar en la red con la entrada de electricidad procedente de fuentes de energía eólica y solar.

Las turbinas de la clase H están formadas por más de 7000 piezas individuales. El modelo más grande disponible pesa tanto como 444 toneladas métricas – tanto como un Airbus A380 completamente cargado de combustible. Girando a más de 1700 kilómetros por hora, algunas partes de los álabes de la turbina exceden la velocidad del sonido cuando están en operación.

La turbina de clase H está en el rango de dos a tres millones de dólares, y Siemens espera vender al menos 10 al año a medio plazo.

El cambio a la generación de energía usando gas como combustible está ganando velocidad, especialmente ante el hundimiento reciente de los precios del gas natural, y campañas contra nuevas plantas de carbón.

Como Siemens, anticipándose al incremento de la demanda de las turbinas de gas de alta eficiencia, la compañía Rolls Royce lanzó en junio el modelo H63, el último modelo de su serie de turbinas industriales de gas RB211. El motor de 44 MW puede producir al menos un 30 % más que modelos anteriores. Rolls Royce defiende que la eficiencia térmica es superior al 41.5 %. Esta tecnología se caracteriza por álabes del rotor de la turbina de alta presión y estator y rotor del compresor a presiones intermedias.

Bibliografía: High-Efficiency Gas Turbines Go to Market. Power August 2010