La
tecnología de las microturbinas se ha desarrollado desde los primeros sistemas
de 30 – 70 kW hasta los sistemas de hoy con potencias de 200 a 250 kW. Paquetes
de hasta 1 MW están ahora disponibles y pueden ensamblarse en unidades multi
pac para proyectos de 5 a 10 MW. Estas unidades modernas se empaquetan con
protección digital integrada, sincronización, y controles; consiguiendo altas
eficiencias en producción de energía eléctrica y calor de forma combinada; y
son capaces de usar múltiples combustibles.
Construcción de microturbinas típicas
Las
microturbinas son una forma simple de turbina de gas, usualmente caracterizando
un compresor radial y rotores de turbina ya a menudo usando solamente una etapa
cada uno. Típicamente recuperan la energía residual para precalentar el aire de
entrada comprimido, incrementándose por tanto la eficiencia eléctrica en
comparación con una máquina de ciclo simple. El intercambiador de calor
aire-aire se denomina recuperador, y el sistema completo se denomina
típicamente un ciclo recuperado.
El
ensamblaje de una turbina a menudo se denomina turbogenerador e incluye todos
los componentes de la microturbina más el generador. El eje simple de la
turbina, compresor, y generador rota a alta velocidad – 96000 rpm en el caso
del turbogenerador Capstone C65. La producción del generador es por tanto de
alta frecuencia en corriente alterna, que puede acondicionarse usando
electrónica de potencia para producir los 50 o 60 Hz de uso convencional.
Las
microturbinas proporcionan alta eficiencia eléctrica en comparación con las
turbinas de gas tradicionales en la clase del mismo tamaño. El recuperador que
recicla una porción de la energía residual obtiene ventajas en eficiencia.
Nótese que
la microturbina ofrece la eficiencia eléctrica más alta, hasta alrededor de 5
MW, que es el tamaño de la primera turbina de gas tradicional ofrecida en un
modelo recuperado.
Sin embargo,
las eficiencias en el rango del 20 al 30 % no son suficientes para proporcionar
un retorno económico atractivo en la inversión en aplicaciones comerciales
donde se compra combustible convencional. La fortaleza de las microturbinas
está supeditada a la opción de usarlas de forma combinada para producir calor o
frío, y a la obtención de calor residual que pueda recuperarse y usarse de
forma productiva.
El valor
principal de cualquier microturbina para la mayoría de los clientes comerciales
es su capacidad para reducir el coste de la energía. Adicionalmente al uso de
métodos de análisis financiero convencionales para evaluar un proyecto, las
microturbinas a menudo se benefician también de incentivos del gobierno.
Bibliografía:
·
Microturbine
Technology Matures. Power Vol. 154 – Nº 11 – November 2010
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