Análisis exergético y evaluación termoeconómica de un ciclo combinado de generación de energía eléctrica

Abstract

En el presente trabajo se realiza un análisis exergético y una evaluación termoeconómica de una planta de generación de energía eléctrica de ciclo combinado. La planta está formada por dos turbinas de gas, con sus correspondientes alternadores acoplados a sus ejes, un generador de vapor que aprovecha los gases de escape de las turbinas de gas y una turbina de vapor de dos etapas que a su vez, mueve un alternador. La potencia total generada es de 219 MW de los cuales 148 MW se generan en los turbogrupos de gas y el resto en el turbogenerador de vapor. Para la realización del análisis exergético de la planta se ha calculado la energía y exergía de cada una de las corrientes de la misma y los correspondientes balances de dichas magnitudes, así como el de masa, en cada uno de los equipos que forman la planta. Por último se ha realizado un balance global de dichas magnitudes. Para la realización de la evaluación termoeconómica de la planta se definen las distintas variables necesarias así como los métodos y caminos seguidos para el cálculo de las mismas. Esta evaluación, esta basada en la aplicación de criterios termodinámicos y económicos de forma conjunta, y conectados a través del segundo principio. Mediante la aplicación de este novedoso método de evaluación, y a partir de los resultados obtenidos es posible abordar unas posibles líneas de actuación encaminadas a mejorar la eficiencia y reducir los costes de la planta. Esta evaluación termoeconómica realiza una aplicación combinada de la termodinámica y de la economía para llegar a resultados que no se podrían obtener mediante un empleo separado de dichos análisis. Hay que destacar que la información que se obtiene, es fundamental tanto para la explotación, como para el diseño y optimización de sistemas con el objeto de minimizar los costes.