Tiempos de funcionamiento en una cogeneración

Para evaluar económicamente realizar una cogeneración, o para conocer si cumplimos ciertos requisitos del marco legal del “Régimen Especial del Mercado Eléctrico”, acerca de tiempo mínimos de funcionamiento, nos enfrentamos al problema de determinar el tiempo de funcionamiento de la misma.

Y es aquí donde solemos encontrar las primeras duda ¿Cuánto tiempo puede o debe funcionar una cogeneración para cumplir con su cometido?

Lo primero que hemos de tener claro, llegados a este punto es que la función principal de una cogeneración es realizar un suministro térmico, para un proceso demandante de calor, que va a actuar como nuestro “cliente térmico” y que va a ser quien determine nuestro régimen de funcionamiento.

Un año tiene 24  x 365 = 8.760 h. Y las cogeneraciones tienen en la mayoría de los casos, disponibilidades por encima del 90%, descontando periodos de parada por mantenimiento programado, averías y otros. Esto significa que una cogeneración estaría disponible para trabajar al menos 7.884 h/año.tiempos de cogeneracion

En algunos casos puntuales, donde tenemos una demanda térmica, constante, y continua a lo largo de todo el año, podemos encontrar cogeneraciones que trabajan, cantidades cercanas a las 8.000h/año. Como es el caso de cogeneraciones instalas en fábricas papeleras, cerámicas, cementeras o fundiciones; que consiguen, salvo avería grave o ajuste de producción por mercado, incluso superar esas 8.000h anuales.

Pero esto no es lo más habitual, para el resto de cogeneraciones, que deben adaptar sus horas de funcionamiento a una demanda térmica variable a lo largo de los días e incluso dentro de una misma jornada. Obligando a la cogeneración a realizar numerosos arranques, paradas y modificaciones de carga, separados por periodos muy cortos de tiempo.

Ejemplo de cogeneración y tiempo de funcionamiento

Lo veremos mejor con un ejemplo, suponemos una cogeneración, de 1 MWe de potencia eléctrica y 2 MWt de potencia térmica, realiza 300 arranques al año,  y que trabajando en función de su curva de demanda debe  generar una energía térmica anual de 6.400 MWht. Cada arranque le supone 1 hora de tiempo de marcha en vacío, en donde no se produce energía térmica ni eléctrica útil, y que necesita la máquina para alcanzar el régimen de temperaturas adecuado para su operación. Sabemos además que durante 1000h al año la máquina reducirá su carga térmica al 60% para adaptar su curva de carga, a la demanda prevista.

A parte del tiempo en que la máquina está disponible para trabajar, de en torno a 8.000 h/año, dentro de las cuales se alternarán periodos de marcha, de paro y de funcionamiento en vacío. Nos será útil conocer tres tiempos de funcionamiento.

Tiempos de funcionamiento en una cogeneración

Tiempo equivalente de funcionamiento.

Este tiempo se utiliza para calcular el factor de utilización de la planta, y para declarar las horas anuales de funcionamiento de la misma, de cara al cálculo de la retribución del Régimen especial del mercado eléctrico.

t1= 6.400/2= 3.200 h/año

Tiempo real de funcionamiento.

Se utiliza  para calcular las horas efectivas de funcionamiento y en algunos casos, los periodos de mantenimiento programado, y fiabilidad de la planta.

t2= 1000 + (6400-1000 x 0,6 x 2)/2= 3.600h/año (2.600 h a plena carga y 1000 h al 60% de carga)

Tiempo de marcha del motor térmico o máquina principal:

Este tercero se utiliza para calcular el combustible consumido por la planta y sus costes de operación y mantenimiento de la misma. Y nos será imprescindible a la hora de conocer el margen económico obtenido.

t3= 3.600 + 300 =3.900 h/año  (2.600 h a plena carga y 1000 h al 60% y 300h en vacío o modo isla)

 

Queda por tanto justificada, la necesidad de utilizar diferentes tiempos de funcionamiento, para una misma planta, debido a que cada uno tiene un propósito diferente. Y conviene no confundirlos, sobre todo cuando leemos noticias en los medios de comunicación, balances económicos o declaraciones oficiales, en donde no siempre queda claro a cual de los tiempos se refiere quien escribe el artículo, y que en ocasiones puede inducir al lector a un error de interpretación y a conclusiones equivocadas.

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