Grupo electrógeno a gas natural de 300KW de bajo consumo energético y alta eficiencia

Beneficios básicos
Amigable con el medio ambiente (relativamente limpio):

Bajas emisiones: La combustión del gas natural produce significativamente menos contaminantes que el carbón y el diésel. Las emisiones de dióxido de carbono son aproximadamente un 50 por ciento menos que las del carbón y un 30 por ciento menos que las del petróleo. Las emisiones de óxidos de nitrógeno, óxidos de azufre y partículas también son mucho más bajas que las del carbón y el diésel.

Sin Hollín/Cenizas: La combustión produce virtualmente ningún hollín o ceniza, reduciendo la necesidad de eliminar residuos sólidos.

Costo y Disponibilidad del Combustible:

Economía Relativa: En áreas donde el gas natural es abundante y la infraestructura de ductos está bien establecida, el gas natural suele ser más asequible que los combustibles líquidos como el diésel (especialmente si el gas por ducto está disponible).

Estabilidad del suministro (gas por ducto): El gas natural entregado por ductos generalmente es más estable y confiable que el combustible diésel, que requiere transporte y almacenamiento frecuentes (siempre que la red de ductos esté bien establecida).

Rendimiento operativo:

Inicio rápido y respuesta: los grupos electrógenos de gas suelen tener un tiempo de inicio corto y una respuesta rápida a la carga, lo que los hace ideales para la energía de respaldo o el desplazamiento de picos.

Operación suave y bajo ruido: el proceso de combustión de gas natural es relativamente suave, la vibración y el ruido suelen ser menores que en los grupos electrógenos diésel de la misma potencia.

Costos de mantenimiento más bajos (en comparación con algunos tipos): El gas natural quema más limpio y produce menos carbono y contaminación del lubricante, por lo que los bujías, anillos de pistón, lubricantes, etc., pueden tener intervalos de reemplazo relativamente más largos y mantenimiento relativamente menor (especialmente en comparación con el fueloil pesado o el carbón).

Eficiencia:

Eficiencias más altas: Los conjuntos generadores modernos de gas natural (especialmente motores de combustión interna de gas y turbinas de gas) tienen altas eficiencias para la generación de electricidad. Los motores de combustión de gas suelen tener eficiencias de aproximadamente 35-45 por ciento, con unidades de alta eficiencia alcanzando el 48 por ciento o más. Las turbinas de gas tienen un rango amplio de eficiencias, desde aproximadamente 30-40 por ciento para ciclos simples hasta más del 60 por ciento para ciclos combinados.

Alto potencial para la cogeneración: Los generadores de gas natural son adecuados para la cogeneración. Con sus altas temperaturas de escape y agua de los cilindros, y una alta eficiencia en la recuperación de calor residual, pueden generar tanto electricidad como calor útil (vapor o agua caliente), aumentando la eficiencia combinada del uso de energía al 70%-90%, mejorando significativamente la economía y la protección ambiental.

Flexibilidad de combustible:

Algunas unidades están diseñadas para ser compatibles con una amplia gama de combustibles gaseosos, como biogás, metano de carbón, gas de vertedero, gas petrolífero asociado, etc., lo que mejora la flexibilidad del uso de recursos.

Principales Desventajas y Retos
Alta dependencia de la infraestructura:

Limitaciones de las tuberías: La mayor limitación es la necesidad de conectarse a la red de tuberías de gas natural. En áreas donde no hay tuberías disponibles, el uso de GNL o GNC puede añadir un costo y complejidad significativos.

Almacenamiento y transporte de GNL/GNC: El uso de GNL o GNC requiere tanques criogénicos especializados o cilindros de alta presión, así como las instalaciones correspondientes de transporte y llenado, lo que aumenta los costos iniciales y operativos, y puede generar riesgos de seguridad (que deben ser estrictamente regulados).

Costos de inversión inicial:

El costo de compra del grupo electrógeno de gas natural suele ser mayor que el de un grupo electrógeno diésel de la misma potencia. Si también es necesario construir una instalación de conexión de gas natural (estación reguladora, etc.) o un sistema de almacenamiento y repostaje de LNG/CNG, la inversión inicial será aún mayor.

Volatilidad del costo del combustible:

El precio del gas natural está altamente influenciado por la oferta y demanda del mercado, la geopolítica y otros factores, y existe un riesgo de fluctuación. Durante períodos de altos precios del gas, la ventaja en los costos operativos puede reducirse o incluso desaparecer.

Ligeramente menor eficiencia en comparación con el diésel (solo ciclo simple):

En aplicaciones de generación de energía simples (no cogeneración), los modernos grupos electrógenos diésel de alta velocidad del mismo nivel tecnológico suelen generar electricidad con ligeramente mayores eficiencias que las unidades de combustión interna de gas natural (las eficiencias de los diésel pueden alcanzar hasta el 40-50 por ciento). Sin embargo, las unidades de gas natural ofrecen importantes ventajas ambientales y de ruido.

Problemas de Escape de Metano:

Aunque es limpio al quemarse, puede ocurrir una fuga de metano durante la extracción, procesamiento y transporte del gas natural. El metano es un potente gas de efecto invernadero con un mayor efecto invernadero a corto plazo que el dióxido de carbono. Reducir el escape de metano en toda la cadena de suministro es un importante problema ambiental.

Requisitos de seguridad elevados:

El gas natural es inflamable y explosivo, y tiene requisitos de seguridad muy estrictos para el diseño de la sala de generadores, ventilación, detección de fugas de gas, sistemas de protección contra incendios y procedimientos operativos.

Principales Escenarios de Aplicación
Energía Distribuida: Instalada cerca de los usuarios (por ejemplo, fábricas, hospitales, centros de datos, centros comerciales, vecindarios), proporciona electricidad y calor (CHP), mejora la eficiencia energética y aumenta la fiabilidad del suministro de energía.

Cocina y Producción Combinadas (CHP): Los generadores de gas natural son los motores principales para un eficiente CHP.

Energía de respaldo: Para lugares con suministro estable de gas por tubería y requisitos de protección ambiental y ruido (por ejemplo, hospitales, centros de datos, nodos de comunicación, edificios de alta gama).

Energía base o pico: Como energía base limpia o energía de pico flexible en la red (las turbinas de gas son particularmente adecuadas para el pico).

Utilización de gas asociado/no convencional: Generación de electricidad a partir de gas natural o biogás generado en el lugar en campos petroleros, vertederos, plantas de tratamiento de aguas residuales, etc.

Áreas remotas (cuando esté disponible el suministro de gas): Como fuente principal de energía o fuente importante de energía en áreas remotas donde hay campos de gas natural o donde se puede suministrar gas mediante CNG/LNG.

RESUMEN
Las principales características de los generadores de gas natural son que son relativamente limpios y amigables con el medio ambiente, tienen un bajo nivel de ruido operativo, son adecuados para la cogeneración y ofrecen costos operativos ventajosos en áreas con fuentes de gas estables. Sus puntos fuertes radican en su amabilidad con el medio ambiente y su potencial eficiente de cogeneración. Sin embargo, dependen altamente de la infraestructura de suministro de gas (especialmente las tuberías), y el costo de usarlos en lugares donde no hay tuberías puede aumentar significativamente. Los costos iniciales de inversión también suelen ser altos y existe el riesgo de volatilidad en los precios del gas. Elegir un generador de gas natural requiere combinar las condiciones locales de suministro de gas, los requisitos ambientales, el presupuesto de inversión inicial, los costos operativos y la necesidad de cogeneración.

En resumen: amigable con el medio ambiente, silencioso, adecuado para cogeneración, pero ‘dependiente de la ubicación’ (dependiente de las instalaciones de suministro de gas).