La potencia eléctrica bruta total de la CTRT será de 240MW en bornes
de generador. La Central
estará compuesta por dos módulos idénticos, de 120 MW c/u, similares al esquema
de la Fig.1 ,
conectados en paralelo. La potencia se denomina” bruta” porque incluye la que
será consumida dentro de la central.
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Fig.1 – Esquema básico de la generación eléctrica usando
carbón como combustible
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En la representación muy esquemática de la Fig.1 , debe considerarse que
se trata de un generador trifásico y que la turbina y el generador constituyen
un “turbogenerador”, es decir una unidad integrada, marca Siemens, con toda la
parte de control y alarmas incluído, parte fabricada en Alemania y parte en
Suecia. De otra forma sería muy complicado el funcionamiento. Esto es similar a
los “turbocompresores” que se usan para comprimir el gas en las plantas
turbocompresoras a lo largo de los gasoductos troncales. Siemens realizó el montaje de las
dos turbinas a vapor marca Siemens
modelo SST-900 y sus equipos auxiliares provenientes de la fábrica Sueca de
Siemens en Finspong, y sus Generadores Eléctricos provenientes de Erfurt,
Alemania. [1]
La caldera, en cambio, es de la marca estadounidense “Foster-Wheeler”, una
empresa multinacional muy reconocida en la generación de vapor. La central utilizará
dos calderas estadounidenses “Foster-Wheeler”, procedentes de China (cosas de la
globalización). [2]
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Fig.
2 – Ubicación geográfica de YCRT y CTRT
Los generadores entregarán 13,2KV y mediante una
subestación, que forma parte de la construcción de la obra, se eleva dicha
tensión a 220KV. Una línea de 220KV conecta dicha subestación con la Estación transformadora La Esperanza de 500/220/33
kV - 300/300/100 MVA y 220/132/33 kV - 100/100/33 MVA. De esta forma la CTRT queda conectada al SADI
(Sistema Argentino de Interconexión). Ver Fig.3.
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Fig.3
– Interconexión de la CTRT
al SADI. (220KV______) (500KV______)
(132KV_____)
Sobre el carbón
“El 39% de la electricidad del mundo es provista
actualmente a partir del carbón. En China han sido conectadas a la red de
electricidad unas 700 millones de personas en los últimos 15 años. El país está ahora electrificado en un 99%, con alrededor del 77% de la electricidad
producida a partir del carbón.”
World Coal Institute
Sin embargo:
“El abandono
del carbón es un imperativo climático, debido a que es el combustible que posee
mayor capacidad de emisiones de gases que afectan al clima.”
Green Peace
Wikipedia nos muestra la siguiente tabla como referencia
comparativa promedio: [5]
La posición en el ranking (o rango) de los carbones, desde los que
tienen menos carbono a los que tienen el mayor porcentaje de carbono, es lignito, sub-bituminoso, bituminoso y antracita. Los dos primeros son
denominados carbones de bajo rango y los dos últimos carbones duros. Los carbones sub-bituminosos están indicados para la
generación de energía eléctrica y para la industria de la producción del
cemento. El carbón del YCRT es un carbón sub-bituminoso. [4]
El
carbón provendrá de la
Bocamina 5 del yacimiento y será triturado en tres etapas
hasta lograr un tamaño no superior a 10 mm .
Se
estima que el consumo de carbón de la usina será de 1.200.000 toneladas por año, para accionar los dos turbogeneradores
en forma permanente, aunque en las ocasiones que sean necesarias, también se
podrá quemar gas a precio reducido, ya que Río Turbio está a 50 kilómetros de uno
de los yacimientos de gas más grandes del país (Las Boleadoras). [3]
Gases
que se liberarán a la atmósfera (Según Isolux) [6]
CO2: 1.816 [Gg/año] =1.816.000Tn / año
Lecho fluidizado
Existen 3
tecnologías principales para la generación de electricidad a partir del
carbón: 1) La combustión
de carbón pulverizado; 2) La combustión en lecho fluidizado y 3) La gasificación,
principalmente las unidades de gasificación integradas en ciclo combinado.
La
más antigua y la más usada en todo el mundo es la primera. El 90% de la
electricidad generada con carbón en el mundo usa esta tecnología, que es la más
ineficiente de las tres. La segunda se usa desde hace unos 35 años y tiene
mayor eficiencia que la primera. La tercera es la más moderna de las tres y se
adapta para funcionar con turbinas a gas y con turbinas de vapor en ciclo
combinado. En abril de 2010 había solo cuatro plantas en el mundo, funcionando como
demostración, con esta última tecnología.
En
las calderas de la CTRT
se usa la tecnología de combustión del carbón de lecho fluidizado, que veremos
a continuación. (Fig.4)
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Fig.4
– El principio del lecho fluidizado
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En
una caldera típica de carbón (combustión de carbón pulverizado), el carbón
sería pulverizado en partículas muy finas (Ф = 0,1mm), que sopladas hacia
adentro de la caldera se encenderían para formar una llama larga y débil. O en
otros tipos de calderas, la quema de carbón se realizaría sobre rejillas
(parrillas). Pero en una "caldera de lecho fluidizado", partículas
trituradas de carbón (Ф =10mm para la
CTRT ), soportadas incicialmente por una placa porosa, flotan
dentro de la caldera, suspendidas por medio del soplado de chorros ascendentes
de aire que pasan a través de la placa porosa. La masa incandescente de carbón
flotante - llamada “el lecho” – burbujea y cae como lava hirviendo dentro de un
volcán. Los científicos llaman a esto "fluidizado." Así es como nació
el nombre de "caldera de lecho fluidizado". Según la velocidad a la
que se mueva el fluído hacia arriba, se dice que el lecho fluído es burbujeante
(más lento), o circulante (más rápido).
El
proceso de lecho fluidizado favorece una reacción química más eficiente de sus
componentes y una mayor transferencia de calor, pudiendo usarse temperaturas
más bajas. Entonces se puede controlar la temperatura de combustión en la
caldera entre 850 y 900 ºC ,
minimizandose así la generación de óxidos de nitrógeno (ONx), lo que se vería
favorecido a temperaturas entre 1.300ºC
y 1.400ºC, rango en el que trabajan las
calderas de carbón pulverizado.
Las partículas de carbón que
forman parte del lecho se mezclan con cal (CaO) para absorber el azufre:
El
sulfato de calcio que resulta, es yeso, que puede ser aprovechado para la
construcción.
Para
el control de emisiones de NOx, en la cámara de combustión se incorpora amoníaco
(NH4) en solución acuosa para la reducción selectiva no catalítica de los
óxidos de nitrógeno generados en la combustión:
De
esta manera se logran reducir las emisiones de óxidos de azufre (SOx) y óxidos
de nitrógeno (NOx) en un porcentaje cercano al 90%.
Los
principales contaminantes primarios de preocupación producidos por las
centrales eléctricas que usan combustibles fósiles incluyen SO2, NOx, CO2 y
mercurio. Afortunadamente el carbón de YCRT contiene solo trazas de mercurio.
Lluvia ácida
Se
produce cuando los óxidos de azufre y nitrógeno se combinan con la humedad
atmosférica para formar ácidos sulfúrico y nítrico, que pueden ser arrastrados
a grandes distancias de su lugar de origen antes de depositarse en forma de
lluvia. Adopta también a veces la forma de nieve o niebla, o precipitación
sólida.
Relación entre la eficiencia de
Central térmica a carbón y las emisiones de contaminantes para un tipo de
carbón dado
Cuando
el carbón que utilizará una central
eléctrica a carbón está fijado, como ocurre en Río Turbio, podemos definir la
eficiencia de la central de la siguiente manera:
η = Energía eléctrica
generada [KWh] / Peso del carbón necesario [Kg]
Cuanto
mayor sea la eficiencia de la central, menor cantidad de kg de carbón deberemos
quemar para obtener la misma cantidad de KWh de energía eléctrica. Como cada Kg
de carbón quemado implica una determinada cantidad de Kg de CO2 emitido,
podemos decir que cuanto mayor sea la eficiencia de una central a carbón, menor
será la cantidad de Kg de CO2 que emitirá por cada KWh generado.
El
aumento de la eficiencia también hará disminuir las emisiones de los demás
contaminantes, como el SOx y NOx.
Cuando el aumento de la eficiencia se consigue a expensas de cambiar el
carbón por otro de mayor poder calorífico, si bien necesitaremos quemar menor
cantidad de Kg de carbón para obtener la misma cantidad de KWh, cada uno de
esos Kg de carbón también tendrá mayor porcentaje de carbono y por consiguiente
emitirá más CO2. En este caso hay que hacer las cuentas de otra forma para ver
que sucede.
La gran duda: ¿Cuántas cenizas se
producirán y que harán con ellas?
Por
un lado, según se muestra en la
Fig.5 , tomada del Informe de incidencia ambiental presentado
por Isolux Corsán, la empresa que tiene a cargo el montaje de la CTRT , indica que la cantidad
de cenizas que producirá la planta a plena marcha será 75Tn/h, lo que
multiplicado por 24 nos daría 1.800Tn/día. [6]
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Fig.5
- Principales componentes de las emisiones, efluentes y residuos sólidos
generados
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Por
otra parte la presidente de la
Nación desmintió esa cifra en su cuenta en Twitter, el 4 de
septiembre de 2015 como indica la
Fig.6 , afirmando que la planta solo producirá 618Tn por día.
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Fig.6
– La presidente de
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Yo
realicé una consulta a YCRT y no me han respondido. Creo que hay muchos
aspectos de esta obra que deberían ser aclarados técnicamente.
Por
otro lado, la producción de carbón, a pesar de los esfuerzos que está
realizando YCRT y de las inversiones que se estan haciendo en equipos e
instalaciones (tuneleras, frente largo, etc), todavía no es suficiente como
para que la CTRT
pueda funcionar con carbón a plena marcha. Podría funcionar transitoriamente
con gas, hasta que se logre el ritmo de producción necesario y mientras no
opere con carbón, entiendo que no habrá producción de cenizas. La alimentación
con gas podría dar tiempo para resolver todo lo que falta para que funcione a
carbón.
El
funcionamiento a carbón hace que la central deba necesariamente operar como
central de base y no de punta, ya que el arranque y la parada llevan varios
días. Alimentada a gas, la central podría operar tanto de punta, como de base.
Puesta en marcha
La
prueba permitió que uno de los módulos
de la CTRT entregara
por primera vez energía eléctrica al SADI, según informó el Ministerio de
Planificación Federal.
La conexión se realizó a las 8.30 y se extendió por aproximadamente una hora, en la que se generaron unos 22 MWh, utilizándose una combinación de carbón y gasoil como combustibles, según se informó.
La conexión se realizó a las 8.30 y se extendió por aproximadamente una hora, en la que se generaron unos 22 MWh, utilizándose una combinación de carbón y gasoil como combustibles, según se informó.
El
siguiente video, emitido por el gobierno nacional, da una idea de conjunto. El
problema que Ud notará es que en cada una de la gran cantidad de veces que la
locutora ofical dice “vatios” debería haber dicho “voltios”. Así, las líneas de
500KV del SADI, por ejemplo, no son de 500KW como repite reiteradamente la
locutora. Si fueran de 500KW alcanzarían para llevar energía a un edificio de 4
o 5 pisos, solamente.
Referencias
http://www.greenpeace.org/international/en/campaigns/climate-change/coal/Power-station-technologies/
Actualización al 10 de
febrero de 2016
Acceso a la
Resolución 10/2016 del Ministerio de energía y minería de la Nación , publicada en el
Boletín Oficial de la República Argentina
