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Timestamp: 2018-08-21 11:47:02+00:00

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GUÍA TÉCNICA PARA LA MEDIDA Y DETERMINACIÓN DEL CALOR ÚTIL, DE LA ELECTRICIDAD Y DEL AHORRO DE ENERGÍA PRIMARIA DE COGENERACIÓN DE ALTA EFICIENCIA - PDF
Samuel Calderón de la Cruz
1 GUÍA TÉCNICA PARA LA MDIDA Y DTRMINACIÓN DL CALOR ÚTIL, D LA LCTRICIDAD Y DL AHORRO D NRGÍA PRIMARIA D COGNRACIÓN D ALTA ICINCIA Casos prácticos Junio 2008
3 CONTNIDOS 1. OBJTO STRUCTURA D LOS JMPLOS MTODOLOGÍA D STUDIO ÍNDIC D JMPLOS COLCCIÓN D JMPLOS... 9 CASO 1. CICLO SIMPL CON TURBINA D GAS...11 CASO 2. CICLO SIMPL CON TURBINA D GAS...15 CASO 3. CICLO COMBINADO CON APOR A CONTRAPRSIÓN...19 CASO 4. CICLO COMBINADO CON APOR A CONTRAPRSIÓN Y CONDNSACIÓN...25 CASO 5. MOTOR D COMBUSTIÓN INTRNA...31 CASO 6. CICLO D SCADO CON TURBINA D GAS
5 1. Objeto ste documento contiene la colección de casos prácticos a los cuales se hace referencia en la GUÍA TÉCNICA PARA LA MDIDA Y DTRMINACIÓN DL CALOR UTIL, D LA LCTRICIDAD Y DL AHORRO D NRGÍA PRIMARIA D. stos ejemplos pretenden ser una exposición práctica de lo expuesto en dicha Guía, ilustrando las formas y métodos de obtención de las magnitudes a calcular. 2. structura de los ejemplos ste documento contiene seis ejemplos, los cuales se presentan exponiendo las siguientes partes diferenciadas de forma estructurada: A. Características de la planta. n esta parte se presenta el caso indicando las magnitudes de relevancia B. Mediciones y cálculo calor útil. n este apartado se indican los valores de combustible, electricidad y calor medidos, así como el cálculo del calor útil de cogeneración C. Obtención de rendimientos mínimos, umbrales y de referencia. Consiste en la identificación de los valores Ref, Ref H, 0 y R minimo D. Cálculo del R, como valor que el RD 661/2007 exige que supere el valor mínimo R minimo. Cálculo de la electricidad de cogeneración. Cálculo del ahorro de energía primaria, de cara a comprobar si la cogeneración es de alta eficiencia l todos los casos se han contemplado dos periodos operaciones a lo largo del año, mostrando de esta manera diferentes situaciones de funcionamiento que puedan tener lugar en las cuales posiblemente no siempre se cumplan los mínimos exigidos por la legislación vigente, y comprobando asimismo que son los resultados anuales los que definen el comportamiento de la planta. 3. Metodología de estudio A continuación se expone brevemente la metodología empleada para el estudio de los diferentes casos planteados. a. Como información de partida, se dispone de los datos de consumo anuales de combustible para la planta de cogeneración así como la electricidad generada y el calor suministrado durante el periodo de un año por la planta. stos datos son mediciones directas tomadas en la instalación de cogeneración b. Se realiza el cálculo del calor útil de cogeneración detrayendo al calor cedido a proceso todo aquel que no corresponda a dispositivos de cogeneración, y siguiendo la metodología expuesta en esta Guía c. Se conoce la tecnología empleada en la instalación y la tensión de interconexión con la red eléctrica. Con esta información, se determinan los valores de referencia para la - 5 -
6 producción separada de calor y electricidad, Ref H y Ref respectivamente, el rendimiento global umbral ( 0 ) establecido en el Anexo II de la Directiva 2004/8/C y el rendimiento eléctrico equivalente mínimo (R minimo ) fijado en el Anexo I del Real Decreto 661/2007. d. Se procede entonces a calcular el rendimiento eléctrico equivalente (R), y de este modo a comprobar si la planta puede facturar energía eléctrica conforme al régimen especial y percibir complemento por eficiencia. l R se calcula considerando equipos de cogeneración y postcombustión, no incluyendo calderas convencionales e. Se realiza el cálculo de la electricidad de cogeneración ( ), ya que esta magnitud es la base cuantitativa de las garantías de origen. La metodología seguida es la indicada en el Anexo II de la Directiva 2004/8/C: n primer lugar se obtiene el rendimiento global de la planta (), comparando dicho rendimiento con el umbral ( 0 ) establecido en la Directiva Si en rendimiento global es superior o igual a 0 la electricidad generada por la cogeneración se considera como la electricidad de cogeneración n el caso que no se cumpla lo indicado en el párrafo anterior, es necesario considerar el factor C según lo indicado en la Guía f. Por último se calcula el ahorro de energía primaria porcentual (PS), y se comprueba si la cogeneración es de alta eficiencia (para plantas de potencia inferior a 1 MW tener un PS > 0 %, y para plantas de potencia superior a 1 MW tener un PS > 10 %), caso en el cual tendrá derecho a percibir garantías de origen en base a la electricidad de cogeneración calculada Cabe comentar que para la determinación de la tensión de interconexión se ha estimado la siguiente relación entre dicha tensión y la potencia de la planta: Tensión: Potencia de la planta k MW e 0,4-50 k 1-25 MW e < 0,4 k hasta 1MW e Los valores de Ref han sido calculados y corregidos según la Decisión de la Comisión de 21 de diciembre de 2006 por la que se establecen valores de referencia de la eficiencia armonizados para la producción por separado de electricidad y calor. 4. Índice de ejemplos Los casos incluidos en esta Guía se relacionan a continuación: Caso 1. Ciclo simple con turbina de gas, con los resultados: - Cumple con el R minimo exigido por el Real Decreto 661/ l rendimiento global supera el valor umbral 0, por lo que toda la electricidad generada es de cogeneración - Cumple también con el PS exigido en función de la potencia nominal de la planta, por lo que se considera cogeneración de alta eficiencia - 6 -
7 Caso 2. Caso 3. Caso 4. Caso 5. Caso 6. Ciclo simple con turbina de gas, con los resultados: - No cumple con el R minimo exigido - l rendimiento global no supera el valor umbral 0, por lo que no toda la electricidad generada es de cogeneración - No satisface la condición de presentar un PS superior al 10%, por lo que no se considera como cogeneración de alta eficiencia Ciclo combinado con turbina de vapor de contrapresión, con los resultados: - Cumple con el R minimo exigido por el Real Decreto 661/ l rendimiento global no supera el valor umbral 0, por lo que no toda la electricidad generada es de cogeneración - Cumple también con el PS exigido en función de la potencia nominal de la planta, por lo que se considera cogeneración de alta eficiencia Ciclo combinado con turbina de vapor de contrapresión y condensación, con los resultados: - Cumple con el R minimo exigido por el Real Decreto 661/ l rendimiento global no supera el valor umbral 0, por lo que no toda la electricidad generada es de cogeneración - Cumple también con el PS exigido en función de la potencia nominal de la planta, por lo que se considera cogeneración de alta eficiencia Ciclo simple con motor de gas, con los resultados: - Cumple con el R minimo exigido por el Real Decreto 661/ l rendimiento global no supera el valor umbral 0, por lo que no toda la electricidad generada es de cogeneración - Cumple también con el PS exigido en función de la potencia nominal de la planta, por lo que se considera cogeneración de alta eficiencia Ciclo simple de secado con turbina de gas, con los resultados: - Cumple con el R minimo exigido por el Real Decreto 661/ l rendimiento global supera el valor umbral 0, por lo que toda la electricidad generada es de cogeneración - Cumple también con el PS exigido en función de la potencia nominal de la planta, por lo que se considera cogeneración de alta eficiencia - 7 -
9 5. Colección de ejemplos - 9 -
11 Caso 1. Ciclo simple con turbina de gas A. Características de la planta A.1. Datos técnicos Potencia eléctrica nominal kw e Tipo de combustible gas natural Tensión de interconexión 0,4 50 k Temperatura anual media 15 C Disponibilidad de la cogeneración 95% La planta dispone de dispositivos de postcombustión y calderas de apoyo A.2. Datos operacionales Horas de funcionamiento de la fábrica: h/año Horas de funcionamiento de la cogeneración: h/año Periodos de operación: o Periodo 1. 16,81 t/h de demanda de vapor durante el 80% del tiempo de operación con aporte de calor suplementario por postcombustión y caldera convencional o Periodo 2. 5,0 t/h de demanda de vapor durante el 20% del tiempo de operación, en el que se abre la válvula de gases de la chimenea de by-pass A.3. Datos de proceso demandante de calor Demanda en forma de vapor saturado a 19 bar, con una entalpía de 2.799,5 kj/kg. l vapor no se incorpora a productos elaborados en el proceso La fábrica retorna condensados con un caudal del 80% del entregado a 100 C A.4. squema
12 B. Mediciones y cálculo del calor útil B.1. Mediciones de combustible y electricidad Los valores medidos de combustible y electricidad son los siguientes: Parámetro Unidades Periodo 1 Periodo 2 alor periodo anual (combustible total) MWh PCI , , ,8 CC (combustible consumido por la MWh PCI , , ,0 cogeneración) no-,h postcombustión MWh PCI 3.800,0 0, ,0 no-,h caldera MWh PCI 0,0 57,8 57,8 (electricidad generada) MWh e , , ,0 B.2. Cálculo del calor útil (H ) Dado que el vapor no se incorpora a productos elaborados en el proceso y que el retorno de condensados supera el 70% respecto al entregado a proceso, el calor anual demandado por el proceso se calcula mediante la expresión siguiente: H m& h m& h m& donde: m& Caudal del vapor entregado a proceso. ste valor procede directamente de medición, con los siguientes valores en cada periodo: m& C Periodo 1: ,8 t Periodo 2: 7.600,0 t Total año: ,8 t C Caudal del retorno de condensados. ste valor procede directamente de medición, con los siguientes valores en cada periodo: Periodo 1: ,8 t Periodo 2: 6.080,0 t Total año: ,8 t m& A Caudal de la corriente de aguade aporte a la cogeneración. ste valor se calcula mediante la diferencia entre los valores m& y m&, con los siguientes valores en cada C periodo: h h C h A Periodo 1: ,0 t Periodo 2: 1.520,0 t Total año: ,0 t ntalpía del vapor entregado a proceso. De las mediciones de presión y temperatura se comprueba que este valor es de 2.799,5 kj/kg. ntalpía del retorno de condensados. A partir del valor de temperatura de condensados (100 C), se obtiene el valor de 420 kj/kg ntalpía del agua en estado líquido a 15 C y presión atmosférica (63 kj/kg) De este modo en cada uno de los dos periodos resulta el siguiente valor de H: Periodo 1: Periodo 2: Total año: ,6 MWh t 5.247,4 MWh t ,0 MWh t C A h A
13 Por otra parte, y según lo indicado en la Guía, se calculan los valores de calor aportado por dispositivos diferentes a la cogeneración: Parámetro Unidades alor periodo 1 alor periodo 2 alor periodo anual Cálculo H no- postcombustión MWh t 3.420,0 0, ,0 no-,h postcombustión 90% H no- caldera MWh t 0,0 52,0 52,0 no-,h caldera convencional 90% De este modo el calor útil aportado por la cogeneración se calcula mediante la expresión: Resultando los siguientes valores: H H Calor útil periodo 1: ,6 MWh t Calor útil periodo 2: 5.195,4 MWh t Calor útil total año: ,0 MWh t H no C. Obtención de rendimientos mínimos, umbrales y de referencia l valor de Ref se obtiene a partir del Anexo I de la DCISIÓN D LA COMISIÓN de 21 de diciembre de 2006 (52,2% para gas natural), y corregido por el nivel de tensión de interconexión. n este caso el factor de corrección a aplicar es de 0,945 por lo que el valor final es de 49,6%. No es necesario realizar corrección por temperatura al poseer la ubicación de la planta un valor medio anual de 15 C. Por otra parte el valor de Ref H se obtiene del Anexo II de la citada Decisión, resultando un valor para el gas natural del 90%. l R requerido por el RD 661/2007 es del 59%, mientras que el rendimiento global umbral propuesto por el Anexo II del RD 616/2007 es del 75%. n la tabla siguiente se resumen los valores obtenidos en este punto: D. Cálculo de R Rendimiento alor Ref 49,6% Ref H 90% R minimo 59% 0 75% De acuerdo a lo indicado en esta Guía el valor de R se calcula mediante la siguiente expresión: R CC + no, H postcombustión H + H no postcombustión H Ref 61,7% La planta posee un R superior al R min, de forma que facturará la energía eléctrica conforme al régimen especial y tendrá complemento por eficiencia.. Cálculo de la electricidad de cogeneración ( ) l rendimiento global de la planta es el siguiente: + H CC ,01%
14 La planta posee un rendimiento global () superior al rendimiento umbral 0 establecido por el Anexo II del RD 616/2007, por lo que toda la electricidad generada () es de cogeneración. De este modo: , 0 MWh e. Cálculo del ahorro de energía primaria n este caso, al ser igual a, el valor de no- es nulo. De este modo: CC , 0 MWh Los valores de rendimientos asociados al calor útil y la electricidad de cogeneración son los siguientes: H H , , , ,0 42,3% 32,7% De este modo utilizando la fórmula del ahorro porcentual de energía primaria (PS): 1 1 PS ,4% H 42,3% 32,7% + + Ref H Ref 90% 49,6% La planta logra el PS requerido por la Directiva 2004/8/C para ser considerada de alta eficiencia, por lo que tiene derecho a percibir garantías de origen por una cuantía de
15 Caso 2. Ciclo simple con turbina de gas A. Características de la planta A.1. Datos técnicos Potencia eléctrica nominal kw e Tipo de combustible gas natural Tensión de interconexión 0,4 50 k Temperatura anual media 15 C Disponibilidad de la cogeneración 95% La planta dispone de dispositivos de postcombustión y calderas de apoyo echa de inscripción en el Registro administrativo de instalaciones de producción en el régimen especial: 15-noviembre-2004 A.2. Datos operacionales Horas de funcionamiento de la fábrica: h/año Horas de funcionamiento de la cogeneración: h/año Periodos de operación: o Periodo 1. 16,81 t/h de demanda de vapor durante el 80% del tiempo de operación con aporte de calor suplementario por postcombustión y caldera convencional o Periodo 2. 5,0 t/h de demanda de vapor durante el 20% del tiempo de operación, en el que se abre la válvula de gases de la chimenea de by-pass l valor del parámetro C al que se refiere el punto 4.4. de la Guía ha sido certificado mediante prueba de prestaciones realizada, obteniendo el valor de 0,818 A.3. Datos de proceso demandante de calor Demanda en forma de vapor saturado a 19 bar, con una entalpía de 2.799,5 kj/kg. l vapor no se incorpora en productos elaborados en el proceso La fábrica no retorna condensados A.4. squema de la cogeneración
16 B. Mediciones y cálculo del calor útil B.1. Mediciones de combustible y electricidad Los valores medidos de combustible y electricidad son los siguientes: Parámetro Unidades Periodo 1 Periodo 2 alor periodo anual (combustible total) MWh PCI , , ,2 CC (combustible consumido por la MWh PCI , , ,0 cogeneración) no-,h postcombustión MWh PCI 7.904,0 0, ,0 no-,h caldera MWh PCI 3.757,4 57, ,2 (electricidad generada) MWh e , , ,0 B.2. Cálculo del calor útil (H ) Dado que el vapor no se incorpora a productos elaborados en el proceso y que no se verifica corriente de retorno de condensados, el calor anual demandado por el proceso se calcula mediante la expresión siguiente: H m& ( h h ) 0 donde: m& Caudal del vapor entregado a proceso. ste valor procede directamente de medición, con los siguientes valores en cada periodo: h h 0 Periodo 1: ,8 t Periodo 2: 7.600,0 t Total año: ,8 t ntalpía del vapor entregado a proceso. De las mediciones de presión y temperatura se comprueba que este valor es de 2.799,5 kj/kg. ntalpía del agua en estado líquido a 80 C y presión atmosférica (334,9 kj/kg) De este modo en cada uno de los dos periodos resulta el siguiente valor de H: Periodo 1: ,5 MWh t Periodo 2: 5.203,0 MWh t Total año: ,6 MWh t Por otra parte, y según lo indicado en la Guía, se calculan los valores de calor aportado por dispositivos diferentes a la cogeneración: Parámetro Unidades alor periodo 1 alor periodo 2 alor periodo anual Cálculo H no- postcombustión MWh t 7.113, ,6 no-,h postcombustión 90% H no- caldera MWh t 3.381,7 52, ,7 no-,h caldera convencional 90% De este modo el calor útil aportado por la cogeneración se calcula mediante la expresión: Resultando los siguientes valores: H H Calor útil periodo 1: ,3 MWh t Calor útil periodo 2: 5.151,0 MWh t H no
17 Calor útil total año: ,3 MWh t C. Obtención de rendimientos mínimos, umbrales y de referencia l valor de Ref se obtiene a partir del Anexo I de la DCISIÓN D LA COMISIÓN de 21 de diciembre de 2006 (52,2% para gas natural), y corregido por el nivel de tensión de interconexión. n este caso el factor de corrección a aplicar es de 0,945 por lo que el valor final es de 49,6%. No es necesario realizar corrección por temperatura al poseer la ubicación de la planta un valor medio anual de 15 C. Por otra parte el valor de Ref H se obtiene del Anexo II de la citada Decisión, resultando un valor para el gas natural del 90%. l R requerido por el RD 661/2007 es del 59%, mientras que el rendimiento global umbral propuesto por el Anexo II del RD 616/2007 es del 75%. n la tabla siguiente se resumen los valores obtenidos en este punto: D. Cálculo de R Rendimiento alor Ref 49,6% Ref H 90% R minimo 59% 0 75% De acuerdo a lo indicado en esta Guía el valor de R se calcula mediante la siguiente expresión: R CC + no, H postcombustión H + H no postcombustión H Ref 57,0% La planta posee un R inferior al R min, de forma que no podrá facturar complemento por eficiencia. No obstante lo anterior, como esta planta de cogeneración se inscribió en el Registro administrativo de instalaciones de producción en régimen especial antes de la entrada en vigor del RD 661/2007, es posible realizar el cálculo del R únicamente a efectos de la comprobación del R mínimo para su permanencia en el Régimen special calculando el calor demandado por el proceso de acuerdo a la siguiente expresión: H m& h m& h m& C C A h A donde: m& m& C Caudal del vapor entregado a proceso. Caudal del retorno de condensados. m& A Caudal de la corriente de aguade aporte a la cogeneración. h h C ntalpía del vapor entregado a proceso. ntalpía del retorno de condensados. h A ntalpía del agua en estado líquido a 15 C y presión atmosférica (63 kj/kg) Realizando el cálculo del calor útil (H ) considerando la fórmula anterior se obtiene un valor de ,6 MWh t. A partir de este valor, el nuevo cálculo del R resulta en un
18 62,9%. ste valor es superior al R min establecido por el RD 661/2007, por lo que podrá facturar energía eléctrica en el régimen especial. n caso de que esta cogeneración se hubiera inscrito en el Registro administrativo de instalaciones de producción en régimen especial posteriormente a la entrada en vigor del RD 661/2007, esta planta tendría que solicitar una suspensión temporal del cumplimiento del R, y por lo tanto de facturación de energía eléctrica en régimen especial, hasta que realice las modificaciones oportunas para poder cumplir el R requerido.. Cálculo de la electricidad de cogeneración ( ).1. Cálculo del rendimiento global () + H ,3 71,0% CC La planta posee un rendimiento global () inferior al rendimiento umbral 0 establecido por el Anexo II del RD 616/2007, por lo que no toda la electricidad generada () es de cogeneración. De este modo, la electricidad de cogeneración tendrá la siguiente expresión: C H l valor del parámetro C se haya certificado con el valor de 0,818 según prueba de prestaciones realizada a la planta de cogeneración en modo cogeneración total de acuerdo a lo indicado en el punto 4.4. de la Guía..2. Cálculo de la electricidad de cogeneración ( ) l valor de la electricidad de cogeneración se calcula por la expresión conocida: 0 C H 0, , , MWhe. Cálculo del ahorro de energía primaria l valor del combustible de la cogeneración asociado al calor útil y a la electricidad de cogeneración es el siguiente: no ,0 CC CC , 0 MWh CC Los valores de rendimientos asociados al calor útil y la electricidad de cogeneración son los siguientes: H H , , , ,0 40,0% 32,7% De este modo utilizando la fórmula del ahorro porcentual de energía primaria (PS): 1 1 PS ,4% H 40,0% 32,7% + + Ref H Ref 90% 49,6% La planta no logra el PS requerido por la Directiva 2004/8/C para ser considerada de alta eficiencia, por lo que no tiene derecho a percibir garantías de origen
19 Caso 3. Ciclo combinado con vapor a contrapresión A. Características de la planta A.1. Datos técnicos Potencia eléctrica nominal kw e Tipo de combustible gas natural Tensión de interconexión 0,4 50 k Temperatura anual media 15 C Disponibilidad de la cogeneración 95% La planta dispone de dispositivos de postcombustión y calderas de apoyo A.2. Datos operacionales Horas de funcionamiento de la fábrica: h/año Horas de funcionamiento de la cogeneración: h/año Periodos de operación: o Periodo 1. 45,0 t/h de demanda de vapor durante el 60% del tiempo de operación o Periodo 2. 25,0 t/h de demanda de vapor durante el 40% del tiempo de operación A.3. Datos de proceso demandante de calor Demanda en forma de vapor saturado a 10 bar, con una entalpía de 2.777,5 kj/kg. l vapor no se incorpora en productos elaborados en el proceso La fábrica retorna condensados con un caudal del 80% del entregado a 90 C A.4. squema de la cogeneración
20 B. Mediciones y cálculo del calor útil B.1. Mediciones de combustible y electricidad Los valores medidos de combustible y electricidad son los siguientes: Parámetro Unidades Periodo 1 Periodo 2 alor periodo anual (combustible total) MWh PCI , , ,2 CC (combustible consumido por la MWh PCI , , ,2 cogeneración) no-,h postcombustión MWh PCI ,0 0, ,0 no-,h caldera MWh PCI ,0 0, ,0 (electricidad generada) MWh e , , ,8 B.2. Cálculo del calor útil (H ) Dado que el vapor no se incorpora a productos elaborados en el proceso y que el retorno de condensados supera el 70% respecto al entregado a proceso, el calor anual demandado por el proceso se calcula mediante la expresión siguiente: H m& h m& h m& donde: m& Caudal del vapor entregado a proceso. ste valor procede directamente de medición, con los siguientes valores en cada periodo: m& C Periodo 1: ,0 t Periodo 2: ,0 t Total año: ,0 t C Caudal del retorno de condensados. ste valor procede directamente de medición, con los siguientes valores en cada periodo: Periodo 1: ,0 t Periodo 2: ,0 t Total año: ,0 t m& A Caudal de la corriente de aguade aporte a la cogeneración. ste valor se calcula mediante la diferencia entre los valores m& y m&, con los siguientes valores en cada C periodo: h h C h A Periodo 1: ,0 t Periodo 2: ,0 t Total año: ,0 t ntalpía del vapor entregado a proceso. De las mediciones de presión y temperatura se comprueba que este valor es de 2.777,5 kj/kg. ntalpía del retorno de condensados. A partir del valor de temperatura de condensados (90 C), se obtiene el valor de 376,9 kj/kg ntalpía del agua en estado líquido a 15 C y presión atmosférica (63 kj/kg) De este modo en cada uno de los dos periodos resulta el siguiente valor de H: Periodo 1: Periodo 2: Total año: ,7 MWh t ,7 MWh t ,3 MWh t C A h A
21 Por otra parte, y según lo indicado en esta Guía, se calculan los valores de calor aportado por dispositivos diferentes a la cogeneración: Parámetro Unidades alor periodo 1 alor periodo 2 alor periodo anual Cálculo H no- postcombustión MWh t ,0 0, ,0 no-,h postcombustión 90% H no- caldera MWh t 9.665,1 0, ,1 no-,h caldera convencional 90% De este modo el calor útil aportado por la cogeneración se calcula mediante la expresión: Resultando los siguientes valores: H H Calor útil periodo 1: ,6 MWh t Calor útil periodo 2: ,7 MWh t Calor útil total año: ,2 MWh t H no C. Obtención de rendimientos mínimos, umbrales y de referencia l valor de Ref se obtiene a partir del Anexo I de la DCISIÓN D LA COMISIÓN de 21 de diciembre de 2006 (52,2% para gas natural), y corregido por el nivel de tensión de interconexión. n este caso el factor de corrección a aplicar es de 0,945 por lo que el valor final es de 49,6%. No es necesario realizar corrección por temperatura al poseer la ubicación de la planta un valor medio anual de 15 C. Por otra parte el valor de Ref H se obtiene del Anexo II de la citada Decisión, resultando un valor para el gas natural del 90%. l R requerido por el RD 661/2007 es del 59%, mientras que el rendimiento global umbral propuesto por el Anexo II del RD 616/2007 es del 80%. n la tabla siguiente se resumen los valores obtenidos en este punto: D. Cálculo de R Rendimiento alor Ref 49,6% Ref H 90% R minimo 59% 0 80% De acuerdo a lo indicado en esta Guía el valor de R se calcula mediante la siguiente expresión: R CC + no, H postcombustión H + H no postcombustión H Ref 68,1% La planta posee un R superior al R min, de forma que facturará la energía eléctrica conforme al régimen especial y tendrá complemento por eficiencia.. Cálculo de la electricidad de cogeneración ( ).1. Cálculo del rendimiento global () + H CC , ,2 77,2% ,2-21 -
22 La planta posee un rendimiento global () inferior al rendimiento umbral 0 establecido por el Anexo II del RD 616/2007, por lo que no toda la electricidad generada () es de cogeneración. De este modo, la electricidad de cogeneración tendrá la siguiente expresión:.2. Cálculo del factor C C H l titular de la planta de cogeneración ha decidido acogerse al régimen transitorio para la determinación del parámetro C al que se hace referencia en el punto 4.5. de la Guía, por lo que su valor se obtendrá mediante la siguiente expresión: donde: 0 C 0 rendimiento eléctrico de la cogeneración, obtenido como la división entre la energía eléctrica generada ( ,8 MWh) y el combutible consumido por la cogeneración ( ,2 MWh), resultando un valor de 39,8% rendimiento global umbral establecido por el Anexo II de la Directiva 2004/8/C cuyo valor para esta planta es del 80% l valor resultante del parámetro C es de 0,988. ste valor únicamente puede utilizarse durante los primeros 12 meses a partir de la publicación de la Guía, y en todo caso durante su periodo de vigencia de acuerdo al ámbito temporal indicado en el punto 1.2. de la misma..3. Cálculo de la electricidad de cogeneración ( ) l valor de la electricidad de cogeneración se calcula por la expresión conocida: 9 C H 0, , , MWhe. Cálculo del ahorro de energía primaria l valor del combustible de la cogeneración asociado al calor útil y a la electricidad de cogeneración es el siguiente: no , ,9 CC CC , , 7 MWh , ,2 CC Los valores de rendimientos asociados al calor útil y la electricidad de cogeneración son los siguientes: H H , , , ,7 40,2% 39,8% De este modo utilizando la fórmula del ahorro porcentual de energía primaria (PS): 1 1 PS ,9% H 43,2% 39,8% + + Ref H Ref 90% 49,6%
23 La planta logra el PS requerido por la Directiva 2004/8/C para ser considerada de alta eficiencia, por lo que tiene derecho a percibir garantías de origen por una cuantía de
25 Caso 4. Ciclo combinado con vapor a contrapresión y condensación A. Características de la planta A.1. Datos técnicos Potencia eléctrica nominal kw e o Turbina de gas kw e o T a contrapresión kw e o T a condensación kw e Tipo de combustible gas natural Tensión de interconexión k Temperatura anual media 15 C Disponibilidad de la cogeneración 95% La planta dispone de dispositivos de postcombustión y calderas de apoyo A.2. Datos operacionales Horas de funcionamiento de la fábrica: h/año Horas de funcionamiento de la cogeneración: h/año La energía eléctrica producida se exporta en un 70% y se autoconsume en un 30% Periodos de operación: o Periodo 1. 15,0 t/h de demanda de vapor AP y 31,74 t/h de demanda de vapor a BP durante el 30% del tiempo de operación. No se utilizan equipos auxiliares de o generación de vapor. No se verifica vapor a condensación Periodo 2. 15,0 t/h de demanda de vapor AP y 15,0 t/h de demanda de vapor a BP durante el 70% del tiempo de operación. Presencia de vapor a condensación a 0,1 bar l valor del parámetro C al que se refiere el punto 4.4. de la Guía ha sido certificado mediante prueba de prestaciones realizada, obteniendo el valor de 0,927 A.3. Datos de proceso demandante de calor Demanda en forma de vapor saturado con las características: o AP: 36,5 bar, con una entalpía de 2.809,4 kj/kg o BP: 12,0 bar, con una entalpía de 2.784,3 kj/kg l vapor no se incorpora a productos elaborados en el proceso La fábrica retorna condensados con un caudal del 75% a AP y del 70% a BP a 105 C A.4. squema de la cogeneración
26 B. Mediciones y cálculo del calor útil B.1. Mediciones de combustible y electricidad Los valores medidos de combustible y electricidad son los siguientes: Parámetro Unidades Periodo 1 Periodo 2 alor periodo anual (combustible total) MWh PCI , , ,0 CC (combustible consumido por la MWh PCI , , ,0 cogeneración) no-,h postcombustión MWh PCI 0,0 0,0 0,0 no-,h caldera MWh PCI 0,0 0,0 0,0 (electricidad generada) MWh e , , ,6 B.2. Cálculo del calor útil (H ) Dado que el vapor no se incorpora a productos elaborados en el proceso y que el retorno de condensados es mayor ó igual al 70% respecto al entregado a proceso, el calor anual demandado por el proceso se calcula mediante la expresión siguiente: H m& h m& h m& C C A h A donde: m& m& C Caudal del vapor entregado a proceso. ste valor procede directamente de medición, con los siguientes valores en cada periodo y para cada nivel de presión: Nivel de presión Periodo 1 Periodo 2 alor periodo anual AP ,0 t ,0 t ,0 t BP ,7 t ,0 t ,7 t Caudal del retorno de condensados. ste valor procede directamente de medición, con los siguientes valores en cada periodo: Nivel de presión Periodo 1 Periodo 2 alor periodo anual AP , , ,5 BP , , ,8 m& A Caudal de la corriente de aguade aporte a la cogeneración. ste valor se calcula mediante la diferencia entre los valores m& y m&, con los siguientes valores en cada C periodo: Nivel de presión Periodo 1 Periodo 2 alor periodo anual AP 9.191, , ,5 BP , , ,9 h h C h A ntalpía del vapor entregado a proceso. De las mediciones de presión y temperatura se comprueba que este valor es de 2.809,4 kj/kg para AP y 2.784,3 kj/kg para BP ntalpía del retorno de condensados. La temperatura de retorno de condensados es de 105 C, con un valor de entalpía asociado de 440,1 kj/kg ntalpía del agua en estado líquido a 15 C y presión atmosférica (63 kj/kg)
27 De este modo en cada uno de los dos periodos resulta el siguiente valor de H: Periodo 1: ,7 MWh t Periodo 2: ,2 MWh t Total año: ,9 MWh t Debido a que los dispositivos auxiliares de producción de calor no se emplean, los valores anteriores son entendidos como calor útil: Calor útil periodo 1: ,7 MWh t Calor útil periodo 2: ,2 MWh t Calor útil total año: ,9 MWh t C. Obtención de rendimientos mínimos, umbrales y de referencia l valor de Ref se obtiene a partir del Anexo I de la DCISIÓN D LA COMISIÓN de 21 de diciembre de 2006 (52,2% para gas natural), y corregido por el nivel de tensión de interconexión. n este caso el factor de corrección a aplicar es de 0,965 para la electricidad exportada a la red y de 0,945 para la electricidad consumida in situ. Considerando las participaciones de la electricidad exportada y autoconsumida el valor se calcula del siguiente modo: Ref 52,5% (70% 0, % 0,945) 50,3% No es necesario realizar corrección por temperatura al poseer la ubicación de la planta un valor medio anual de 15 C. Por otra parte el valor de Ref H se obtiene del Anexo II de la citada Decisión, resultando un valor para el gas natural del 90%. l R requerido por el RD 661/2007 es del 59%, mientras que el rendimiento global umbral propuesto por el Anexo II del RD 616/2007 es del 80%. n la tabla siguiente se resumen los valores obtenidos en este punto: D. Cálculo de R Rendimiento alor Ref 50,3% Ref H 90% R minimo 59% 0 80% De acuerdo a lo indicado en esta Guía el valor de R se calcula mediante la siguiente expresión: R CC + no, H postcombustión H + H no postcombustión H Ref 65,0% La planta posee un R superior al R min, de forma que facturará la energía eléctrica conforme al régimen especial y tendrá complemento por eficiencia.. Cálculo de la electricidad de cogeneración ( ).1. Cálculo del rendimiento global () + H CC , ,9 73,9%
28 La planta posee un rendimiento global () inferior al rendimiento umbral 0 establecido por el Anexo II del RD 616/2007, por lo que no toda la electricidad generada () es de cogeneración. De este modo, la electricidad de cogeneración tendrá la siguiente expresión: C H l valor del parámetro C se haya certificado con el valor de 0,927 según prueba de prestaciones realizada a la planta de cogeneración en modo cogeneración total de acuerdo a lo indicado en el punto 4.4. de la Guía..2. Cálculo de la electricidad de cogeneración ( ) l valor de la electricidad de cogeneración se calcula por la expresión conocida: 7 C H 0, , , MWhe. Cálculo del ahorro de energía primaria l valor del combustible de la cogeneración asociado al calor útil y a la electricidad de cogeneración es el siguiente: CC no no- no- es el rendimiento eléctrico en el punto de condensación total, y para su cálculo se empleará la siguiente expresión: C + β H no- CC CC De este modo es necesario calcular el factor β. Para su cálculo se considerará la siguiente fórmula: β 0 β donde: i : rendimiento obtenido por correlación a partir de la fórmula 0,561+0,156 log P, donde P es el valor de la potencia de las turbinas de vapor a contrapresión y condensación, esto es, 2,368 MWe β 0 : salto isoentrópico, calculado por la fórmula log(a p n ), considerando a p como la presión de extracción (12 bar), y A y n los valores de la tabla incluida en el Anexo 3 para el valor de presión de condensación de 0,1 bar (1,33 y 0,123 respectivamente). De este modo el valor de β resultante es de 0,159. Con este dato se obtiene: no- i ,6 + 0, ,9 46,9% a continuación se obtiene el valor del combustible asociado al calor útil y la electricidad de cogeneración: no , ,7 CC CC , 2 MWh 46,9% no- no- Los valores de rendimientos asociados al calor útil y la electricidad de cogeneración son los siguientes:
29 H H , , , ,2 43,2% 40,1% De este modo utilizando la fórmula del ahorro porcentual de energía primaria (PS): 1 1 PS ,7% H 43,2% 40,1% + + Ref H Ref 90% 50,3% La planta logra el PS requerido por la Directiva 2004/8/C para ser considerada de alta eficiencia, por lo que tiene derecho a percibir garantías de origen por una cuantía de
31 Caso 5. Motor de combustión interna A. Características de la planta A.1. Datos técnicos Potencia eléctrica nominal kw e Tipo de combustible gas natural Tensión de interconexión 0,4 50 k Temperatura anual media 15 C Disponibilidad de la cogeneración 92% La planta dispone de caldera de apoyo A.2. Datos operacionales Horas de funcionamiento de la fábrica: h/año Horas de funcionamiento de la cogeneración: h/año Periodos de operación: o Periodo 1 (invierno). 6,0 t/h de demanda de vapor y kw de calefacción. o Supone el 45% del tiempo de operación Periodo 2 (resto del año). 2,5 t/h de demanda de vapor y 50 kw de calefacción. Supone el 55% del tiempo de operación l valor del parámetro C al que se refiere el punto 4.4. de la Guía ha sido certificado mediante prueba de prestaciones realizada, obteniendo el valor de 1,513 A.3. Datos de proceso demandante de calor Parte de vapor o Demanda en forma de vapor saturado a 14 bar, con una entalpía de 2.789,9 kj/kg. l vapor no se incorpora a productos elaborados en el proceso o La fábrica retorna condensados con un caudal del 50% del entregado a 105 C Parte de calefacción: agua caliente a 91 C, con un retorno de agua a 83,7 C en invierno y 90,8 C el resto del año A.4. squema de la cogeneración
32 B. Mediciones y cálculo del calor útil B.1. Mediciones de combustible y electricidad Los valores medidos de combustible y electricidad son los siguientes: Parámetro Unidades Periodo 1 Periodo 2 alor periodo anual (combustible total) MWh PCI , , ,2 CC (combustible consumido por la MWh PCI , , ,1 cogeneración) no-,h caldera MWh PCI 6.207,1 0, ,1 (electricidad generada) MWh e , , ,6 B.2. Cálculo del calor útil (H ) l calor entregado a proceso en este caso de compone de una parte de vapor y de otra de agua caliente para calefacción. La cuantía de retorno de condensados es inferior al 70% y la entalpía de retorno de condensado por el porcentaje de dicho retorno es de 220 kj/kg, inferior al valor propuesto por la Guía de 316 kj/kg. De acuerdo con esto, la expresión que se utilizará para la obtención del calor transferido a proceso es la siguiente: H m& ) + H ( h h0 CALACCIÓN donde: m& Caudal del vapor entregado a proceso. ste valor procede directamente de medición, con los siguientes valores en cada periodo: h h 0 H CALACCIÓN Periodo 1: ,0 t Periodo 2: ,0 t Total año: ,0 t ntalpía del vapor entregado a proceso. De las mediciones de presión y temperatura se comprueba que este valor es de 2.789,9 kj/kg. ntalpía del agua en estado líquido a 80 C y presión atmosférica (334,9 kj/kg) Calor entregado en forma de calefacción. n el primer periodo supone una potencia de kw durante horas, mientras que en el segundo periodo supone una potencia de 50 kw durante horas. De este modo en cada uno de los dos periodos resulta el siguiente valor de H: Periodo 1: ,8 MWh t Periodo 2: 7.103,7 MWh t Total año: ,5 MWh t Por otra parte, y según lo indicado en esta Guía, se calculan los valores de calor aportado por dispositivos diferentes a la cogeneración: Parámetro Unidades alor periodo 1 alor periodo 2 alor periodo anual H no- caldera MWh t 5.586,4 0, ,4 Cálculo no-,h caldera convencional 90% De este modo el calor útil aportado por la cogeneración se calcula mediante la expresión: Resultando los siguientes valores: H H H no
33 Calor útil periodo 1: ,4 MWh t Calor útil periodo 2: 7.103,7 MWh t Calor útil total año: ,1 MWh t C. Obtención de rendimientos mínimos, umbrales y de referencia l valor de Ref se obtiene a partir del Anexo I de la DCISIÓN D LA COMISIÓN de 21 de diciembre de 2006 (52,2% para gas natural), y corregido por el nivel de tensión de interconexión. n este caso el factor de corrección a aplicar es de 0,945 por lo que el valor final es de 49,6%. No es necesario realizar corrección por temperatura al poseer la ubicación de la planta un valor medio anual de 15 C. Por otra parte el valor de Ref H se obtiene del Anexo II de la citada Decisión, resultando un valor para el gas natural del 90%. l R requerido por el RD 661/2007 es del 55%, mientras que el rendimiento global umbral propuesto por el Anexo II del RD 6167/2007 es del 75%. n la tabla siguiente se resumen los valores obtenidos en este punto: Rendimiento alor Ref 49,6% Ref H 90% R minimo 55% 0 75% D. Cálculo de R De acuerdo a lo indicado en esta Guía el valor de R se calcula mediante la siguiente expresión: R CC + no, H postcombustión H + H no postcombustión H Ref 58,5% La planta posee un R superior al R min, de forma que facturará la energía eléctrica conforme al régimen especial y tendrá complemento por eficiencia.. Cálculo de la electricidad de cogeneración ( ).1. Cálculo del rendimiento global () + H , ,1 65,7% CC ,1 La planta posee un rendimiento global () inferior al rendimiento umbral 0 establecido por el Anexo II del RD 616/2007, por lo que no toda la electricidad generada () es de cogeneración. De este modo, la electricidad de cogeneración tendrá la siguiente expresión: C H l valor del parámetro C se haya certificado con el valor de 1,513 según prueba de prestaciones realizada a la planta de cogeneración en modo cogeneración total de acuerdo a lo indicado en el punto 4.4. de la Guía..3. Cálculo de la electricidad de cogeneración ( ) l valor de la electricidad de cogeneración se calcula por la expresión conocida:
34 4 C H 1, , , MWhe. Cálculo del ahorro de energía primaria l valor del combustible de la cogeneración asociado al calor útil y a la electricidad de cogeneración es el siguiente: no , ,4 CC CC , , 0 MWh , ,1 CC Los valores de rendimientos asociados al calor útil y la electricidad de cogeneración son los siguientes: H H ,1 29,8% , ,4 45,1% ,0 De este modo utilizando la fórmula del ahorro porcentual de energía primaria (PS): 1 1 PS ,3% H 29,8% 45,1% + + Ref H Ref 90% 49,6% La planta logra el PS requerido por la Directiva 2004/8/C para ser considerada de alta eficiencia, por lo que tiene derecho a percibir garantías de origen por una cuantía de
35 G. ichas técnicas resúmen icha técnica resúmen de datos para el cálculo del R 1. Datos generales Titular de la cogeneración 1 mpresa Nombre de la cogeneración 2 Caso ejemplo nº 5 Provincia 3 (provincia del caso ejemplo) Municipio 4 (municipio del caso ejemplo) Número de Registro administrativo régimen especial 5 XXXXXXXXX 2. Datos tecnológicos Tecnología y tipo de ciclo 6 Motor de combustión interna en ciclo simple Potencia eléctrica total 7 (kwe) Combustible(s) utilizado(s) en la cogeneración 8 Gas natural Medio(s) transmisor(es) del calor al proceso 9 Descripción del proceso al cual la cogeneración aporta calor 10 apor de agua y agua caliente Proceso de destilación que demanda vapor de agua, y calefacción de dependencias que demanda agua caliente Dispone la planta de dispositivos de postcombusión? 11 No Dispone la planta energética de dispositivos de suministro de calor diferentes a la cogeneración y postcombustión? n caso afirmativo indiquelos 12 Si. Caldera convencional de aporte de vapor de agua 3. Mediciones Periodo de medición 13 Combustibles consumidos 14 nergía mecánica generada valorada como eléctrica 16 (MWh) 0,0 apor de agua 18 Gas caliente 20 Subperiodo 1 2 TOTAL Subperiodo 1 2 TOTAL Línea de aporte: Subperiodo Subperiodo 1 Subperiodo 2 TOTAL 1 2 TOTAL 0 Gas entrada equipo de secado Cantidad (t) ntalpía (kj/kg) , , ,5 Calor aportado por dispositivos de postcombustión 22 (MWh t ) 0,0 0,0 0,0 Método de cálculo 23-1/enero/ /diciembre/2007 Por la cogeneración (MWh PCI ) ,1 Por dispositivos de postcombustión (MWh PCI ) 0,0 Por otros equipos que aportan calor al proceso (MWh PCI ) 6.207,1 nergía eléctrica generada 15 (MWhe) ,6 Condiciones de entrega del calor a proceso 17 luido térmico 19 Línea de aporte: Línea de aporte: 4. Cálculo del calor útil Subperiodo apor a proceso de destilación apor entregado Retorno de condensados Cantidad (t) ntalpía (kj/kg) Cantidad (t) ntalpía (kj/kg) , , Agua caliente a calefacción luido entregado luido de retorno Cantidad (t) Temperatura ( C) Cantidad (t) Temperatura ( C) , , Calor total entregado a proceso 21 (MWh t ) (no existe) Calor aportado por otros equipos 22 (MWh t ) 5.586,4 0, ,4 aloración a partir del combustible utilizado Gas salida equipo de secado ntalpía (kj/kg) Calor entregado a usos no económicamente justificables 24 (MWh t ) 0,0 0,0 0,0 0 Calor útil procedente de cogeneración 25 (MWh t ) , , ,1 5. Rendimiento eléctrico equivalente (R) Calor útil cogeneración y postcombustión (MWh t ) Combustible cogeneración y postcombustión (MWh PCI ) nergía eléctrica y mecánica generada (MWhe) Rendimiento térmico referencia para cálculo R 26 (%) , , ,6 90,0% alor R 27 (%) 58,5%
36 icha técnica resúmen de datos para el cálculo de la electricidad de cogeneración y el ahorro porcentual de energía primaria 1. Datos generales Titular de la cogeneración 1 Número de Registro administrativo régimen especial 5 2. Datos tecnológicos Tecnología y tipo de ciclo 6 Potencia eléctrica total 7 (kwe) Combustible(s) utilizado(s) en la cogeneración 8 Gas natural mpresa Nombre de la cogeneración 2 Caso ejemplo nº 5 Provincia 3 (provincia caso ejemplo) Municipio 4 (municipio caso ejemplo) XXXXXXXXXXXX Motor de combustión interna en ciclo simple Medio(s) transmisor(es) del calor al proceso 9 Descripción del proceso al cual la cogeneración aporta calor 10 apor de agua y agua caliente Proceso de destilación que demanda vapor de agua, y calefacción de dependencias que demanda agua caliente Dispone la planta de dispositivos de postcombusión? 11 No Dispone la planta energética de dispositivos de suministro de calor diferentes a la cogeneración y postcombustión? n caso afirmativo indiquelos 12 Si. Caldera convencional de aporte de vapor de agua 3. Mediciones Periodo de medición 13 Combustibles consumidos 14 Por la cogeneración (MWh PCI ) ,1 Por dispositivos de postcombustión (MWh PCI ) 0,0 Por otros equipos que aportan calor al proceso (MWh PCI ) 6.207,1 nergía eléctrica generada 15 (MWhe) ,6 nergía mecánica generada valorada como eléctrica 16 (MWh) 0,0 Condiciones de entrega del calor a proceso 17 apor de agua 18 luido térmico 19 Gas caliente 20 Línea de aporte: Subperiodo 1 2 TOTAL Línea de aporte: Subperiodo 1 2 TOTAL Línea de aporte: Subperiodo 1 2 TOTAL 0 4. Cálculo del calor útil 1/enero/ /diciembre/2007 apor a proceso de destilación apor entregado Retorno de condensados Cantidad (t) ntalpía (kj/kg) Cantidad (t) ntalpía (kj/kg) , , Agua caliente a calefacción luido entregado luido de retorno Cantidad (t) Temperatura ( C) Cantidad (t) Temperatura ( C) , , (no existe) Gas entrada equipo de secado Gas salida equipo de secado Cantidad (t) ntalpía (kj/kg) ntalpía (kj/kg) 0 Subperiodo Subperiodo 1 Subperiodo 2 TOTAL Calor total entregado a proceso 21 (MWh t ) , , ,5 Calor aportado por dispositivos de postcombustión 22 (MWh t ) 0,0 0,0 0,0 Calor aportado por otros equipos 22 (MWh t ) 5.586,4 0, ,4 Calor entregado a usos no económicamente justificables 24 (MWh t ) 0,0 0,0 0,0 Calor útil procedente de cogeneración 25 (MWh t ) , , ,1 Método de cálculo 23 - aloración a partir del combustible utilizado
37 5. Cálculo de la electricidad de cogeneración ( ) Rendimiento global Calor útil cogeneración H (MWh t ) ,1 Combustible cogeneración CC (MWh PCI ) ,1 nergía eléctrica y mecánica generada (MWhe) ,6 Rendimiento umbral 0 27 (%) actor C 28 Método de cálculo 29 nergía/potencia eléctrica en cogeneración total 30 ( CT ) 75% Calor/potencia térmica en cogeneración total 31 (H CT ) Rendimiento global 26 (%) 65,7% alor factor C 32 Mediante valores medidos de potencia en una prueba puntual en cogeneración total 6.060, ,0 echa de la prueba puntual en modo cogeneración total oct-06 lectricidad de cogeneración 34 (MWhe) ,4 1, Cálculo ahorro porcentual de energía primaria (PS) Combustible asociado al calor útil y electricidad de cogeneración nergía eléctrica no de cogeneración 35 no- (MWhe) ,2 alor 38 (MWh PCI ) Rendimiento eléctrico 36 (%) 45,1% actor de pérdidas β 37 0, Rendimientos Rendimiento eléctrico asociado a la electricidad de cogeneración 39 (%) 45,1% Rendimiento térmico asociado al calor útil 40 (%) 29,8% Rendimiento eléctrico de referencia 41 (%) 49,6% Rendimiento térmico de referencia para cálculo de PS 42 (%) 90,0% Ahorro de energía primaria 43 (PS) 19,37%
39 Caso 6. Ciclo de secado con turbina de gas A. Características de la planta A.1. Datos técnicos Potencia eléctrica nominal kw e Tipo de combustible gas natural Tensión de interconexión 0,4 50 k Temperatura anual media 15 C Disponibilidad de la cogeneración 95% La planta dispone de caldera de apoyo A.2. Datos operacionales Horas de funcionamiento de la fábrica: h/año Horas de funcionamiento de la cogeneración: h/año Toda la electricidad es consumida in situ Periodos de operación: o Periodo 1. 25,19 kg/s de gases calientes transferidos a secadero a 495,2 C. Temperatura de salida de secadero de 105 C. Se produce el secado de barbotina a un caudal de 51,6 t/h con un 30% de humedad hasta un 6% de humedad. Supone el 80% del tiempo de operación o Periodo 2. 25,23 kg/s de gases calientes transferidos a secadero a 561,2 C. Temperatura de salida de secadero de 104,6 C. Se produce el secado de barbotina a un caudal de 61,3 t/h con un 30% de humedad hasta un 6% de humedad. Supone el 20% del tiempo de operación A.3. squema de la cogeneración TURBINA D GAS SCADRO POSTCOMBUSTIÓN
40 B. Mediciones y cálculo del calor útil B.1. Mediciones de combustible y electricidad Los valores medidos de combustible y electricidad son los siguientes: Parámetro Unidades Periodo 1 Periodo 2 alor periodo anual (combustible total) MWh PCI , , ,9 CC (combustible consumido por la MWh PCI , , ,9 cogeneración) no-,h postcombustión MWh PCI 0, , ,0 (electricidad generada) MWh e , , ,0 B.2. Cálculo del calor útil (H ) n este caso se aplicará la siguiente fórmula para el cálculo del calor entregado a proceso: donde: m& h 1 h 2 H m& ( h ) 1 h2 Caudal de gas caliente entregado por la turbina de gas al secadero. ste valor procede de los datos medidos en planta, y son los siguientes para cada periodo: Periodo 1: ,7 t Periodo 2: ,5 t Total año: ,3 t ntalpía del gas caliente de entrada a secadero. ste valor se ha calculado por la siguiente fórmula indicada en esta Guía a partir de la temperatura: h T 6 1 Cpm] 0 T1 (0, ,1 10 T1 ) [ T donde T 1 ha de expresarse en C, y h resulta en kj/kg. l valor de la temperatura de entrada es de 495,2 C y 561,2 C para los periodos 1 y 2 respectivamente, resultando un valor de h 1 de 515,4 KJ/kg y 587,5 kj/kg para los periodos 1 y 2 respectivamente. ntalpía del gas de salida de secadero. ste valor se ha calculado de la misma forma que la antes indicada. De este modo, teniendo en cuenta que el valor de la temperatura de salida para cada periodo es de 105 C y 104,6 C, resultando valores de h 2 de 105,5 KJ/kg y 105,1 kj/kg para los periodos 1 y 2 respectivamente. De este modo en cada uno de los dos periodos resulta el siguiente valor de H: Periodo 1: ,8 MWh t Periodo 2: ,1 MWh t Total año: ,9 MWh t Por otra parte, y según lo indicado en esta Guía, se calculan los valores de calor aportado por dispositivos diferentes a la cogeneración: Parámetro Unidades alor periodo 1 alor periodo 2 alor periodo anual H no- postcombustión MWh t 0, , ,8 1 Cálculo no-,h caldera convencional 90% De este modo el calor útil aportado por la cogeneración se calcula mediante la expresión: H H H no

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