Energetica 213 enero febrero 2022

Estado de la tecnología de turbinas de gas con combustibles renovables para plantas de cogeneración El desarrollo de soluciones tecnológicas para ayudar a reducir el impacto ambiental de procesos industriales es clave para hacer frente a la descarbonización del sector. JOSÉ MANUEL MACHO FERNÁNDEZ HEAD OF BUSINESS DEVELOPMENT & SALES. POWER, HYDROGEN & DESCARBONIZING AND ADDITIVE MANUFACTURING. SIEMENS ENERGY ESPAÑA E stas soluciones abarcan desde bombas de calor de alta temperatura de escala industrial hasta sistemas de electrolisis PEM para producción de hidrógeno verde, pa- sando por soluciones digitales, producción de combustibles sintéticos renovables y subesta- ciones de alta tensión libres de SF6. Siemens Energy, como uno de los principales fabricantes de turbinas de gas para uso indus- trial y de cogeneración, apuesta decididamen- te por desarrollar la tecnología necesaria para utilizar combustibles renovables en turbinas de gas para instalaciones de cogeneración. En los últimos años se han realizado avan- ces importantes en este ámbito, especial- mente en el empleo de hidrógeno verde y de combustibles líquidos renovables. El hidrógeno es un gas que presenta carac- terísticas muy diferentes del gas natural. Tiene una menor densidad, un poder calorífico ma- yor y una muy alta difusividad. Debido a estas características, la combustión estable de hidró- geno en turbinas de gas presenta un reto tec- nológico considerable, que está siendo resuel- to con el desarrollode sistemas de combustión diseñados y fabricados mediante técnicas de impresión 3D láser de fusión sobre lecho de polvo. Los primeros sistemas de combustión realizados con esta tecnología se instalaron en 2018 y han adquirido yamadurez tecnológica. Con estos adelantos tecnológicos, el cami- no hacia turbinas de gas capaces de utilizar hasta un 100% de hidrógeno está ya mar- cado en la agenda. Un ejemplo del camino recorrido en este sentido es la planta de co- generación del complejo petroquímico ABC de Braskem en Mauá (Sao Paolo, Brasil). En esta planta, dos turbinas de gas SGT-600 de Siemens Energy producen 68 MW y 160 ton/h de vapor de proceso. Estas turbinas utilizan como combustible una mezcla con gas natural que contiene un 60%, y cuentan con un sistema de combustión DLE (Dry Low Emission) de última generación, que permite mantener las emisiones de NOx por debajo de 25 ppm sin necesidad de incorporar in- yección de agua o vapor. Otro ejemplo de referencia es el Zero Emis- sion Hydrogen Turbine Center (ZEHTC), si- tuado junto a la fábrica de turbinas de gas de Siemens Energy en Finspång, Suecia. En esta instalación, un consorcio de compañías lide- rado por Siemens Energy —que incluye tam- bién organismos públicos y universidades— ha desarrollado un proyecto de demostración de un sistema energético que conecta un ban- co de pruebas de turbinas de gas, sistemas de alimentación de gas natural y de biogás, una instalación de producción de hidrógeno por electrolisis, una instalación de energía foto- voltaica, un sistema de almacenamiento eléc- trico de baterías y una instalación de almace- namiento de hidrógeno. El pasado diciembre de 2021 se probó la primera turbina en el banco de ensayo con hidrógeno producido en la instalación. Desde principios de 2022 el ZEHTC está plenamente operativo. Toda la experiencia que se adquiera en esta planta proporcionará información muy valiosa para poder acelerar hacia un futuro energético descarbonizado en plantas de cogeneración. Más allá del hidrógeno, la combustión de turbinas de gas con biocombustibles tam- bién está entre los objetivos de desarrollo tecnológico de Siemens Energy. En la actua- lidad, existen plantas operando con biocom- bustibles, como la planta ‘peaker’ de Stoc- kholm Exergi en la capital sueca, con una turbina de gas SGT-800 operando con bio- diesel. También en este país, en la planta de Rya CHP de Göteborg Energi se han realizado de forma satisfactoria pruebas de operación de otra turbina de gas de este modelo ope- rando con HVO (aceite vegetal hidrogenado) y RME (ésteres metílicos de aceite). La com- bustión con otros biocombustibles (etanol, biometanol, DME) está también siendo desa- rrollada, pero su futuro dependerá de la via- bilidad a gran escala de estos combustibles. Para generalizar el uso a gran escala de bio- combustibles será imprescindible tener en cuenta la degradación de sus propiedades con el tiempo, lo que define el tiempo máxi- mo de almacenamiento y la distancia a la que se puede transportar de forma económica. También es importante analizar las materias primas necesarias para la elaboración de bio- combustibles, favoreciendo aquellos biocom- bustibles susceptibles de ser fabricados a partir de residuos y evitando los posibles efectos ad- versos de sustituir producción agrícola alimen- taria por producción con fines energéticos. Los organismos reguladores, y en especial la taxonomía de los biocombustibles, deberá marcar el camino para el empleo generaliza- do de biocombustibles en cogeneración ◉ Zero Emission Hydrogen Turbine Center (ZEHTC), situado junto a la fábrica de turbinas de gas de Siemens Energy en Finspång (Suecia) COGENERACIÓN CON COMBUSTIBLES RENOVABLES 76 ENERGÉTICA XXI · 213 · ENE/FEB 22