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Plantas de cogeneracin instaladas cada ao. Datos Espaa.Fuente IDAE - CNE
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0
20
40
60
80
100
120
140
19831984198519861987198819891990199119921993199419951996199719981999200020012002200320042005Aos
N de plan tas instaladas cada ao
RD907/82 RD2366/94 RD2818/98 RD436/04
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- 11 -
COMUNIDAD AUTNOMA POTENCIA (MWe)
ANDALUCIA 606
ARAGON 523ASTURIAS 67
BALEARES 6
CANARIAS 33
CANTABRIA 288
CASTILLA LA MANCHA 419
CASTILLA Y LEON 498
CATALUA 1169
COMUNIDAD VALENCIANA 635
EXTREMADURA 9
GALICIA 637
LA RIOJA 50
MADRID 249
MURCIA 220
NAVARRA 111
PAIS VASCO 354
TOTAL ESPAA 5.875
1.169637
635
606
523
498
419
354
288
249
220
111
67
50
33
9
6
0 200 400 600 800 1.000 1.200
CATALUA
GALICIA
COMUNIDAD VALENCIANA
ANDALUCIA
ARAGON
CASTILLA Y LEON
CASTILLA LA MANCHA
PAIS VASCO
CANTABRIA
MADRID
MURCIA
NAVARRA
ASTURIAS
LA RIOJA
CANARIAS
EXTREMADURA
BALEARES
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- 12 -
356597 648
1.150
1.441
1.759
2.350
2.728
3.688
4.207
4.9515.366
5.5965.6745.800
5.808 5.875
0
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006
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- 13 -
0
50,000,000
100,000,000
150,000,000
200,000,000
250,000,000
300,000,000
350,000,000
1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2007 2011
NUCLEAR COGENERACI N RESTO R GIMEN ESPECIAL HIDROELECTRICA TERMOEL CTRICA R GIMEN ORDINARIO
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COMUNIDAD AUTNOMATratamiento de
residuos de porcinoTratamiento de
lodos
ANDALUCIA 15 131ARAGON 43 -
ASTURIAS - 6
BALEARES - -
CANARIAS - -
CANTABRIA - -
CASTILLA Y LEON 78 32
CASTILLA LA MANCHA - -
CATALUA 74 70
COMUNIDAD VALENCIANA 1 1
EXTREMADURA - 4GALICIA - -
MADRID - 42
MURCIA 45 25
NAVARRA 15 -
PAIS VASCO - 10
LA RIOJA - -
TOTAL ESPAA 271 321
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- 15 -
7.511.0
1.9
11.1
4.0 2.5
7.4
37.5
9.7 7.9
21.5
13.616.0
10.05.9
17.5
38.0
6.8 5.4
29.9
9.8
17.1
49.1
0
10,000
20,000
30,000
40,000
50,000
60,000
Blgica
Txecoslov.
Dinamarca
Alemania
Estonia
Grecia
Espaa
Francia
Irlanda
Italia
Letonia
Lituania
Luxemb.
Hungria
P.Bajos
Austria
Polonia
Portugal
Eslovenia
Eslovaq.
Finlandia
Suecia
R.Unido
ElectricidaddecogeneracinGWh/
0
10
20
30
40
50
60%Ecogen
eracinsobreEbrutaproducida
Energa de Dis tr it o Cogenerac in indus trial Cober tura demanda
% E bruta
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ACTIVIDAD Ao 2004Previsin
2010Previsin
2015Previsin
2020
SECTOR SECUNDARIOSECTOR INDUSTRIAL
Papel y cartn 14.351 16.159 17.494 19.407Textil 6.687 7.530 8.151 8.201Qumica 28.970 32.620 35.314 35.170Alimentacin 15.305 17.233 18.657 23.056Minerales no metlicos 9.804 11.039 11.951 10.335Resto industria 13.991 15.754 17.055 22.857
BIOETANOL 870 3.498 3.655 3.820REFINO DE PETRLEO 11.280 12.573 13.716 14.621
TOTAL SECTOR SECUNDARIO 101.258 116.406 125.993 137.467
Actividades domsticas 34.321 42.936 50.504 51.912Actividades comerciales 10.310 12.898 15.171 15.594TOTAL RESIDENCIAL Y COMERCIAL 44.631 55.834 65.675 67.506
TOTAL 145.889 172.240 191.668 204.973
SECTOR TERCIARIO: RESIDENCIAL Y COMERCIAL
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ACTIVIDAD Ao 2004Previsin
2010Previsin
2015Previsin
2020
Tratamiento de residuos de porcino 5.616 6.526 7.284 7.956Tratamiento de lodos de EDAR 3.320 3.519 3.685 3.818Tratamiento de residuos de almazara 3.011 3.011 3.011 3.011Biogs de lodos de EDAR 2.264 2.400 2.513 2.604
Biogs de residuos de vacuno 5.870 6.821 7.613 8.247TOTAL 20.081 22.277 24.106 25.636
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Calor de proceso
Potencial de calor til
Tecnologa decogeneracin
Optimizacin ahorroenerga primaria
Calor til
Potencialtecnolgico
Caractersticas tcnicas
Programa de trabajo
Energa trmica consumida
Anlisissector
porsector
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SECTOR SECUNDARIOSECTOR INDUSTRIAL
Papel y cartn 1.270 15% 13.814 10.674 8.404Textil 898 15% 4.910 4.311 4.800Qumica 2.255 13% 18.843 14.132 6.260
Alimentacin 1.427 13% 10.345 8.375 5.870Minerales no metlicos 1.185 16% 7.786 7.202 6.080Resto industria 2.270 17% 10.829 10.552 4.648
BIOETANOL 88 23% 798 709 8.095REFINO DE PETRLEO 1.430 21% 10.870 12.014 8.402
TOTAL SECTOR SECUNDARIO 10.823 - 78.195 67.969 6.280SECTOR TERCIARIO: RESIDENCIAL Y COMERCIAL
Actividades domsticas 5.220 16% 15.266 19.842 3.801Actividades comerciales 1.194 16% 4.450 5.086 4.258
TOTAL RESIDENCIAL Y COMERCIAL 6.414 - 19.716 24.928 3.886
TOTAL 17.237 - 97.911 92.897 5.389
Horas deutilizacin
Electricidad decogeneracin
(GWh)ACTIVIDAD
Potencialtecnolgico
(MW)
Ahorro deenerga
primaria (%)
Calor til(GWh
anuales)
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- 23 -
Calor til
(GWh)
Electricidad de
cogeneracin
(GWh)
Potencial
tecnolgico
(MWe)
Calor til
(GWh)
Electricidad de
cogeneracin
(GWh)
Potencial
tecnolgico
(MWe)
SECTOR SECUNDARIO
SECTOR INDUSTRIALPapel y cartn 15.555 12.019 1.430 16.839 13.012 1.548 Textil 5.529 4.854 1.011 5.985 5.255 1.095 Qumica 21.217 15.913 2.539 22.969 17.227 2.749 Alimentacin 11.648 9.430 1.607 12.611 10.209 1.740 Minerales no metlicos 8.767 8.110 1.334 9.491 8.779 1.444 Resto industria 12.194 11.881 2.556 13.201 12.862 2.767
BIOETANOL 3.209 2.853 352 3.353 2.981 368 REFINO DE PETRLEO 12.116 13.391 1.594 13.218 14.609 1.739
TOTAL SECTOR SECUNDARIO 90.235 78.451 12.423 97.667 84.934 13.450
SECTOR TERCIARIO: RESIDENCIAL Y COMERCIAL
Actividades domsticas 21.720 24.823 6.531 25.548 29.198 7.682 Actividades comerciales 5.567 6.362 1.494 6.548 7.484 1.758
TOTAL RESIDENCIAL Y COMERCIAL 27.287 31.185 8.025 32.096 36.682 9.440
TOTAL 117.522 109.636 20.448 129.763 121.616 22.890
ACTIVIDAD
Ao 2010 Ao 2015
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- 24 -
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Tratamiento de residuos de porcino 498 10% 4.846 3.231 6.488Tratamiento de lodos de EDAR 199 12% 1.826 1.336 6.728
Tratamiento de residuos de almazara 301 10% 2.806 1.871 6.224Bio s de lodos de EDAR 294 - 2.264 1.981 6.728Biogs de residuos de vacuno 792 - 5.870 5.136 6.488
TOTAL 2.084 - 17.612 13.555 6.504
Horas deutilizacin
Electricidad decogeneracin
(GWh)ACTIVIDAD
Potencialtecnolgico
(MW)
Ahorro deenerga
primaria (%)
Calor til(GWh
anuales)
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Calor til
(GWh)
Electricidad de
cogeneracin
(GWh)
Potencial
tecnolgico
(MWe)
Calor til
(GWh)
Electricidad de
cogeneracin
(GWh)
Potencial
tecnolgico
(MWe)Tratamiento de residuos de porcino 5.631 3.754 579 6.285 4.190 646 Tratamiento de lodos de EDAR 2.101 1.416 210 2.200 1.483 220 Tratamiento de residuos de almazara 2.806 1.871 301 2.806 1.871 301 Biogs de lodos de EDAR 2.400 2.100 312 2.513 2.199 327 Biogs de residuos de vacuno 6.821 5.968 920 7.613 6.662 1.027
TOTAL 19.759 15.109 2.322 21.417 16.405 2.521
Ao 2015
ACTIVIDAD
Ao 2010
>7
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- 26 -
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ACTIVIDADPotencial
tecnolgico(MWe)
Potenciainstalada
(MWe)
Gradopenetracin
(%)
Gradodisponibilidad
(%)
SECTOR SECUNDARIOSECTOR INDUSTRIAL
Papel y cartn 1.270 877 69,1% 30,9%Textil 898 412 45,9% 54,1%Qumica 2.255 948 42,0% 58,0%
Alimentacin 1.427 1.057 74,1% 25,9%Minerales no metlicos 1.185 536 45,2% 54,8%Resto industria 2.270 1.168 51,5% 48,5%
BIOETANOL 88 50 56,8% 43,2%REFINO DE PETRLEO 1.430 577 40,3% 59,7%
TOTAL SECTOR SECUNDARIO 10.823 5.625 52,0% 48,0%SECTOR TERCIARIO: RESIDENCIAL Y COMERCIAL
Actividades domsticas 5.220 0 0,0% 100,0%Actividades comerciales 1.194 175 14,7% 85,3%
TOTAL RESIDENCIAL Y COMERCIAL 6.414 175 2,7% 97,3%TRATAMIENTO DE RESIDUOS
Tratamiento de residuos de porcino 498 233 46,8% 53,2%Tratamiento de lodos de EDAR 199 82 41,2% 58,8%Tratamiento de residuos de almazara 301 97 32,2% 67,8%
Biogs de lodos de EDAR 294 0 0,0% 100,0%Biogs de residuos de vacuno 792 0 0,0% 100,0%
TOTAL TRATAMIENTO DE RESIDUOS 2.084 412 19,8% 80,2%
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5.1. Metodologa
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ACTIVIDADEscenario
crecimientovegetativo
Escenario optimistacon polticas de
impulso
SECTOR SECUNDARIO
Industria 53,7% 63,6%Produccin de bioetanol 56,8% 78,0%Refino de petrleo 40,3% 70,0%
TOTAL SECUNDARIO 52,1% 64,8%SECTOR TERCIARIO: RESIDENCIAL Y COMERCIAL
Actividades domsticas 0,0% 3,0%Actividades comerciales 14,7% 20,0%
TOTAL RESIDENCIAL Y COMERCIAL 2,7% 6,2%TRATAMIENTO DE RESIDUOS
Tratamiento de residuos de porcino 45,7% 45,7%Tratamiento de lodos de EDAR 41,2% 46,2%
Tratamiento de residuos de almazara 32,2% 99,7%Biogs de lodos de EDAR 0,0% 100,0%Biogs de residuos de vacuno 0,0% 100,0%
TOTAL TRATAMIENTO RESIDUOS 19,1% 81,1%
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8.831
5.875
7.552
9.936
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2000
4000
6000
8000
10000
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
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Potenciainstalada(MWe)
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0
500
1000
1500
2000
2500
3000
1990
1991
1992
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2000
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4000
6000
8000
10000
12000
14000
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
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2020
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Ao Potencia (MWe)
Electricidad
generada(GWh/ao)
Cobertura sobre
produccin
Cobertura sobre
demanda
ESCENARIO CRECIMIENTO VEGETATIVO
2010 6.471 39.680 11,9% 13,3%2015 7.997 49.497 12,8% 14,3%2020 8.831 54.854 12,5% 14,0%
ESCENARIO OPTIMISTA CON POLTICAS DE IMPULSO2010 6.694 41.095 12,3% 13,8%2015 8.790 54.588 14,1% 15,8%2020 9.936 61.975 14,1% 15,8%
?7;"
Ao Potencia (MWe)Electricidad
generada(GWh/ao)
Cobertura sobreproduccin
Coberturasobre
demandaESCENARIO CRECIMIENTO VEGETATIVO
2010 647 4.196 1,3% 1,4%2015 651 4.220 1,1% 1,2%2020 652 4.225 1,0% 1,1%
ESCENARIO OPTIMISTA CON POLTICAS DE IMPULSO2010 1.765 11.504 3,4% 3,9%2015 2.223 14.508 3,8% 4,2%
2020 2.317 15.128 3,5% 3,9%
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- 33 -
Ao
Ahorro energa primaria
(ktep/ao)
Miles de toneladas de
CO2 evitadas
ESCENARIO CRECIMIENTO VEGETATIVO
2010 1.950 4.5552015 2.410 5.6292020 2.661 6.216
ESCENARIO OPTIMISTA CON POLTICAS DE IMPULSO2010 2.017 4.7122015 2.649 6.1882020 2.994 6.994
!90%37
;"
AoAhorro energa primaria
(ktep/ao)Miles de toneladas de
CO2 evitadas
ESCENARIO CRECIMIENTO VEGETATIVO
2010 195 4562015 196 4582020 196 459
ESCENARIO OPTIMISTA CON POLTICAS DE IMPULSO2010 532 1.242
2015 670 1.5652020 698 1.631
(90%37%7:
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- 34 -
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648 811 900
195 241 266
75%
80%
85%
90%
95%
100%
MWe - 2010 MWe - 2015 MWe - 2020
Industria Produccin de bioetanol Refino de petrleo Actividades domsticas y comerciales
77)()77
"9!))9!!7!"!0)?,,9+!?
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5.645
7.1367.950
101
230
300
686
9451.087
262480 598
75%
80%
85%
90%
95%
100%
MWe - 2010 MWe - 2015 MWe - 2020
Industria Produccin de bioetanol Refino de petrleo Actividades domsticas y comerciales
77)()optimista con polticas de impulso
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2010 2015 2020
Tratamiento de residuos de porcino 322 322 322
Tratamiento de lodos de EDAR 101 105 105Tratamiento de residuos de almazara 300 300 300Tratamiento de otros residuos 139 139 139Biogs de lodos de EDAR 211 317 339Biogs de residuos de vacuno 692 1.040 1.112TOTAL 1.765 2.223 2.317
ACTIVIDADPotencia prevista (MWe)
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ACTIVIDADPotencia instalada
(MWe)
Sectores industriales 7.950Bioetanol 300Refino de petrleo 1.087TOTAL 9.337
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ACTIVIDADPotencia instalada
(MWe)Administracin Pblica 100Calor de distrito 300Hospitales 75Otros edificios 123TOTAL 598
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12682
233
415
740
523
939
378
591
319290
502
51
241
00
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Antigedad
Potenciainstalada(MW)
A;6>*-/
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Turbina de gas en
ciclo combinado
25,0%
Microcogeneracin
0,4%
Motor de
combustin interna
44,6%
Turbina de vapor
11,0%
Turbina de gas en
ciclo simple
19,0%
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Potencialtecnolgico
(MWe)
Calor til(GWh/ao)
Potencialtecnolgico
(MWe)
Calor til(GWh/ao)
Potencialtecnolgico
(MWe)
Calor til(GWh/ao)
Biogs de lodos de EDAR 294 2.264 312 2.400 339 2.604
Biogs de residuos de vacuno 792 5.870 920 6.821 1.112 8.247TOTAL 1.086 8.134 1.232 9.221 1.451 10.851
ACTIVIDAD
Ao 2010 Ao 2020Ao 2004
70
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1000
1500
2000
2500
3000
1990
1991
1992
1993
1994
1995
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0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
1 646 1291 1936 2581 3226 3871 4516 5161 5806 6451 7096 7741 8386
horas
GW
25+
7
87
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PERFIL DIARI0
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40%
60%
80%
100%
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horas
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PERFIL SEMANAL
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100%
1 2 3 4 5 6 7
das
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PERFIL MENSUAL
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100%
1 3 5 7 9 11
meses
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0.70
0.80
1 395
789
1183
1577
1971
2365
2759
3153
3547
3941
4335
4729
5123
5517
5911
6305
6699
7093
7487
7881
8275
8669
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GW
D5+
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- 77 -
6 ! ! 8 ! ! +
Generador de Vapor
Turbogenerador de Vapor
Inquemados: 1 %
25 t/h
24,36 t/h
22,3 t/h
Hollejo seco al 10%H
4,58 t/h
M
23,7 t/h
E: 1498 kW
M
21311 kW
15 C
105 C
0,9 t/h
M
180 C
12 bara
Exceso aire: 20 %
0,65 t/h
M
E: 3584 kW
E: 5082 kW
Rend. iso.: 76 % Rend. iso.: 76 %
A disipar: 13625 kW
26,01 t/h0,10 bara
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HTL T
HTL T
M
RG: 58,47 %
Resultados
E: 2734 kW
6389 kW
131 t/h
M
M
LT
HT
M
M
M
2,7 t/h
F: 1500 kW
F: 1200 kW
105 C
Nota: calor til considerado como Fro
6,62 t/h
99 C
Motores Alternativos
3,90 t/h
13,1 t/h
H TL T
M
Sobrante de vapor: 0,34 t/h
Disipacin: 0 kW
105 t/h
E: 2734 kW
6389 kW
M
153 C
1,56 t/h
80 C
4,58 t/h
1,56 t/h
E: 2734 kW
6389 kW
165 C
GV recuperacin
MA Doble Efecto
MA Simple Efecto
Torre de Refrigeracin
Desgasificador
9 bara
REE: 62,60 %
E: 8202 kWV: 3004 kWQ: 19167 kW
ro: 2727 kW
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- 79 -
3,06 t/h
M
Sobrante de vapor: 0,00 t/h
5356 kW
10 bara
120 C
21,73 kg/s
105 C
TURBINA DE GAS
69,8 %
5356 kW22959 kW
REE:
E:Q:
17959 kW
GENERADOR DE VAPOR POR RECUPERACIN
1,34 t/h
13754 kWV:
RESULTADOS 510 C
21,3 t/h
20,0 t/h
5000 kW
6 ! ,,L!!!!!9 1 ! ( @! 8 B % ! ( 4 ! 4 ! !9 0 04
6!8
13,0 kg/s
9,8 kg/sQ: 13446 kWE: 3838 kW
Producto hmedo (H = 45%)
3838 kW
Producto seco (H = 10%)
121 C
15,59 kg/s
TURBINA DE GAS
ATOMIZADOR
RESULTADOSREE: 87,8 %RG: 96,0 %
13446 kW
V: 9072 kW
555 C
0 kW
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5 t/h
M
243 C
42 bara
2960 kW22025 kW
79 C
M
40,5 t/h
61760 kW
130 C
105 C
5 t/h
VAPOR A PROCESO 1
148 C
V: 25866 kW
REE: 75,67 %
E: 24985 kW
15 C
0,00 t/h
M
Q: 61760 kW
0 kW2 kW
3407 kW
148 C
RG: 82,34 %
34 t/h22459 kW
15,0 bara
530 C
68 kg/s
28 t/h
530 C
40 t/h
530 C 476 C 268 C 214 C
5 t/h
163 C 141 C
4,5 bara
65 kW 10 kW
40 t/h
138 C
VAPOR A PROCESO 2
95 C
148 C
148 C
105 C
253 C
TURBINA DE GAS
33 t/h
4,5 bara
TURBINADE VAPOR
GENERADOR DE VAPOR POR RECUPERACI N
RESULTADOS
410 C
32 t/h
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8,3 t/h
243 C
42 bara
Caudal sobrante: 0,0 t/h
V: 26108 kW
RG: 75,45 %
26751 kW3706 kW
79 C
M
41,3 t/h
75903 kW
135 C
852 kW
M
5 t/h
VAPOR A PROCESO 1
148 C
REE: 66,45 %
E: 31160 kW
15 C
37,7 t/h
M
Q: 75903 kW
0 kW
2 kW
3407 kW
148 C
34 t/h
22702 kW
15,0 bara
500 C
91 kg/s42 bara
500 C500 C 452 C 268 C 220 C
5 t/h
163 C 143 C
4,5 bara
75 kW
Disipado: 4469 kW
M138 C
VAPOR A PROCESO 2
M
148 C
148 C
105 C
253 C
TURBINA DE GAS
49 t/h39 t/h
4,5 bara
TURBINA VAPORCONTRAPRESIN
GENERADOR DE VA POR DE RECUPERACIN
RESULTADOS
410 C
0,12 bara
12 kW
TURBINA VAPORCONDENSACIN
33,5 t/h4,1 t/h
1,5 t/h 32,9 t/h
7,4 t/h
5.-.%
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Una pila de combustible puede definirse como un dispositivo electroqumico que transformadirectamente y, lo que es ms importante, de forma continuada, la energa qumica almacenadapor un combustible en energa elctrica. Su principio de funcionamiento es inverso al de una
electrlisis.No son mquinas trmicas, y por lo tanto no est limitado por el ciclo de Carnot, pudiendoalcanzar rendimientos muy cercanos al 100%. nicamente las limitaciones en elaprovechamiento de la energa generada y en los materiales empleados en su construccinimpiden alcanzar este valor.
Las pilas de combustible estn constituidas por un conjunto de celdas apiladas, cada una de lascuales posee un nodo o electrodo negativo y un ctodo o electrodo positivo, separados por unelectrolito que facilita la transferencia inica entre los electrodos.
Cada una de las sustancias que participan en la reaccin es alimentada a un electrodo distinto.As, el combustible, generalmente rico en hidrgeno, es alimentado de forma continua al nodo,
y el oxidante, normalmente el oxgeno del aire, al ctodo. All los reactivos se transformanelectroqumicamente. En el caso de las pilas de combustible que funcionan con hidrgeno lohacen de acuerdo con las semireacciones:
nodo: H2 2H+ + 2e-
Ctodo: O2 + 2H+ + 2e- H2O
Reaccin Global: H2 + O2 H2O
La siguiente figura ilustra el proceso de generacin de electricidad en una pila de combustible:
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