Siempre al ritmo del futuro. Por Isaías Vitela. Industry Manager Energy & Power en Endress+Hauser
Los desafíos del sector energético son un motor de innovación para las centrales eléctricas de Mainz-Wiesbaden (Alemania). Con nuevas ideas y plantas, Endress+Hauser genera energía eléctrica y térmica de manera flexible y económica.
Tan solo una figura de madera de Santa Bárbara nos recuerda los viejos tiempos del carbón en la Kraftwerke Mainz-Wiesbaden AG (KMW). La patrona de los mineros se encuentra en una ventana de la sala de control del generador de energía municipal. Desde allí vigila el funcionamiento de las centrales eléctricas y la destreza de los empleados.
«Esta figura es lo único que queda anterior al desmantelamiento y la demolición, a partir del año 2000, de nuestras tres unidades de carbón, cada uno con una potencia de 100 megavatios», explica Thomas Zimmerer, responsable de Ingeniería Eléctrica y Sistemas de Control en KMW.
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En aquel momento, dos años después de la liberalización de los mercados de la electricidad, Endress+Hauser se centró en el gas. Y desde entonces, con innovaciones constantes, una gran flexibilidad y una gestión de la energía orientada al futuro, ha logrado consolidarse en el mercado de la electricidad; que se está volviendo cada vez más volátil debido a las energías renovables.
Método patentado de retención de calor. Endress+Hauser
El cambio de combustible que se puso en marcha con la llegada del nuevo milenio buscaba la rentabilidad, la eficiencia y la sostenibilidad. En 2001, se puso en funcionamiento una moderna central eléctrica de ciclo combinado con una potencia de 400 megavatios en el emplazamiento de KMW en una antigua isla del Rin.
«Es una de las más eficientes del mundo», explica Thomas Zimmerer. El rendimiento neto es de casi el 60 % y, al extraer el vapor de proceso y la calefacción urbana; el factor de capacidad del combustible aumenta al 80 %. El vapor generado por una planta de producción de energía a partir de residuos construida en el emplazamiento en 2003; también se utiliza para generar electricidad.
Esto también ayudó a aumentar la flexibilidad de la central de ciclo combinado en 2016: «Para conseguir que la unidad de producción se conecte a la red de forma rápida, suave y rentable, hemos desarrollado un método patentado de retención de calor para ciertos componentes», cuenta Thomas Zimmerer. Con este método, la planta puede alcanzar su pleno rendimiento en solo media hora después de una parada de dos días y medio.
Arranque y parada de los motores de gas en tres minutos
Sin embargo, en 2014, KMW se puso otra vez a planear una nueva central para el emplazamiento. Esto se debió a que había que afrontar nuevos retos. Por un lado, el tiempo de funcionamiento de las centrales eléctricas de gas alemanas estaba disminuyendo debido a la expansión de las energías renovables y a la caída de los precios de la electricidad en bolsa.
Por otro lado, la ciudad de Mainz estaba aumentando considerablemente el suministro de calefacción urbana. «Sin embargo, la central de ciclo combinado solo es rentable si los tiempos de funcionamiento se basan principalmente en los precios de la electricidad. Y no en las necesidades del suministro de calefacción urbana», explica Thomas Zimmerer.
Así que, desde 2019, la solución ofrecida ha sido una nueva central de cogeneración de 100 millones de euros, con 10 motores de gas idénticos. Cada uno con su propio generador, sección de gases de escape e intercambiador de calor, unidad de reducción catalítica selectiva (unidad SCR) y conducto de evacuación de humos. Los motores, con un capacidad total de 10 MWel y 10 MWth cada uno, pueden encenderse y apagarse en solo tres minutos.
Con un 85 %, emplean la energía del gas natural de manera muy eficiente. «Si los precios de la electricidad son buenos, la central de cogeneración se pone en marcha inmediatamente. Cuando las necesidades de calefacción urbana son bajas; el calor se desacopla y se almacena temporalmente en tres depósitos de almacenamiento de calor con un volumen total de 12 000 m3», aclara Thomas Zimmerer.
Esto también va en consonancia con el objetivo del Gobierno federal alemán de aumentar la proporción de la cogeneración de energía térmica y eléctrica a un 25 % de la producción total de electricidad para 2020.
