Centrales Termicas

INTRODUCCION El desarrollo de un país exige cambios, cambios que traen consigo la necesidad del estudio de ciertas forma

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INTRODUCCION El desarrollo de un país exige cambios, cambios que traen consigo la necesidad del estudio de ciertas formas de energía, se sabe que el Perú se abastece en gran medida de las fuentes de energía no renovables. Una de estas fuentes es la energía térmica Las Plantas Termoeléctricas son la fuente de obtención de energía eléctrica más usado en la actualidad, y también es el más económico. Estas plantas tienen en su interior unas calderas muy poderosas cuyo diseño les permite quemar indistintamente combustibles fósiles como el carbón, petróleo y gas natural, y estos liberan gases y metales pesados que ocasionan el calentamiento global del planeta, ocasionando el efecto invernadero, lluvia acida, neblina, ozono, dióxido de carbono, y estas pueden ocasionar problemas en la salud, y en el medio ambiente, ya que son gases tóxicos. En el siguiente documento, se muestra tipos de centrales térmicas, principalmente 4 centrales térmicas del Perú y sus fichas técnicas, que está en funcionamiento en la actualidad.

INICIOS DE LAS CENTRALES TÉRMICAS La primera central termoeléctrica fue construida por el ingeniero Sigmund Schuckert en Baviera, y entró en funcionamiento en 1878. Las primeras centrales comerciales fueron la Central de Pearl Street en Nueva York y la Edison Electric Light Station, en Londres, que entraron en funcionamiento en 1882. Estas primeras centrales utilizaban motores de vapor de pistones. El desarrollo de la turbina de vapor permitió construir centrales más grandes y eficientes por lo que en 1905 la turbina de vapor ya había sido reemplazada completamente por los motores de vapor de pistones en las grandes centrales eléctricas.

DEFINICIÒN DE CENTRAL TERMICA Una central térmica es una instalación que produce energía eléctrica a partir de la combustión de carbón, fuel-oil o gas en una caldera diseñada al efecto. El funcionamiento de todas las centrales térmicas, o termoeléctricas, es semejante. El combustible se almacena en parques o depósitos adyacentes, desde donde se suministra a la central, pasando a la caldera, en la que se provoca la combustión. Esta última genera el vapor a partir del agua que circula por una extensa red de tubos que tapizan las paredes de la caldera. El vapor hace girar los álabes de la turbina, cuyo eje rotor gira solidariamente con el de un generador que produce la energía eléctrica; esta energía se transporta mediante líneas de alta tensión a los centros de consumo. Por su parte, el vapor es enfriado en un condensador y convertido otra vez en agua, que vuelve a los tubos de la caldera, comenzando un nuevo ciclo. El agua en circulación que refrigera el condensador expulsa el calor extraído a la atmósfera a través de las torres de refrigeración, grandes estructuras que identifican estas centrales; parte del calor extraído pasa a un río próximo o al mar. Las torres de refrigeración son enormes cilindros contraídos a media altura (hiperboloides), que emiten de forma constante vapor de agua, no contaminante, a la atmósfera. Para minimizar los efectos contaminantes de la combustión sobre el entorno, la central dispone de una chimenea de gran altura (llegan a los 300 m) y de unos precipitadores que retienen las cenizas y otros volátiles de la combustión. Las cenizas se recuperan para su aprovechamiento en procesos de metalurgia y en el campo de la construcción, donde se mezclan con el cemento. FUNCIONAMIENTO DE UNA CENTRAL TÉRMICA En las centrales térmicas convencionales, la energía química ligada por el combustible fósil (carbón, gas o fuel -óil) se transforma en energía eléctrica. Se trata de un proceso de refinado de energía. El esquema básico de funcionamiento de todas las centrales térmicas convencionales es prácticamente el mismo, independientemente de que utilicen carbón, fuel -óil o gas. Las únicas diferencias sustanciales consisten en el distinto tratamiento previo que sufre el combustible antes de ser inyectado en la caldera y el diseño de los quemadores de la misma, que varía según el tipo de combustible empleado. El vapor de agua se bombea a alta presión a través de la caldera, a fin de obtener el mayor rendimiento posible. Gracias a esta presión en los tubos de la caldera, el vapor de agua puede llegar a alcanzar temperaturas de hasta 600 ºC (vapor recalentado). Este vapor entra a gran presión en la turbina a través de un sistema de tuberías. La turbina consta de tres cuerpos; de alta, media y baja presión respectivamente. El objetivo de esta triple disposición es aprovechar al máximo la fuerza del vapor, ya que este va perdiendo presión progresivamente. Así pues, el vapor de agua a presión hace girar la turbina,

generando energía mecánica. Hemos conseguido transformar la energía térmica en energía mecánica de rotación. El vapor, con el calor residual no aprovechable, pasa de la turbina al condensador. Aquí, a muy baja presión (vacío) y temperatura (40ºC), el vapor se convierte de nuevo en agua, la cual es conducida otra vez a la caldera a fin de reiniciar el ciclo productivo. El calor latente de condensación del vapor de agua es absorbido por el agua de refrigeración, que lo entrega al aire del exterior en las torres de enfriamiento. La energía mecánica de rotación que lleva el eje de la turbina es transformada a su vez en energía eléctrica por medio de un generador asíncrono acoplado a la turbina. CLASIFICACION CENTRALES TERMICAS CLASICAS O CONVENCIONALES Centrales Térmicas de Carbón Funcionamiento, Características, Ventajas Y Desventajas Las centrales térmicas que usan como combustible carbón, pueden quemarlo en trozos o pulverizado. La pulverización consiste en la reducción del carbón a polvo finísimo (menos de 1/10 mm de diámetro) para inyectarlo en la cámara de combustión del generador de vapor por medio de un quemador especial que favorece la mezcla con el aire comburente.

Con el uso del carbón pulverizado, la combustión es mejor y más fácilmente controlada. La pulverización tiene la ventaja adicional que permite el uso de combustible de desperdicio y difícilmente utilizado de otra forma. En estas se requiere instalar dispositivos para separar las cenizas producto de la combustión y que van hacia el

exterior, hay incremento de efecto invernadero por su combustión, altos costos de inversión, bajo rendimiento y arranque lento.

Centrales Térmicas de Fuel-Oil Funcionamiento, Características, Ventajas Y Desventajas En las centrales de fuel, el combustible se calienta hasta que alcanza la fluidez óptima para ser inyectado en los quemadores. Las de fuel-óil presentan como principal inconveniente las oscilaciones del precio del petróleo y derivados, y a menudo también

se exigen tratamientos de desulfuración de los humos para evitar la contaminación y la lluvia ácida. El consumo de un millón de litros de gasolina emite a la atmósfera 2,4 millones de kilogramos de Dióxido de Carbono (CO2), el principal causante del cambio climático mundial. Arranque lento y bajo rendimiento. Centrales Térmicas de Gas Natural Funcionamiento, Características, Ventajas Y Desventajas En vez de agua, estas centrales utilizan gas, el cual se calienta utilizando diversos combustibles (gas, petróleo o diesel). El resultado de ésta combustión es que gases a altas temperaturas movilizan la turbina, y su energía cinética es transformada en electricidad por un generador. El uso de gas en las centrales térmicas, además de reducir el impacto ambiental, mejora la eficiencia energética. Menores costos de la energía empleada en el proceso de fabricación y menores emisiones de CO2 y otros contaminantes a la atmósfera. La eficiencia de éstas no supera el 35% .

CENTRALES TERMICAS NO CONVENCIONALES Centrales Térmicas de Ciclo Combinado Funcionamiento, Características, Ventajas Y Desventajas Un ciclo combinado es, la combinación de un ciclo de gas y un ciclo de vapor. Sus componentes esenciales son la turbina de gas, la caldera de recuperación la turbina de vapor y el condensador. El ciclo de gas lo compone la turbina de gas, y el ciclo de vapor está constituido por la caldera de recuperación, la turbina de vapor y el condensador. La tecnología de las centrales de ciclo combinado permite un mayor aprovechamiento del combustible y, por tanto, los rendimientos pueden aumentar entre el 38 por ciento normal de una central eléctrica convencional hasta cerca del 60 por ciento. Y la alta disponibilidad de estas centrales que pueden funcionar sin problemas durante 6.500-7500 horas equivalentes al año. Uno de los principales problemas que plantean las centrales térmicas es que se trata de un proceso relativamente complejo de conversión de energías. Utilizan combustible de alto grado de calidad. Provocan contaminación con la alta emisión de gases.

Centrales Térmicas de Combustión de Lecho Fluidizado FUNCIONAMIENTO; CARACTERISTICAS; VENTAJAS Y DESVENTAJAS Consiste en quemar carbón en un lecho de partículas inertes, a través del cual se hace pasar una corriente de aire. Esta soporta el peso de las partículas y las mantiene en suspensión, de modo que da la impresión de que se trata de un líquido en ebullición. Permitiría obtener rendimientos de hasta el 50%, disminuyendo al mismo tiempo la emisión de anhídrido sulfuroso. Su eficiencia es de 40 a 42% en ciclos combinados En la tecnología de lecho fluidizado se inyecta caliza directamente dentro de la caldera para capturar y remover el azufre del combustible como un subproducto seco. La temperatura del gas dentro de la caldera va de los 820°C a los 840°C, lo cual determina su diseño y el arreglo de las superficies de transferencia de calor. Este tipo de calderas puede ser atmosférico o presurizado. Centrales Térmicas Gicc Gasificación de Carbón Integrada en ciclo combinado FUNCIONAMIENTO, CARACTERISTICAS, VENTAJAS Y DESVENTAJAS La gasificación del carbón es un proceso que transforma el carbón sólido en un gas sintético compuesto principalmente de CO e hidrógeno (H2). El carbón es gasificado controlando la mezcla de carbón, oxígeno y vapor dentro del gasificador. La potencia media de estas centrales viene a ser de 300 MW, muy inferior todavía a la de una térmica convencional.

Las ventajas medioambientales que ofrecen estas centrales se fundamentan en los bajos valores de emisión de óxidos de azufre y otras partículas. En la actualidad las IGCC alcanzan eficiencias de 45%, una eliminación de 99% de azufre. Bajos costos de combustible, admite combustible de bajo grado de calidad, bajo grado de emisiones, alto rendimiento, tecnología sin completa prueba de eficiencia, altos costos de inversión, plantas complejas, arranque lento. LOS CUATRO CENTRALES TÉRMICAS EN EL PERÚ Central térmica santo domingo de los olleros

Reseña Histórica y aspectos generales Termochilca fue fundada en diciembre de 2007 con el propósito que el Grupo Económico AEF, desarrolle el proyecto de la Central Térmica Santo Domingo de los Olleros (en adelante, la “CTSDO”), con gas natural proveniente del yacimiento de Camisea. El proyecto fue presentado al Grupo Económico AEF por la empresa Andes Mining & Energy, quien durante todo su desarrollo tuvo a su cargo la administración de Termochilca a través de un contrato de administración que concluyó en mayo de 2014. El proyecto total abarca, en sucesivas etapas, la instalación de dos ciclos combinados de 300 MW cada uno, alcanzando un total de 600 MW. El proyecto total se soporta en la línea de transmisión en 500 KV, actualmente en operación comercial, que permite evacuar hasta 700 MVA y en el ducto de distribución de gas natural, también en funcionamiento, que permite transportar hasta 90 MMPCD, suficientes para las dos turbinas de gas de los futuros ciclos combinados. Durante sus primeros años, Termochilca orientó sus esfuerzos al desarrollo de la primera etapa del proyecto, consistente en la construcción y puesta en marcha de la primera unidad turbogeneradora en ciclo abierto de 210 MW de potencia nominal. A dichos efectos, destacan la obtención de los títulos habilitantes y la suscripción de los contratos necesarios para el desarrollo del proyecto, tales como los de suministro, transporte y distribución de gas, así como los contratos llave en mano para la construcción de la planta. Además, en abril de 2010, se suscribieron los contratos de suministro de energía de largo plazo por 183.4 MW con 7 empresas distribuidoras. A finales del año 2011, Termochilca firmó contratos de financiamiento con Scotiabank Perú S.A.A. por la suma de US$ 83.06 MM con la finalidad de llevar a cabo la construcción y operatividad del Ciclo Simple de la CTSDO (Proyecto Ciclo Simple). La construcción de dicho proyecto inició en febrero de 2012. El 19 de octubre de 2013, luego de un período de construcción de 20 meses, entró en operación comercial en el Sistema Eléctrico Interconectado Nacional (SEIN), la primera etapa del proyecto que fue denominada como CTSDO. El 1 de enero del 2014, Termochilca se inició el abastecimiento de los mencionados contratos de suministro de energía de largo plazo. Durante el año 2014, Termochilca firmó con la estadounidense Siemens Energy Inc., el contrato EPC para el Proyecto Ciclo Combinado, consistente en la instalación de una unidad turbo-vapor de un aproximado de 100 MW de capacidad, lo que se conoce como conversión a ciclo combinado. En noviembre de 2015, Termochilca modificó sus estatutos y realizó el cambio de sociedad anónima cerrada a sociedad anónima. La modificación fue debidamente inscrita en Registros Públicos. Con fecha 14 de diciembre del mismo año, se aprobó el listado de las acciones de Termochilca en los registros públicos de la Superintendencia del Mercado de Valores y de la Bolsa de Valores de Lima. El 23 de diciembre

de 2015, Termochilca suscribió los contratos de financiamiento para el Ciclo Combinado con el Banco Scotiabank Perú S.A.A y el Banco de Crédito del Perú. El monto total de la inversión es de US$ 180.5 MM y el financiamiento otorgado es de US$ 135 MM. Con fecha 23 de diciembre de 2015 se dio la orden de ejecución para el inicio de los trabajos a Siemens Energy Inc. y, el 28 de diciembre de 2015 a Consorcio Transmantaro S.A. Al 2018, el Proyecto Ciclo Combinado se encuentra concluido, pues el 25 de marzo de 2018 entró en operación comercial en el SEIN. En abril de 2017, se suscitó una controversia con Luz del Sur S.A.A. (“Luz del Sur”) en relación a la vigencia de los contratos de suministro suscritos en abril del año 2010. Como consecuencia de ello, surgió la necesidad de reperfilar la deuda vigente, por lo cual, en diciembre del 2017, Termochilca suscribió los contratos del Reperfilamiento de la deuda del financiamiento vigente, así como los documentos relacionados a dos Emisiones de Bonos Subordinados: (i) Emisión de Bonos Subordinados Dólares – Termochilca, hasta por un monto de US$ 15 MM, y; (ii) Emisión de Bonos Subordinados Soles – Termochilca, hasta por un monto de S/ 61 MM; cuya descripción y detalle se encuentra en la Sección 3 de la presente Memoria. En diciembre de 2018, Termochilca y Luz del Sur pusieron fin a la controversia en relación a la vigencia de los contratos de suministro suscritos en abril del año 2010, reconociendo la vigencia de los contratos de suministro desde el 1 de enero de 2014 hasta su finalización, de modo continuo.

ciclo simple

La Central Térmica Santo Domingo de los Olleros está ubicada en el distrito de Chilca, Provincia de Cañete, a 63.5 kilómetros al sur de Lima; estratégicamente localizada en el nodo energético de Chilca, cerca del gasoducto de Camisea y de las instalaciones de transmisión del Sistema Interconectado Nacional. Cuenta con un grupo turbina-generador TG1 de 201.435 MW de potencia efectiva y 38% de eficiencia, que produce electricidad con gas natural de Camisea. Entró en operación comercial el 19 de Octubre 2013.

Ciclo Combinado Termochilca ha completado satisfactoriamente la construcción y puesta en marcha del proyecto de conversión a Ciclo Combinado de la Central Santo Domingo de los Olleros. El proyecto ha consistido en la instalación de una turbina de vapor de 100 MW con la cual se alcanzó un total de 300 MW instalados en Ciclo Combinado. El 25 de marzo de 2018, Termochilca recibió de parte del COES la aprobación para la Operación Comercial de la turbina de vapor antes mencionada. Con la culminación de este proyecto, la central es capaz de recuperar el calor contenido en los gases de escape que antes se eliminaba a través de la chimenea del ciclo simple. Con este calor se produce ahora vapor de agua que se utiliza para accionar la turbina de vapor generando 50% mas de electricidad sin utilizar gas adicional

FICHA TECNICA

CENTRAL TERMICA DE MALACAS HISTORIA La Central Térmica Malacas, conjuntamente con la Central Térmica Talara, la Central Térmica Verdún y grupos de emergencia, conformaban el sistema eléctrico PETROPERÚTALARA de 78,85 MW de potencia instalada y 65,02 MW de potencia efectiva total. En Octubre del año 1996, mediante un concurso público internacional para la privatización vía capitalización de la EMPRESA ELÉCTRICA DE PIURA S.A. (EEPSA) el CEPRIELECTROPERÚ otorgó la buena pro al consorcio Eléctrica Cabo Blanco S.A. (ELECSA), la cual adquirió el 40,33% del capital social de la empresa asumiendo un compromiso de inversión de US$ 40 millones para instalar un mínimo de 80 MW adicionales de potencia. Asimismo, de acuerdo con el contrato de suscripción de acciones Clase A, ELECSA adquirió de ELECTROPERÚ S.A. un 19,67% adicional del accionariado de EEPSA mediante el pago de US$ 19,65 millones. ELECSA es controlada por ENDESA a través de su subsidiaria Endesa Latinoamérica S.A., sociedad de cartera que agrupa las inversiones del Grupo ENDESA en América Latina. En el año 1998 EEPSA instaló una nueva turbina de gas marca ABB de 96,6 MW (TGN-4), proyecto que incluyó la instalación de un compresor de gas, una planta de desmineralización de agua y la ampliación de la Subestación de Conexión en 220 kV. Este proyecto contó con un Estudio de Impacto Ambiental que fue elaborado por la empresa Ecología y Tecnología Ambiental S.A. (ECOTEC S.A.) en octubre de 1997. El año 2006 se incrementó la capacidad efectiva de generación de la turbina de gas ABB hasta 100,6 MW al realizar trabajos de mejoramiento en el compresor. En el mismo año y como parte de la estrategia de focalización en el negocio de generación eléctrica, las plantas de procesamiento de gas natural fueron vendidas a GRAÑA Y MONTERO PETROLERA S.A. (GMP), manteniendo sin embargo, presencia en el negocio del gas al ser propietarios de los contratos de gas asociados. En la actualidad la Central Térmica Malacas tiene una potencia instalada de 150,6 MW y EEPSA ha proyectado su ampliación en 200 MW adicionales con la incorporación de una turbina de gas dual (Biodiesel B2 / Gas Natural) a denominarse TG-5, que se instalará junto con sus equipos auxiliares dentro de la misma planta en áreas libres existentes, siendo la interconexión con la red del SINAC a través de la Subestación Talara propiedad de RED DE ENERGÍA DEL PERÚ (REP) colindante con la Central Térmica Malacas. El proyecto responde a una convocatoria denominada: “Concurso Público Internacional Reserva Fría de Generación” realizado en enero del 2010 por PROINVERSIÓN de Perú, la cual tiene por objeto la inyección de 200 MW en las zonas de Talara y Trujillo, y 400 MW en la zona de Ilo. Para tal efecto EEPSA, ha decidido participar en dicho proceso de licitación para la zona de Talara, siendo el sitio escogido para el proyecto las instalaciones de la Central Térmica Malacas. La turbina de gas TG-5 que se proyecta instalar constituirá una unidad que ampliará la capacidad de generación eléctrica de la Central Térmica Malacas y por tal requiere, según el Articulo 20° del D.S. Nº 29-94-EM: Reglamento de Protección Ambiental en las Actividades Eléctricas, de un Estudio de Impacto Ambiental (EIA), el cual deberá ser

presentado ante la Dirección General de Asuntos Ambientales (DGAAE) del MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS (MINEM). Es una central térmica ubicada en el distrito de Pariñas, provincia de Talara (Piura), con una potencia instalada de 340 MWs. Cuenta con tres turbogeneradoras duales a Gas Natural (TG4, TG5 y TG6), que operan en ciclo simple .

FICHA TECNICA