El sector de generación eléctrica se encuentra actualmente ante la necesidad de reducir los costes de explotación manteniendo la seguridad y la disponibilidad de las plantas. Atendiendo a la elevada potencia de centrales renovables no gestionables (solar y eólica) instalada durante las dos últimas décadas, las centrales de combustible fósil en general, y especialmente los ciclos combinados, están sometidas a un elevado número de ciclos de arranque y parada. En este escenario, el coste asociado al arranque de las plantas tiene un impacto cada vez mayor en el resultado de explotación de éstas.
En la actualidad las centrales de ciclo combinado debieran centrar sus esfuerzos, de cara a mejorar sus resultados de explotación, en dos líneas de trabajo:
- Reducir el valor de la potencia correspondiente al mínimo técnico para aumentar su disponibilidad y la posibilidad de participar en los mercados eléctricos.
- Optimizar el arranque de la instalación al objeto de que éste se realice con el menor coste posible y sin incurrir en desviaciones respecto al programa de carga objetivo.
¿Qué beneficios aporta el sistema de supervisión de arranques?
Tradicionalmente las grandes centrales de generación de combustible fósil no han estado sometidas a un funcionamiento discontinuo y por lo tanto el coste de arranque de la instalación tenía un impacto mínimo en la rentabilidad económica de ésta. La consecuencia de esta operativa era que en la ejecución de los arranques primaban otros condicionantes sin ser prioritarios los tiempos y los consumos.
Los sistemas de supervisión de arranque nacen de la necesidad de minimizar el coste del arranque mediante el empleo de sistemas de ayuda a la operación digitales que permitan, para las múltiples combinaciones de condiciones iniciales de la planta, caracterizar el arranque optimo y supervisar que el arranque de la planta se realiza con las mínimas desviaciones respecto al óptimo.
Algunos estudios realizados por grandes utilities estiman que el margen de ahorro por arranque puede estar en torno a los 5.000 euros.
Tecnatom y los sistemas de supervisión de arranques
Aprovechando sus más de veinte años de experiencia en la operación de ciclos combinados, así como en el desarrollo de sistemas de apoyo a la operación, Tecnatom ha desarrollado la solución TecOS START incluida en su Suite TecOS (Tecnatom Operations Suite) con la finalidad de optimizar el proceso de arranque de los ciclos combinados.
TecOS START proporciona información relevante en el proceso de arranque: En la planificación, durante el seguimiento y en el análisis posterior del arranque.
Los algoritmos de machine learning de TecOS START realizan en la fase de planificación estimaciones en función de las condiciones actuales de la planta relativas a:
- Consumo de combustible y auxiliares durante el arranque
- Hora prevista para el acoplamiento
- Energía entregada a la red por franja horaria
Una vez iniciado el arranque, TecOS START permite una supervisión en tiempo real de las distintas fases del arranque, del cumplimento de las etapas intermedias, de los tiempos estimados de espera y de las posibles desviaciones. Toda esta información facilita al operador las acciones normales del arranque y las acciones correctoras en caso de que estas sean necesarias.
Tras el arranque la herramienta genera informes en los que se pueden analizar las desviaciones en cada una de las fases de manera que se puedan tomar medidas para optimizar futuros arranques.
Toda esta información es proporcionada al personal de operación mediante displays de alto rendimiento, diseñados atendiendo a los más elevados estándares de Ingeniería de Factores Humanos, en una pantalla ubicada en la sala de control. Adicionalmente, la herramienta permite el acceso desde múltiples ubicaciones consiguiendo de esta manera una mejora del seguimiento del proceso de arranque.
Esta herramienta se ha desarrollado para la tecnología de ciclos combinados, pero es posible su aplicación en otras tecnologías de generación eléctrica como plantas de carbón, termosolares o biomasa.
