Qué necesitas saber antes
- Utilizando tecnología de turbinas de última generación inicialmente desarrollada para las turbinas de gas de clase HL de Siemens, las actualizaciones de ATEP emplean diseños aerodinámicos avanzados que optimizan el flujo de aire, reducen los requisitos de aire de refrigeración y elevan las relaciones de presión de la turbina.
- Aunque los combustibles fósiles seguirán desempeñando un papel en la mezcla de generación de energía global, se prevé que la proporción de las energías renovables crezca a más del 40% para 2030, lo que significa que muchas plantas de gas deberán adaptarse.
- Según estimaciones de GlobalData, el mercado mundial de centros de datos y alojamiento se valoró en casi 107 mil millones de dólares en 2023, y crecerá a una tasa compuesta anual (CAGR) del 8,75% para alcanzar más de 162 mil millones de dólares en 2028.
El sector energético global está experimentando una profunda transformación. A medida que esto ocurre, los propietarios de las plantas enfrentan un desafío importante: adaptarse rápidamente, o arriesgar su relevancia.
Sin duda, uno de los principales motores de este cambio es el aumento de la proporción de energías renovables en el total de la energía generada. Aunque los países se encuentran en diferentes etapas de su transición energética, las cifras de GlobalData sugieren que las energías renovables representarán más del 40% de la generación eléctrica global para 2030. El crecimiento significativo de la energía solar fotovoltaica (FV) y de la energía eólica será fundamental.
Se estima que la energía solar FV contribuirá aproximadamente con un 15% a la mezcla de generación eléctrica mundial para 2030, mientras que la energía eólica lo hará con cerca del 13%. La energía hidráulica, que históricamente ha sido una fuente renovable dominante, se espera que caiga al tercer puesto con alrededor del 12%. Las inversiones significativas en la infraestructura renovable están acelerando el cambio incluso en los mercados más grandes.
Otro desafío es el aumento de la demanda. Pensemos en el crecimiento de los centros de datos, los motores de la revolución de la IA. Según estimaciones de GlobalData, el mercado mundial de centros de datos y alojamiento se valoró en casi 107 mil millones de dólares en 2023, y crecerá a una tasa compuesta anual (CAGR) del 8,75% para alcanzar más de 162 mil millones de dólares en 2028. En todas las economías, los sectores se están digitalizando y los datos son la esencia que les permite hacerlo; las plantas de energía deben abordar la posible intermitencia ahora para garantizar un suministro constante.
Como resultado de todo esto, las plantas enfrentan presiones para mejorar su posición en la curva de despacho. Las plantas de energía más eficientes –aquellas que pueden generar más electricidad al menor costo– son las que se despachan con mayor probabilidad, lo que significa que se utilizan para satisfacer la demanda eléctrica. Aquellas que no logren hacerlo corren el riesgo de quedarse obsoletas. La flexibilidad para aumentar o reducir la producción se ha convertido en un atributo indispensable de los generadores modernos.
A medida que el mundo avanza en la transición energética y la demanda de electricidad sigue evolucionando, la necesidad de una generación eléctrica fiable, flexible y segura se vuelve más urgente, pero también más difícil de satisfacer. A pesar del crecimiento récord de las energías renovables, el gas sigue suministrando alrededor del 25% de la electricidad mundial. También desempeña un papel crucial en la estabilización de las redes y en llenar los vacíos cuando la producción renovable disminuye. Se necesitan nuevas soluciones.
Adaptarse al Cambio: ATEP de Siemens Energy
Integrar las plantas en el siglo XXI es esencial. Mejorar el rendimiento de las turbinas de gas garantizará la seguridad energética a medida que avanza la transición hacia un sistema más sostenible. Pero, ¿cómo pueden los propietarios de plantas de gas modernizarse y asegurar su futuro en un sector que está cambiando? Los Paquetes de Eficiencia Avanzada de Turbinas (ATEP) de Siemens Energy pueden ser una solución. Utilizando tecnología de turbinas de última generación inicialmente desarrollada para las turbinas de gas de clase HL de Siemens, las actualizaciones de ATEP emplean diseños aerodinámicos avanzados que optimizan el flujo de aire, reducen los requisitos de aire de refrigeración y elevan las relaciones de presión de la turbina.
Las turbinas de gas son esenciales para garantizar un respaldo fiable. Pero las innovaciones de ATEP también se traducen en mejoras masivas en el rendimiento. Una actualización ATEP puede proporcionar aumentos en la eficiencia del ciclo combinado de hasta dos puntos porcentuales en comparación con ofertas anteriores, y un aumento adicional en la producción eléctrica de más del 10% por planta. Esto se traduce en menores emisiones por megavatio-hora, contribuyendo directamente al cumplimiento de los objetivos medioambientales. Además, las palas de ATEP están listas para hidrógeno, proporcionando flexibilidad para la transición hacia combustibles basados en hidrógeno en el futuro.
Los proyectos recientes reflejan el potencial de ATEP donde se implementa. La implementación por parte de PacificLight Power (PLP) en su planta de 800 MW en Jurong Island, Singapur, es un claro ejemplo. Esta instalación, la primera en la región en utilizar tecnología ATEP, es alimentada por 2x SGT5-4000F, que proporciona aproximadamente el 10% de la electricidad de Singapur. La actualización llevó a eficiencias superiores al 60%, un hito para cualquier planta de energía en Singapur, además de un incremento en la producción eléctrica de 30 MW.
La actualización redujo las emisiones anuales de carbono en más de 60,000 toneladas, lo que equivale a retirar más de 9,300 coches de las carreteras de Singapur cada año. Estas mejoras han colocado a PLP a la vanguardia de la eficiencia y el rendimiento medioambiental en la región. Además, las turbinas mejoradas pueden soportar una mayor flexibilidad. Con la capacidad de aumentar y disminuir a una tasa de 50 MW por minuto, se amplían los rangos operativos para las plantas que las utilizan, lo que permite cargas más bajas dentro de los niveles de emisión prescritos. En conjunto, esto refuerza el argumento económico y medioambiental para modernizar la infraestructura existente en lugar de reemplazarla, y proporciona un modelo para las plantas que se enfrentan a la necesidad de modernización.
Soluciones Innovadoras de Socios Expertos
Sus productos de Flex-Power Services™ son una ventaja para la flexibilidad operativa. Estos pueden reducir los tiempos de arranque y apagado en hasta un 50%, aumentar temporalmente la potencia máxima de salida y optimizar los gradientes de carga para abordar la intermitencia de las energías renovables. Esto puede ser facilitado por herramientas digitales, como Omnivise Asset Performance Management de Siemens Energy, que mejora la fiabilidad de la planta al permitir un mantenimiento proactivo y una planificación de mantenimiento basada en condiciones.
Además, Siemens Energy apoya a los propietarios en el proceso de transición de sus plantas de energía hacia la cobertura de carga residual o la operación estacional. Sus innovadoras instalaciones de Sistemas de Almacenamiento de Energía en Batería (BESS) pueden aprovechar la infraestructura de la red existente, reduciendo los costos de inversión globales y mejorando la eficiencia media de la planta al permitir operaciones en rangos de carga óptimos durante periodos de menor demanda. A largo plazo, con el hidrógeno preparado para desempeñar un papel fundamental en las estrategias de almacenamiento de energía y descarbonización, Siemens Energy está sentando las bases al aumentar activamente la preparación de sus turbinas para el hidrógeno. Al hacerlo, ayudan a los operadores de plantas a cumplir con los estrictos estándares medioambientales hoy mientras aseguran sus inversiones para el futuro.
Siemens Energy también ofrece una variedad de programas innovadores de modernización y mantenimiento. Estos incluyen el programa de Intercambio de Rotores (ROTEX), que mejora la fiabilidad y la vida útil operativa de los activos envejecidos, crucial para mantener altos estándares operativos. El programa puede ofrecer muchos beneficios, dependiendo del proyecto para el que se implemente. Uno de ellos es la reducción del tiempo de inactividad, especialmente durante importantes actualizaciones donde se deben implementar modificaciones, ayudando a mantener los costos al mínimo. Este enfoque puede reducir los riesgos asociados con el trabajo en el lugar y simplificar significativamente el mantenimiento.
Desde 2010, el cambio de carbón a gas ha ahorrado alrededor de 500 millones de toneladas de CO2, lo que equivale a poner 200 millones de vehículos eléctricos de cero emisiones en la carretera. Empresas como Siemens Energy están a la vanguardia de este esfuerzo, con alrededor del 16% de la generación eléctrica global basada en su tecnología. A medida que el mundo enfrenta una creciente demanda energética y las complejidades de una red liderada por renovables, las turbinas de gas de alta eficiencia seguirán siendo una herramienta vital y flexible para impulsar la transición hacia el futuro.
A través de iniciativas como las pioneras instalaciones de ATEP y pruebas de co-combustión de hidrógeno a nivel global, Siemens Energy resalta cómo se puede actualizar, modernizar y preparar la infraestructura existente para el futuro. Desde 2010, el cambio de carbón a gas ha ahorrado alrededor de 500 millones de toneladas de CO2, lo que equivale a poner 200 millones de vehículos eléctricos de cero emisiones en la carretera. Empresas como Siemens Energy están a la vanguardia de este esfuerzo, con alrededor del 16% de la generación eléctrica mundial ahora basada en su tecnología. A medida que el mundo enfrenta una creciente demanda de energía y las complejidades de una red liderada por renovables, las turbinas de gas de alta eficiencia seguirán siendo una herramienta vital y flexible para garantizar la transición hacia el futuro.
