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Las centrales térmicas de ciclo combinado que funcionan con gas natural son más respetuosas con el medio ambiente que otras tecnologías de producción eléctrica.

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Forman parte de la política medioambiental de muchos países. Una de sus ventajas más destacadas es que las emisiones de CO2 en relación a los kilovatios/hora producidos son menos de la mitad que las emisiones de una central convencional de carbón.

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La central térmica de ciclo combinado se compone principalmente de tres elementos: turbina de gas, turbina de vapor y caldera de recuperación.

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Partes de una central de ciclo combinado

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Partes de una central de ciclo combinado

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-La turbina de gas es la parte fundamental del ciclo combinado. Es una turbina de combustión interna formada principalmente por:

Compresor. Inyecta el aire a presión para la combustión del gas y la refrigeración de las zonas calientes.

Cámara de combustión. Mezcla el gas natural con el aire a presión, produciendo combustión.

Turbina. Espacio donde se produce la expansión de gases que provienen de la cámara de combustión.

-Turbina de vapor. Transforma la energía del vapor en energía cinética del rotor. Consta de tres cuerpos y está basada tecnología convencional, es muy habitual que la turbina de vapor y la de gas estén acopladas a un mismo eje.
-Caldera de recuperación. Se trata de una caldera convencional donde el calor de los gases que provienen de la turbina de gas se aprovecha en un ciclo de agua-vapor.

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-Las centrales térmicas de ciclo combinado se caracterizan por ser más flexibles que las convencionales. Esto significa que puede operar a plena carga o cargas parciales, hasta un mínimo de aproximadamente el 45% de la potencia máxima.
-Son más eficientes (mayor eficiencia por un margen más amplio de potencias) sus emisiones son más bajas, el consumo de agua de refrigeración es más reducido y ahorran energía en forma de combustible.
-Se construyen más rápidamente que otras centrales y requieren menor superficie por MW instalado, lo que reduce el impacto visual.

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Proceso de trasformación de gas natural a electricidad

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Proceso de trasformación de gas natural a electricidad

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Comienza cuando el aire se comprime a alta presión en el compresor. Desde ahí, se conduce a la cámara de combustión donde se mezcla con el combustible. Luego, los gases de combustión pasan por la turbina de gas donde se expansionan. Esto provoca que la energía calorífica se transforme en energía mecánica, transmitiéndolo al eje. Posteriormente, los gases que salen de la turbina de gas se llevan a una caldera de recuperación de calor para producir vapor. A partir de este momento se produce el ciclo de agua vapor convencional en el que el vapor hace girar la turbina de vapor. A la salida de la turbina el vapor se condensa (transformándose en agua) y vuelve a la caldera para empezar un nuevo ciclo de producción de vapor. La turbina de gas y la turbina de vapor se acoplan a un mismo eje, de manera que accionan conjuntamente un mismo generador eléctrico.

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La red de 50 centrales de ciclo combinado funcionó sólo 1.079 horas equivalentes, lo que representa un 12,2% en relación a su capacidad máxima de operación, cuando en 2017 superó el 15,5%, según los registros de Red Eléctrica

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Es una central eléctrica en la que la energía térmica del combustible se transforma en electricidad mediante dos ciclos termodinámica

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Funcionamiento de central termoeléctrica de ciclo combinado

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Funcionamiento de central termoeléctrica de ciclo combinado

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Esta transformación se hace mediante dos ciclos termodinámicos:
El correspondiente a una turbina de gas, generalmente gas natural, mediante combustión (ciclo Brayton) y el convencional de agua/turbina de vapor (ciclo de Rankine).