GE lanza nueva opción para reducir las emisiones de sus turbinas de gas móviles

GE Gas Power anunció el 6 de diciembre que ha implementado una “solución técnica innovadora” en cuatro turbinas de gas aeroderivadas TM2500 en las instalaciones del Departamento de Recursos Hídricos de California (DWR) en Yuba City y Roseville, California (Figura 1). Según se informa, la solución redujo las emisiones de óxido de nitrógeno (NOx) y monóxido de carbono (CO) en más de un 90 %, superando los estándares de emisiones del Banco Mundial y cumpliendo con los requisitos estándar de emisiones más estrictos de California. La compañía dijo que las instalaciones fueron las primeras implementadas en turbinas de gas móviles TM2500 de GE.

"La tecnología móvil aeroderivada de GE, normalmente utilizada para energía de emergencia, representa un complemento perfecto para la energía renovable y los casos de uso de energía en picos en todo el mundo", dijo Clive Nickolay, director ejecutivo de la línea de negocios Aeroderivativa de GE Gas Power, en un comunicado emitido a POWER. "Estamos entusiasmados con los esfuerzos de GE para brindar a los operadores de plantas de energía una solución técnica que les permitirá instalar rápidamente energía máxima cuando sea necesario, al tiempo que reduce drásticamente los niveles de emisiones de NOx y CO a un solo dígito".

DWR puso en línea las cuatro unidades en Yuba City y Roseville en septiembre de 2021. La medida se tomó en respuesta a una proclamación de emergencia de julio de 2021 por parte de la administración del gobernador Gavin Newsom, en la que se ordenó a DWR que trabajara con la Comisión de Energía de California (CEC) para Desarrollar capacidad energética adicional para salvaguardar la red del estado de los impactos de la sequía, los incendios forestales y las olas de calor extremas inducidos por el clima.

"La experiencia de DWR como el cuarto mayor productor de energía de California nos permitió trabajar rápidamente con la CEC, el Operador Independiente del Sistema de California [CAISO] y nuestros socios regionales en Yuba City y Roseville para poner en línea estas unidades", dijo el Director Adjunto de DWR para El Proyecto de Agua Estatal dijo Ted Craddock en un comunicado emitido al finalizar el proyecto.

Los generadores están diseñados para su uso en condiciones de emergencia determinadas por la CAISO según un plan de contingencia desarrollado en coordinación con la CEC y la Comisión de Servicios Públicos de California. El plan incluye una serie de medidas para abordar posibles déficits de suministro de energía, incluidas alertas flexibles, coordinación con autoridades de equilibrio adyacentes, estrategias de reducción de la demanda y la puesta en línea de nuevos recursos, como los generadores temporales. Las unidades de Yuba City son operadas por Calpine y las unidades de Roseville son operadas por Roseville Electric.

GE dijo que la solución técnica que agregó incluye estudios de ingeniería para la integración e instalación de un sistema de tecnología de reducción catalítica selectiva (SCR), que es una solución probada y eficaz para limitar las emisiones postcombustión. La tecnología funciona eliminando las emisiones comunes a través de un "convertidor catalítico".

Un catalizador es como un panal, con cuadrados muy pequeños por los que deben pasar los gases de escape de la turbina de gas. A medida que los gases pasan a través del catalizador, el CO se oxida a CO2, eliminando efectivamente el CO de la corriente de escape.

Para reducir los NOx, se requiere un segundo catalizador. El escape de la turbina se mezcla con amoníaco vaporizado y, a medida que la combinación pasa a través del segundo catalizador, la reacción convierte los NOx en nitrógeno y vapor de agua. "La nueva solución desbloquea mejoras espectaculares en el rendimiento de las emisiones y, al mismo tiempo, garantiza que el TM2500 pueda proporcionar electricidad confiable, asequible y con bajas emisiones de carbono a la red", dijo GE.

En Yuba City y Roseville, GE trabajó con Kiewit Power Constructors Co., una empresa de ingeniería, adquisiciones y construcción con sede corporativa en Omaha, Nebraska, para completar los proyectos. La solución de control de emisiones incluye módulos de 11 metros de altura y una chimenea de 22 metros de altura (Figura 2). Cada una de las cuatro turbinas de gas TM2500 puede producir hasta 34 MW de electricidad para un total de 136 MW y ahora cada una está equipada con un sistema para reducir las emisiones de NOx a 2,5 partes por millón (ppm), el límite legal establecido por el estado de California.

GE dijo que el sistema es "totalmente modular" y no requiere soldadura. El diseño estándar es aplicable a las turbinas de gas TM2500 y LM2500XPRESS. La instalación demora aproximadamente dos semanas, pero hay un plazo de aproximadamente seis meses para adquirir el equipo. El sistema se puede utilizar para múltiples aplicaciones de combustible, incluidos gas natural, destilados e hidrógeno.

Muchos expertos predicen un crecimiento generalizado del uso del hidrógeno como combustible para la generación de energía. Algunos lo ven como un mecanismo vital de almacenamiento de energía, ya que la energía renovable procedente de la energía eólica y solar podría usarse para producir hidrógeno mediante electrólisis en lugar de limitar la producción cuando la demanda del sistema es menor que la oferta.

GE, como la mayoría de los demás fabricantes de turbinas de gas, ha estado probando mezclas de hidrógeno y gas natural en sus unidades. La compañía informa que el TM2500 es capaz de quemar un 75% de hidrógeno en la actualidad, manteniendo las emisiones dentro de los límites requeridos, y espera que sus turbinas de gas móviles sean 100% capaces de hidrógeno en el futuro.

El TM2500 de GE se deriva de la tecnología de motores a reacción de la compañía, que utilizan muchas de las aerolíneas del mundo. Las unidades suelen estar montadas en un remolque con ruedas para mayor movilidad. GE dice que hay más de 300 unidades TM2500 instaladas en todo el mundo, muchas de las cuales proporcionan un “puente de carga base” a instalaciones eléctricas permanentes, o para generar energía de respaldo/pico tras desastres naturales, cierres de plantas, inestabilidad de la red o en lugares aislados.

"Estos generadores temporales son un importante recurso de último recurso en el que se puede confiar para respaldar la confiabilidad de la electricidad en toda California durante emergencias en la red", dijo el comisionado de la CCA, Siva Gunda, en un comunicado cuando las unidades de Yuba City y Roseville entraron en servicio.

El costo original del proyecto para las cuatro unidades generadoras de emergencia temporales de DWR fue de $196 millones, que se pagó mediante fondos de emergencia. Se esperaba que las unidades permanecieran disponibles hasta el 31 de diciembre de 2023. No está claro si el cronograma operativo ha cambiado como resultado de las nuevas actualizaciones del sistema de emisiones.

—Aaron Larsones el editor ejecutivo de POWER (@AaronL_Power, @POWERmagazine).

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