Repotenciación (en inglés repowering) es el proceso mediante el cual una instalación de generación eléctrica antigua se sustituye total o parcialmente por equipos más modernos, con el objetivo de aumentar su capacidad, mejorar su eficiencia o ambas cosas a la vez. Puede realizarse de diversas formas: desde una intervención menor, como la sustitución de una caldera, hasta la renovación integral del sistema para maximizar su potencia.
La modernización de instalaciones obsoletas con tecnología nueva no solo genera beneficios operativos y una mayor eficiencia energética, sino que también reduce los gastos de mantenimiento.
Ejemplos
Energía eólica La repotenciación eólica consiste en sustituir aerogeneradores obsoletos por modelos de última generación, generalmente de mayor envergadura, potencia y eficiencia operativa. Las innovaciones en tecnología eólica han incrementado de forma notable la producción energética de los aerogeneradores modernos en comparación con los diseños anteriores. La repotenciación de turbinas antiguas mediante tecnología avanzada permite optimizar el rendimiento y elevar la capacidad de generación eléctrica en la misma superficie del parque. En Estados Unidos, en 2017 se completó la repotenciación de instalaciones eólicas por un total de 2.131 MW.Informe del Mercado de Tecnologías Eólicas 2017 (PDF). Departamento de Energía de EE. UU. 2017.
Según un estudio realizado en California,"Un estudio a nivel de alcance sobre la economía de las decisiones de reabastecimiento de proyectos eólicos en California" (PDF). KEMA, Inc. agosto de 2008. Archivado desde el original (PDF) el 28 de febrero de 2019. los posibles beneficios de repotenciar parques eólicos sustituyendo turbinas antiguas son:
Aumenta la producción de energía renovable debido a los mayores factores de capacidad medios típicos de las nuevas instalaciones eólicas. Se reduce la huella visual en la medida en que los proyectos eólicos modernos se consideran más atractivos visualmente, aunque cuenten con una altura mayor. El uso de infraestructuras ya existentes, como carreteras o subestaciones, reduce los costes de instalación en comparación con nuevos proyectos eólicos desarrollados desde cero. Uso de tecnología eólica más moderna que pueda soportar la red eléctrica con una mejor calidad de suministro. Aumenta la base impositiva local y estatal, además de generar oportunidades de empleo durante la fase de construcción.
Países como Alemania y Dinamarca, que tienen un gran número de aerogeneradores instalados en relación con su superficie total, han recurrido a la repotenciación de turbinas antiguas para aumentar la capacidad y la generación de energía eólica.
En España, la repotenciación eólica se ha concretado en varios proyectos promovidos por distintas compañías del sector. Esta sustitución de aerogeneradores antiguos por nuevos ha permitido mejorar el rendimiento de los parques eólicos.
Entre los proyectos desarrollados en España figura la repotenciación del parque eólico de Tahivilla, en Tarifa (Cádiz), promovida por Acciona Energía. El proyecto sustituyó 98 aerogeneradores por 13 unidades de nueva generación y elevó la potencia instalada de 78,4 MW a 84,4 MW.
Otro ejemplo es el parque eólico de El Cabrito en Tarifa, gestionado por Opdenergy, que ha sustituido 90 generadores por 12 de nueva generación con una capacidad 10 veces mayor para ofrecer una potencia nominal similar, situada en 30 MW.
California alberga numerosos aerogeneradores obsoletos cuya repotenciación sería altamente efectiva; sin embargo, la falta de incentivos económicos frena la ejecución de estos proyectos en muchos emplazamientos. Gran parte de las turbinas en California se instalaron en la década de 1980 con potencias nominales de entre 50 y 100 kW, una capacidad entre 10 y 40 veces inferior a la de un aerogenerador moderno estándar.
Aunque existen varias barreras para la repotenciación, una de las mayores es que muchas instalaciones antiguas ofrecen una mayor rentabilidad a corto plazo operando en su estado actual que siendo sustituidas por turbinas nuevas. Comisión de Energía de California. (2006). Solicitud de certificación, Proyecto de Reabastecimiento de la Bahía Humboldt. San Francisco, California]: CH2M Hill. Archivado el 22-12-2014 en Wayback MachineEn 2007, California había repotenciado 365 MW de plantas eólicas, lo que representaba solo el 20 % del potencial de 1.640 MW de capacidad eólica susceptible de modernización.
En la India, un porcentaje cada vez mayor de aerogeneradores está llegando al final de su vida útil. La abundancia de turbinas pequeñas y de bajo rendimiento en la flota operativa justifica una estrategia de retirada anticipada en favor de la repotenciación. La reciente actualización de la política de repotenciación en la India incentiva la modernización de turbinas con una potencia nominal de hasta 2 MW.MNRE 2022 Política Nacional de Reabastecimiento para Proyectos Eólicos 2022. Ministerio de Nuevas y Energías Renovables (MNRE)" (PDF). MNRE. 2023. Esto afecta a un potencial de 25,4 GW, lo que representa aproximadamente el 60 % de la capacidad eólica total del país. Aunque la tasa de ejecución de proyectos de repotenciación es aún baja, las perspectivas son notables. Según un estudio reciente, renovar por completo el parque eólico existente permitiría elevar los factores de capacidad un 82 % en todo el país.Norman, James; Maycock, Amanda C.; Troccoli, Alberto; Dessai, Suraje (23-02-2024). "El papel de reabastecer los envejecidos parques eólicos de la India para alcanzar las metas de emisiones netas cero". Cartas de investigación medioambiental. 19: 034031. doi:10.1088/1748-9326/AD28dB.
Conversión de una central térmica de carbón a gas Bajo la nueva regulación medioambiental en Estados Unidos, las centrales térmicas de carbón están quedando obsoletas, lo que ha provocado el cierre de hasta tres cuartas partes de las mismas. A corto plazo, las opciones se limitan al desmantelamiento o a la conversión rápida de la caldera para operar con gas natural, proceso de repotenciación que transforma estas antiguas plantas en instalaciones alimentadas por gas.
La configuración de estas plantas implica sustituir la antigua caldera de carbón por una turbina de gas (GT). El calor de escape de la turbina de gas se dirige a una caldera de recuperación de calor (HRSG). A partir de la salida de esta caldera de recuperación, el vapor se conduce a una turbina de vapor, lo que incrementa la producción eléctrica y la eficiencia global de la planta.
La tecnología de turbina de gas y caldera de recuperación de calor se ha utilizado en muchos proyectos de repotenciación en Estados Unidos durante los últimos veinte años.
Un ejemplo de proyecto de repotenciación es la actualización de la planta de Seward por parte de Fluor. La planta era una central térmica de carbón de 521 MW que quemaba carbón residual. El proyecto consistió en retirar tres calderas existentes de carbón pulverizado e instalar dos nuevas calderas CFB de tecnología de Carbón Limpio, con cambios importantes como la instalación de dos calderas CFB de Alstom junto con un turbogenerador de vapor de la misma compañía. En la actualidad, esta planta es el mayor generador del mundo a partir de carbón residual, con una capacidad de 521 MW. Funciona con 11.000 toneladas de carbón residual al día. “Repotenciando". Febrero de 2014. Archivado desde el original el 03-02-2017.
Referencias
Categoría:Eficiencia energética Categoría:Generación de energía eléctrica Categoría:Ingeniería energética Categoría:Energía eólica