Integración de ciclos de potencia combinados con sistemas de captura y compresión de CO2 y ciclos Rankine Orgánicos

Abstract

In Mexico, combined cycle power plants are the technology that produces 48% of the country's electric power and have a growth projection of 10% by 2025, however, being technologies dependent on fossil fuels, the emissions of greenhouse gases these produce exceed the capacity of self-purification of the planet. So it is necessary to look for alternatives to mitigate these emissions, but at the same time satisfy the growing demands of energy in the world. A viable alternative is the capture and compression of CO2; however, these processes have an impact of 8% to 11% on the net efficiency of the plant. For this reason, the implementation of Organic Rankine cycles is proposed to reduce the impact of the capture and compression process on the efficiency of the plant. The results show the potential advantages of using waste heat recovery cycles to increase the thermodynamic efficiency and thus be able to operate capture and compression processes reducing the impact on the net power generated.

En México las plantas de potencia de ciclo combinado son la tecnología que producen 48% de la energía eléctrica del país y tienen una proyección de crecimiento de 10% al 2025, sin embargo, siendo tecnologías dependientes de combustibles fósiles, las emisiones de gases de efecto invernadero que estas producen rebasan la capacidad de autodepuración del planeta. Por lo que es necesario buscar alternativas para la mitigación de dichas emisiones, pero a la vez satisfacer las también crecientes demandas de energía del mundo. Una alternativa viable es la captura y compresión de CO2 sin embargo, dichos procesos tienen un impacto de 8% hasta el 11% en la eficiencia neta de la planta. Por tal motivo se propone la implementación de ciclos Rankine Orgánicos para disminuir el impacto del proceso de captura y compresión en la eficiencia de la planta. Los resultados muestran las potenciales ventajas de utilizar ciclos de aprovechamiento de calor residual para incrementar la eficiencia termodinámica y así poder operar procesos de captura y compresión reduciendo el impacto en la potencia neta generada.