Centrale elettrica della turbina a gas

La centrale elettrica a turbina a gas di Amburgo-Moorburg (demolita nel 2009)

Una centrale elettrica a turbina a gas è una centrale elettrica per la generazione di elettricità che funziona con prodotti petroliferi o con gas combustibili come il gas naturale . Questi combustibili vengono utilizzati per azionare turbine a gas , che a loro volta azionano generatori accoppiati .

Le proprietà delle turbine a gas che rendono interessante il loro utilizzo per la generazione di elettricità sono la loro elevata densità di potenza e la loro capacità di avviarsi rapidamente. Per quest'ultimo motivo, viene utilizzato per coprire i picchi di carico a breve termine . Le centrali elettriche a turbina a gas costruite hanno una potenza fino a 340  MW per unità . Una simile turbina, grande all'incirca quanto un rimorchio di un camion, può fornire elettricità a una città con circa 380.000 abitanti.

Con il gas naturale prodotto convenzionalmente, le emissioni di gas serra delle centrali elettriche a turbina a gas sono comprese tra 570 e 750 g CO 2 -eq / kWh; la mediana è 670 g CO 2 -eq / kWh.

descrizione

Turbina a gas per funzionamento a gas naturale (impiego pesante )

Le centrali elettriche a gas sono caratterizzate da investimenti relativamente bassi . Tuttavia, hanno costi operativi più elevati rispetto alle centrali elettriche a carbone . Questi derivano da un grado di efficienza leggermente inferiore di circa il 39% e, soprattutto, da prezzi energetici specifici più elevati per il gas naturale comunemente utilizzato rispetto al carbone. I gas di scarico della turbina possiedono ancora una temperatura elevata all'uscita dalla turbina , possono quindi essere utilizzati per riscaldare una caldaia a vapore che nel ciclo combinato (CCGT) vengono utilizzati; ciò consente di ottenere efficienze di circa il 60%. Inoltre, i gas di scarico possono essere utilizzati anche per azionare impianti di dissalazione termica dell'acqua di mare . Questo è spesso usato in Medio Oriente, come in Arabia Saudita, Emirati Arabi Uniti o Kuwait. Molto piccole unità possono essere utilizzate in termoelettriche combinate unità (CHP).

I vantaggi di una centrale elettrica a turbina a gas sono la capacità di black start e l'avvio rapido entro circa sette minuti. Tali sistemi sono quindi utilizzati principalmente per coprire i picchi di carico nella rete elettrica . Ad esempio, le centrali elettriche a turbina a gas di Berlino Ovest a Charlottenburg e Wilmersdorf hanno svolto un ruolo importante fino al 1989 (la caduta del muro di Berlino). In caso di guasto totale delle centrali a lignite o carbon fossile , BEWAG aveva un piano di emergenza , secondo il quale le centrali a turbina a gas dovevano fornire la potenza richiesta durante questo periodo.

Non è raro che ci siano più turbine a gas in un sito di centrale elettrica. Un esempio è la centrale elettrica a turbina a gas di Thyrow, che originariamente aveva otto turbine a gas.

Tipi

Viene fatta una distinzione tra design pesanti (impieghi gravosi) e più leggeri (aeroderivati).

Costruzione pesante

Queste turbine hanno una potenza da circa 50 MW a oltre 340 MW e sono particolarmente adatte per il funzionamento continuo stazionario in grandi centrali elettriche. La durata di servizio più lunga possibile è un importante criterio di progettazione per questo tipo di turbina a gas.

Costruzione leggera

Queste turbine con una potenza da 100 kW a 40 MW sono per lo più derivate da motori a reazione per aerei ( aeroderivati ) e sono preferibilmente utilizzate nelle centrali elettriche industriali. Qui, queste turbine fanno spesso parte di un sistema di cogenerazione o di un impianto a ciclo combinato . Poiché il loro tempo di avviamento è di pochi minuti, sono adatti anche per generatori di corrente di emergenza.

sicurezza

Le centrali elettriche a turbina a gas sono considerate relativamente sicure da operare. Tuttavia, il 7 febbraio 2010 si è verificato un grave incidente in una centrale elettrica a gas a Middletown, nel Connecticut, che era in fase di prova . Una miscela gas-aria si è accesa accidentalmente durante la pulizia di un tubo. La successiva massiccia esplosione era ancora chiaramente visibile da una distanza di oltre 20 km.

Prove individuali

  1. ↑ Patrick R. O'Donoughue et al.: Emissioni di gas serra del ciclo di vita dell'elettricità generata dal gas naturale prodotto in modo convenzionale. Revisione sistematica e armonizzazione . In: Journal of Industrial Ecology . nastro 18 , n. 1 , 2014, pag. 125-144 , doi : 10.1111 / jiec.12084 .
  2. ↑ rwe.com brochure "Kraftwerke Lingen", pagina 10 (file PDF; 1,26 MB)
  3. ↑ Wikinews del 7 febbraio 2010

link internet