eficiencia de la central eléctrica

La eficiencia de una planta es el porcentaje del contenido energético total del combustible de la planta que se convierte en electricidad . La  energía restante generalmente se pierde en el medio ambiente en forma de calor, a menos que se utilice para calefacción urbana .

La eficiencia de calificación se complica por el hecho de que existen dos formas diferentes de medir la entrada de energía del combustible : ^{[ 1 ]}

• LCV = Valor Calorífico Inferior (igual que NCV = Valor Calorífico Neto) no tiene en cuenta la energía térmica obtenida de la condensación del _{H₂O de los gases de escape.}
• HCV = Valor Calorífico Superior (igual que GCV, Valor Calorífico Bruto) incluye el H₂O de los gases de escape _condensado en agua líquida

Dependiendo de la convención utilizada, pueden surgir diferencias de hasta un 10% en la eficiencia aparente de una planta de gas, por lo que es muy importante saber qué convención, HCV o LCV (NCV o GCV), se está utilizando.

El consumo específico de calor es un término comúnmente utilizado en las centrales eléctricas para indicar la eficiencia de la planta. El consumo específico de calor es el inverso de la eficiencia: un menor consumo específico de calor es mejor.

${\displaystyle {\text{Tasa de calor}}={\frac {\text{Energía térmica de entrada}}{\text{Energía eléctrica de salida}}}}$^{[ 2 ]}

El término eficiencia es una medida adimensional (a veces citada en porcentaje), y la tasa de calor estricta también es adimensional, pero a menudo se escribe como energía por energía en unidades relevantes. En unidades del SI es julio por julio, pero a menudo también se expresa como julio / kilovatio hora o unidades térmicas británicas /kWh. ^{[ 3 ]} Esto se debe a que el kilovatio hora se usa a menudo cuando se hace referencia a la energía eléctrica y el julio o Btu se usa comúnmente cuando se hace referencia a la energía térmica .

En el contexto de las centrales eléctricas, la tasa de calor puede considerarse como el insumo necesario para producir una unidad de energía. Generalmente, indica la cantidad de combustible requerida para generar una unidad de electricidad. Los parámetros de rendimiento que se monitorean en cualquier central termoeléctrica, como la eficiencia, los costos de combustible, el factor de carga, el nivel de emisiones, etc., dependen de la tasa de calor de la central y pueden vincularse directamente. ^{[ 4 ]}

Dado que la tasa de calor y la eficiencia están inversamente relacionadas entre sí, es fácil convertir una en la otra.

• Una eficiencia del 100% implica una entrada y una salida iguales: para 1 kWh de salida, la entrada es de 1 kWh. Esta entrada de energía térmica de 1 kWh = 3,6 MJ = 3412 Btu
• Por lo tanto, la tasa de calor de una planta con una eficiencia del 100% es simplemente 1, o 1 kWh/kWh, o 3,6 MJ/kWh, o 3412 Btu/kWh.
• Para expresar la eficiencia de un generador o central eléctrica como porcentaje, invierta el valor si se utiliza notación adimensional o la misma unidad. Por ejemplo:
  • Un valor de tasa de calor de 5 da un factor de eficiencia del 20%.
  • Un valor de consumo de calor de 2 kWh/kWh proporciona un factor de eficiencia del 50%.
  • Un valor de tasa de calor de 4 MJ/MJ proporciona un factor de eficiencia del 25%.
  • Para otras unidades, asegúrese de utilizar el factor de conversión correspondiente. Por ejemplo, si utiliza Btu/kWh, use un factor de conversión de 3412 Btu por kWh para calcular el factor de eficiencia. Por ejemplo, si la tasa de calor es de 10 500 Btu/kWh, la eficiencia es del 32,5 % (ya que 3412 Btu / 10 500 Btu = 32,5 %).
• Cuanto mayor sea el consumo de calor (es decir, cuanta más energía se requiera para producir una unidad de electricidad), menor será la eficiencia de la central eléctrica.
• La Administración de Información Energética de EE. UU. ofrece una explicación general sobre cómo convertir un valor de tasa de calor en un valor de eficiencia de una central eléctrica. ^{[ 4 ]}

La mayoría de las centrales eléctricas tienen un caudal térmico objetivo o de diseño. Si el caudal térmico real no coincide con el objetivo, la diferencia entre ambos se denomina desviación del caudal térmico.

• eficiencia de combustible
• eficiencia de conversión de energía
• Eficiencia térmica
• Eficiencia eléctrica
• Eficiencia mecánica
• Coste de la electricidad según la fuente