Redefiniendo la generación de energía geotérmica con la turbina PBT
La turbina PBT de Ormat Technologies Inc. (fuente: imagen insertada de Ormat)
Oscar Llamosa Ardila
15 Oct 2024
La nueva turbina PBT de Ormat tiene como objetivo hacer que las plantas de energía geotérmica sean más eficientes, simplificar el mantenimiento y reducir el tiempo de inactividad.
Ormat Technologies Inc (Ormat), desarrollador y operador de energía geotérmica global y líder tecnológico, anunció recientemente el lanzamiento de la turbina de cojinetes lisos (PBT), una turbina innovadora diseñada para establecer nuevos estándares en confiabilidad y facilidad de mantenimiento, así como en capacidad de energía.
Con esta nueva incorporación a su cartera, Ormat vuelve a superar los límites de la tecnología para contribuir al crecimiento del sector de generación de energía geotérmica.
Para obtener más información sobre la PBT y los principios operativos que la sustentan, hablamos con Nirit Grushko, vicepresidente sénior de Innovación, I+D e Ingeniería, y Alex Katz, ingeniero sénior de I+D de Ormat.
Mantenimiento simplificado y menor tiempo de inactividad
La propuesta de valor de la PBT es bastante simple y directa: es una turbina que requiere mantenimiento solo una vez cada 10 años. Incluso cuando se debe realizar el mantenimiento, el nuevo diseño permite hacerlo de manera mucho más simple y rápida que los estándares de la industria.
¿Qué tiene la PBT que le otorga esta ventaja? Una turbina en voladizo estándar tiene un conjunto de cojinetes ubicados en el lado del generador. Para realizar el mantenimiento o sustituir dichos cojinetes, es necesario abrir la turbina. Si bien esta tarea solo se realiza cada pocos años, requiere un tiempo de inactividad considerable.
Por el contrario, el PBT tiene ambos conjuntos de cojinetes ubicados en puntos de la turbina a los que se puede acceder desde el exterior. El PBT también utiliza cojinetes hidrodinámicos robustos (en lugar de los cojinetes de rodillos estándar), que, en teoría, durarán más que la vida útil estándar de las plantas de energía geotérmica.
El sello mecánico de la turbina, también uno de sus puntos de falla habituales, también es accesible desde el exterior. Además, el diseño expone el sello a temperaturas más bajas, lo que extiende su vida útil.
El resultado es una turbina que puede someterse a mantenimiento solo una vez cada 10 años, en lugar de los 4 a 7 años recomendados para las turbinas estándar. Este período se puede extender más si no hay indicadores de que la turbina necesita mantenimiento.
Otra ventaja del diseño es que ya no es necesario evacuar la turbina durante el mantenimiento. Esto es crucial cuando se maneja el medio fluido binario en las plantas de energía ORC. Esto no solo evita posibles emisiones de compuestos de hidrocarburos, sino que también hace que el proceso de mantenimiento sea más fácil para el personal.
Operaciones más flexibles
Aunque está diseñado para plantas de energía ORC, la mayor capacidad, la facilidad de mantenimiento y la eficiencia del PBT significan que puede competir con las turbinas de vapor.
La capacidad del PBT se limita a 50 MW, principalmente porque dos de ellos alcanzan el límite de los generadores utilizados en el mercado binario. Sin embargo, se pueden suministrar PBT de menor capacidad. Ormat actualmente tiene un prototipo con una capacidad de potencia nominal instalada de solo 5 MW.
Mientras que la mayoría de las turbinas que se encuentran actualmente en el mercado admiten un máximo de 5 etapas, el diseño PBT amplía esta posibilidad a 7 etapas. Esto proporciona una flexibilidad operativa adicional adecuada para un mercado geotérmico más amplio.
Ormat se está centrando actualmente en apuntar al mercado geotérmico de alta temperatura, como en Indonesia y Nueva Zelanda, para el PBT. Se trata de una medida audaz, ya que las turbinas ORC se utilizan normalmente para recursos geotérmicos de baja temperatura o el calor residual de la corriente inferior de una turbina de vapor.
La innovación como proceso iterativo
Como empresa geotérmica integrada verticalmente con décadas de experiencia, los roles duales de Ormat como operador y empresa de ingeniería han desempeñado papeles cruciales en la creación de productos innovadores como el PBT.
“Como operador, todas las cosas que perjudican a nuestros clientes también nos perjudican a nosotros. Estas incluyen tiempos de inactividad, mantenimiento, accesibilidad, tiempo de evacuación y emisiones”, dijo Alex Katz. Tener acceso directo a la retroalimentación del personal operativo proporciona tanto la información como el incentivo para encontrar soluciones a estos puntos críticos.
Como proveedor de tecnología y soluciones de ingeniería, Ormat desarrolla productos que se basan en productos y lecciones anteriores. En el caso de PBT, el diseño se basó en mejoras de al menos dos de sus diseños de turbinas anteriores. Al inspirarse y aprender de productos anteriores, Ormat puede refinar los diseños y aprovechar este ciclo iterativo de innovaciones y mejoras constantes.
“Si el desafío es fácil, entonces no es un desafío”.
“Ormat existe desde hace más de 60 años y queremos seguir siendo la empresa líder en geotermia durante los próximos 60 años”, dijo Nirit Grushko. La innovación es una parte crucial para lograr este objetivo. Por este motivo, plantear desafíos de ingeniería es simplemente parte del ADN de la empresa.
“Para mantener a nuestros ingenieros curiosos, comprometidos y motivados, debemos presentarles desafíos. Y si el desafío es fácil, entonces no es un desafío”, agregó Grushko.
La empresa presenta a sus ingenieros un gran desafío que inicialmente parece imposible de lograr. Para apoyarlos, se les proporcionan diversas herramientas, incluida la capacitación en pensamiento sistemático de innovación, diseño y pensamiento empresarial, asistencia a conferencias, participación en mesas redondas y sesiones de intercambio de ideas. Esta cultura de aprendizaje y colaboración continuos fue clave para hacer realidad el diseño innovador de la turbina.
Reducción de los costos de la energía geotérmica
El nuevo PBT es parte de la campaña de Ormat para hacer que la energía geotérmica sea más competitiva mediante la reducción de costos. Esto no solo implica reducir los costos de perforación, sino también hacer que las plantas de energía sean más eficientes y reducir los costos asociados con la fabricación, el diseño y la construcción.
Ormat mantiene una cartera muy activa de proyectos de I+D que abordan casi todos los desafíos de ingeniería más importantes en la energía geotérmica. Con su presencia global, acceso a diferentes mercados geotérmicos y una cultura empresarial basada en la innovación, es probable que escuchemos más lanzamientos de productos innovadores de Ormat en el futuro cercano.
Para obtener más información sobre la turbina de cojinetes lisos, consulte este video publicado por Ormat:
Fuente de referencia vía nuestra plataforma global ThinkGeoEnergy.
