En los EE. UU., los calentadores residenciales a menudo usan una medida llamada AFUE, que se supone que es un porcentaje de la energía de entrada a la energía de salida. Es típico que un horno de gas natural de dos etapas alcance una calificación del 90% o más. Un horno de gas natural de una sola etapa puede obtener alrededor del 80%.
Sin embargo, cuando leo acerca de las centrales eléctricas de gas natural de dos etapas, parece que, en el mejor de los casos, tienen una eficiencia del 60 %, mientras que una versión de una etapa es tan baja como 30-40 %.
¿La diferencia se debe al hecho de que una central eléctrica debe hacer girar una turbina con pérdidas mecánicas en lugar de simplemente calentar el aire? ¿O tal vez la calificación AFUE en realidad es engañosa? ¿O algo mas?
La eficiencia de una planta de energía es electricidad que sale / energía que entra. Todo el calor generado es, por definición, energía desperdiciada.
En el calefactor de su casa se extrae todo el calor generado, por lo que las únicas pérdidas son el calor que se escapa por la chimenea, que con un buen diseño debería ser inferior al 10 %.
Está viendo la diferencia entre la eficiencia térmica bruta y la eficiencia térmica a eléctrica.
AFUE es una eficiencia térmica. Es la cantidad de calefacción útil que obtiene por unidad de calor de combustible. Es bastante fácil conseguir que ese valor se acerque al 100 % en algunos casos, y si incluimos las bombas de calor, puede llegar al 100 %.
Por el contrario, las centrales eléctricas tienen que convertir la energía térmica en energía eléctrica. Esto tiende a ser un proceso con bastantes pérdidas:
La eficiencia térmica práctica de una turbina de vapor varía con el tamaño de la turbina, la condición de carga, las pérdidas por separación y las pérdidas por fricción. Alcanzan valores máximos de hasta alrededor del 50% en una turbina de 1200 MW; los más pequeños tienen una eficiencia menor.
- "Turbina de vapor" , Wikipedia
50% es una estimación de gama alta (optimista) bastante decente; 40% podría ser un valor decente para asumir. De todos modos, este factor de conversión tiende a bajar las eficiencias relativas en las centrales térmicas:
La eficiencia energética de una central térmica convencional, considerada como energía vendible producida como porcentaje del poder calorífico del combustible consumido, suele oscilar entre el 33 % y el 48 %. Como ocurre con todos los motores térmicos, su eficiencia es limitada y se rige por las leyes de la termodinámica. Otros tipos de centrales eléctricas están sujetos a diferentes limitaciones de eficiencia, la mayoría de las centrales hidroeléctricas en los Estados Unidos tienen una eficiencia de alrededor del 90 por ciento en la conversión de la energía del agua que cae en electricidad, mientras que la eficiencia de una turbina eólica está limitada por la ley de Betz, a alrededor del 59,3 %. .
- "Central de energía térmica" , Wikipedia [formato y referencias omitidas]
Para una discusión teórica de estas bajas eficiencias, sugeriría mi respuesta a "¿Por qué es tan ineficiente generar electricidad absorbiendo calor?" .
david blanco
Lame caliente