Consumo específico de calor (heat rate)
Energía de combustible que consume una central térmica por cada kWh de electricidad generado; es la inversa del rendimiento y suele expresarse en BTU/kWh o kJ/kWh.
El consumo específico de calor (heat rate) mide el rendimiento de una central térmica al revés: cuánto calor de combustible hace falta por unidad de electricidad. Cuanto más bajo, mejor. Es la medida estándar en el sector eléctrico de EE. UU. y en las garantías de prestaciones de las centrales, y el dato de partida para calcular el coste de combustible por MWh.
Heat rate (BTU/kWh) = 3,412 / η
Ejemplo: 6,400 BTU/kWh → 3,412 / 6,400 = 53.3% (PCS)
Coste de combustible (USD/MWh) = heat rate (MMBtu/MWh) x precio del combustible (USD/MMBtu)
Valores típicos a plena carga (US EIA, base PCS):
- Ciclo combinado (CCGT) moderno: 6.200–6.800 BTU/kWh (50–55 % PCS, 56–62 % PCI)
- Media del parque de ciclos combinados de gas de EE. UU.: unos 7.500 BTU/kWh
- Turbinas de gas de ciclo abierto: 9.500–11.500 BTU/kWh
- Centrales de vapor de carbón: 9.500–10.500 BTU/kWh (media del parque unos 10.000; supercríticas unos 8.700)
- Nuclear: unos 10.400 BTU/kWh de equivalente térmico (33 % de rendimiento)
El consumo específico sube (empeora) a carga parcial, durante los arranques y con temperaturas ambiente altas, algo que afecta a las centrales que modulan para compensar las renovables variables. Hay que indicar si se trata de producción bruta o neta (descontados los consumos auxiliares) y si la base es PCS o PCI; consulta poder calorífico.
Términos relacionados
Todos los términos →- Poder calorífico (PCS / PCI)
Calor liberado por la combustión completa de una cantidad unitaria de combustible; el valor superior (bruto) incluye el calor de condensación del vapor de agua y el inferior (neto) no.
- Ciclo combinado de turbina de gas (CCGT)
Central que hace funcionar una turbina de gas y aprovecha sus gases de escape calientes para producir vapor para una segunda turbina, de vapor, con rendimientos eléctricos del 55–64 %.
- MMBtu
Un millón de unidades térmicas británicas (1,05506 GJ, 293,07 kWh); la unidad estándar de precio del gas natural y el GNL en Estados Unidos y Asia.
- BTU (unidad térmica británica)
Unidad tradicional de calor, aproximadamente la energía necesaria para elevar un grado Fahrenheit la temperatura de una libra de agua; 1 BTU (IT) = 1.055,06 J.
- Turbina de gas de ciclo abierto (OCGT)
Turbina de gas de ciclo simple que expulsa los gases calientes directamente a la atmósfera: sacrifica rendimiento (33–42 %) a cambio de arranque rápido y bajo coste de inversión, y se usa sobre todo para cubrir puntas.
- Cogeneración (CHP)
Producción simultánea de electricidad y calor útil a partir de un mismo combustible, con rendimientos totales del 75–90 % frente al 35–60 % aproximado de las centrales que solo generan electricidad.