TERMOSOLAR: Mantenimiento Centrales termosolares

A pesar de que el consumo de combustible teóricamente es cero, generar energía eléctrica en una central termosolar requiere un alto presupuesto de operación y mantenimiento. La adecuada consideración de cada una de las partidas presupuestarias garantiza una alta disponibilidad y una larga vida útil. En cambio, un presupuesto escaso multiplica el número de averías y paradas no programadas y hace que la instalación se deteriore rápidamente

Las centrales termosolares de concentrador cilindro parabólico y de 50 MW de potencia que se están poniendo en marcha en España desde finales de 2008, que pueden llegar a suponer entre 1500 y 4000 MW de potencia instalada, van a suponer un importante reto para los responsables de mantenimiento de estas centrales. ¿Con qué presupuesto van a contar? ¿Qué cantidad de dinero es necesario prever para el adecuado mantenimiento de estas instalaciones?

La primera partida presupuestaria importante es la referente a mano de obra. El equipo necesario para abordar el mantenimiento estará entre las 15 y 20 personas, contando el personal indirecto (mandos y oficina técnica), el personal directo (personal mecánico, eléctrico e instrumentación), el personal de limpieza (tanto industrial como de espejos), el personal de plantilla propia y el personal contratado. El equipo total de Operación y Mantenimiento está en torno a las 45 personas, por lo que el mantenimiento ocupa aproximadamente el 40% de la plantilla.

Dependiendo del coste medio, el presupuesto dedicado a personal, ya sea propio o contratado puede cifrarse en una cantidad cercana a 1.200.000 euros. El coste de personal, los convenios colectivos y la parte de personal que se subcontrate marcará el coste medio de personal.

Para poder establecer el consumo de repuesto es conveniente dividir la planta en sistemas y analizar cada uno de ellos por separado. Por supuesto, hay que tener en cuenta el periodo de garantía, ya que durante ese tiempo el consumo será muy inferior al presupuesto normal una vez acabado ese periodo, ya que los suministradores de los equipos tendrán que hacerse cargo de los materiales necesarios para la reparación de fallos que tengan su origen en un fallo prematuro.

- Consumo de repuesto en el campo solar. El campo solar incluye dos materiales de gran consumo: los espejos, elemento frágiles que se rompen con facilidad, y los tubos absorbedores, cuya cubierta es de un fino cristal. También es necesario prever el mantenimiento de los grupos hidráulicos y cilindros necesarios para el movimiento de los colectores (en una planta hay instaladas entre 350 y 650 de estos grupos hidráulicos)

- Consumo de repuesto del sistema HTF. Habrá que tener en cuenta que este sistema incluye el equipo más sensible y propenso a sufrir averías: las bombas de impulsión del fluido térmico. Estas bombas tienen un elemento sensible, los cierres, y si la selección de la bomba no ha sido cuidadosa el coste de reposición de estos cierres puede tener un fuerte impacto en el presupuesto de mantenimiento. Además, hay un consumible importante: el aceite térmico. Hay que tener en cuenta que la planta necesita reponer diariamente entre 200 y 500 Kg. de aceite térmico, además de las posibles fugas, y que la vida útil del aceite térmico es limitada (en torno a diez años)

- El sistema de almacenamiento térmico (TES). Las bombas verticales son un punto delicado de este sistema.

- El ciclo agua vapor (WSC). Será necesario considerar el pequeño material, ya que las válvulas, cierres y juntas de estanqueidad suelen suponer un alto porcentaje del presupuesto de materiales. El ciclo agua-vapor incluye unos consumibles importantes: los productos químicos del ciclo.

- La turbina de vapor. El presupuesto anual a considerar es pequeño, aunque es necesario tener en cuenta que la turbina requiere una gran revisión cada 3-5 años, de alto coste.

- El generador. Se trata en general de un equipo fiable, por lo que el consumo normal de repuesto es muy bajo.

- El BOP. Igual que el ciclo agua vapor, los elementos de estanqueidad, los elementos fungibles de las bombas y las válvulas suponen un porcentaje significativo del coste de mantenimiento. Además, el BOP incluye unos consumibles importantes: los productos químicos de la planta de tratamiento de agua, los de la planta de tratamiento de efluentes y los de la torres de refrigeración.

- El sistema de alta tensión. Son equipos fiables, por lo que requieren una baja dotación presupuestaria.

- Los sistemas eléctricos de baja tensión. El consumo de repuesto es más alto que el de alta tensión, sobre todo pequeño material.

- Instrumentación. El presupuesto de sensores, transmisores y tarjetas acondicionadoras de señal es significativo.

El presupuesto anual dedicado a repuesto en una central termoeléctrica de 50MW bien atendida supone una cantidad que estará entre 1 y 2 millones de euros/año, considerando 1.500.000 con una partida media que puede resultar adecuada en la mayor parte de los casos. A esa cantidad hay que sumarle los consumibles que se han indicado, y que dependen mucho de la operación que se realice en la planta. De forma resumida, esos consumibles son:

- Productos químicos del ciclo agua-vapor (regulador de pH y secuestrante de oxígeno)

La cantidad destinada a todos estos consumibles es muy variable y oscilará entre 1 y 2 millones de €

Hay varios subcontratos que hay que tener en cuenta. El más importante es el mantenimiento de la turbina de vapor, que tendrá dos partidas importantes: el contrato anual de servicios y el coste de la gran revisión u overhaul. Estos costes son muy variables dependiendo del fabricante de la turbina y de la forma de abordar el mantenimiento de este equipo

Otra partida muy importante será el mantenimiento legal, esto es, el mantenimiento que debe hacerse por requerimiento de alguna legislación. Las certificaciones y la contratación de estos servicios suponen una partida significativa.

Otros subcontratos a tener en cuenta son los siguientes: contratación de personal adicional para puntas de trabajo, contratación de servicios de mantenimiento con fabricantes de determinados equipos y contrata de limpieza.

Además de la partida inicial, que se suele incluir como inversión inicial de la planta, hay que considerar una partida de reposición de herramienta y de adquisición de nuevos medios. Esta partida puede rondar los 150.000 euros/año. El alquiler de medios de elevación y de andamios es una partida realmente importante, ya que la mayoría de las plantas no disponen de sistemas adecuados. El presupuesto puede rondar anualmente una cantidad superior a los 150.000 euros

El resumen del presupuesto total de mantenimiento puede ser el que se indica en la tabla adjunta. Hay que recordar que estos importes deben ser tomados como una simple referencia, y que en cada caso ha de ser calculado con el rigor y el cuidado necesario.

En los planes de negocio de algunas centrales termoeléctricas se ha calculado un presupuesto insuficiente para atender el mantenimiento de la planta. Hay que tener en cuenta que en este tipo de centrales hay sistemas complejos y problemáticos, como el sistema HTF o el ciclo agua-vapor. Como ya ha ocurrido en otras instalaciones energéticas, como las plantas de biomasa o las de cogeneración, considerar un presupuesto inferior al necesario para el correcto mantenimiento de una planta de generación de energía supone una disminución de la disponibilidad, de los ingresos por producción y un rápido deterioro de la planta, que supone un envejecimiento prematuro de ésta. La consideración correcta de las partidas destinadas a mantenimiento en la fase de proyecto es la mejor garantía de que el mantenimiento de estas centrales se realizará con el rigor necesario.

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