Pruebas independientes de código de red · Para empresas eléctricas globales, IPPs y OEMs
Home/ Behind the Grid/ Desempeño de central · Presentaciones regulatorias/ Curvas de consumo térmico

Curvas de consumo térmico: de dónde realmente vienen los costos de generación.

Cuando un generador presenta su oferta de costo variable al mercado eléctrico mayorista, el costo no se inventa — se deriva de una curva de consumo térmico medida en campo. La curva es lo que conecta el consumo físico de combustible con la economía del despacho.

Tres formas de la curva de consumo térmico: cruda / régimen térmico específico / linealizada por tramos
Tres formas de la misma medición · Curva cruda → Régimen térmico específico → Entrega linealizada por tramos

En operación de estado estable una central de ciclo combinado de 980 MW es, en términos amplios, una cantidad conocida. El régimen térmico cae dentro de una banda angosta. El despachador sabe qué esperar.

La oferta de costo que le gana a la central los ingresos por despacho no es un juicio comercial — es una medición física. Específicamente, se deriva de la curva de consumo térmico de la central, el mismo artefacto en todo mercado mayorista que usa despacho por orden de mérito.

Esa relación no se asume desde los datos del OEM. Se mide bajo condiciones de campo, se valida contra los protocolos de prueba ASME PTC, y se presenta como parte del dossier de entrada al mercado — el dossier de migración al MEM en México, presentaciones equivalentes en otros mercados.

Qué es la curva, en términos físicos

La curva cruda grafica GJ/h de entrada de combustible contra MW netos de salida. Para la mayoría de las centrales térmicas, la curva es aproximadamente lineal por encima de la carga mínima estable. La curva de régimen térmico específico grafica kJ/kWh contra MW netos — la forma de "U" que revela la eficiencia directamente. La curva linealizada por tramos es el artefacto que ve el regulador: 3 a 6 tramos lineales a lo largo del rango operativo, con régimen térmico incremental constante por tramo.

De la medición al despacho

Cómo la curva se convierte en una oferta de costo.

Régimen térmico incremental×costo de combustible
+O&M variable+costo de emisiones

El primer término — régimen térmico incremental (GJ/MWh) — proviene directamente de la curva de consumo térmico. Los otros tres términos son específicos por jurisdicción, pero la estructura es la misma en cada mercado por orden de mérito — el MEM mexicano, el CCEE brasileño, el mercado spot chileno, PJM, ERCOT, los mercados zonales europeos. La curva determina si la central recibe despacho.

Central de ciclo combinadoEl sistema completo que caracteriza la curva de régimen térmico — turbina de gas, HRSG y cola de vapor

Por qué el regulador mide, no estima

Las garantías del OEM son a condiciones de diseño. El régimen térmico publicado supone una temperatura ambiente específica, una composición específica de combustible, una temperatura específica de agua de enfriamiento, una condición específica de equipo-como-nuevo. Ninguna de esas condiciones coincide con el ambiente operativo real a lo largo de la vida del activo.

Las garantías del OEM son para aceptación de desempeño, no para despacho. El contrato del OEM especifica un régimen térmico en un solo punto operativo. La economía del despacho necesita la curva a lo largo del rango operativo completo.

Las garantías del OEM no son independientes. Los mercados mayoristas regulados requieren evidencia producida bajo prueba independiente, con trazabilidad de medición y metodología que el regulador pueda auditar.

Cómo se estructura la prueba

La prueba de consumo térmico se corre típicamente como una serie de puntos de prueba en estado estable distribuidos a lo largo del rango operativo de la central. Cada punto de prueba sostiene la central en una salida definida durante una ventana de medición de típicamente dos a cuatro horas, en la cual se miden potencia neta, flujo de combustible, poder calorífico del combustible, condiciones ambientales, temperatura del agua de enfriamiento, consumo de carga auxiliar y condiciones de vapor.

Una central de ciclo simple de turbina de gas se prueba en 5 a 8 puntos. Una central de ciclo combinado típicamente necesita 8 a 15 — el comportamiento a carga parcial del ciclo de fondo de vapor cambia el régimen térmico general en formas que las curvas de ciclo simple no capturan.

Cinco modos de falla en pruebas de campo.

Cada uno produce una curva ligeramente equivocada que se compone sobre años de despacho.

01

Puntos de prueba en rangos cómodos

Todos los puntos en la región de 60–100% de carga. El comportamiento a baja carga se extrapola. Se usa para ofertar en horas de baja demanda, donde los errores se componen.

02

Tiempo de retención insuficiente

Las centrales tardan más en alcanzar estado estable que con retenciones de 90 minutos. La masa térmica del vapor en ciclo combinado extiende la constante de tiempo.

03

Muestreo de combustible a frecuencia equivocada

La composición del gas varía durante el día con la mezcla. Una sola muestra al inicio de un punto de prueba de varias horas no es adecuada.

04

Errores de medición de carga auxiliar

Medición incompleta de ventiladores de enfriamiento, sistemas de aceite lubricante, bombas de alimentación. La salida "neta" se sobreestima. El régimen térmico se subestima.

05

Deriva en calibración del medidor de combustible

La medición más consecuente. La deriva de calibración = error sistemático de la curva. Verifique inmediatamente antes de la campaña, no en el ciclo del OEM.

La relación entre entrada de combustible y salida eléctrica es física. La curva es la medición de esa física. El despacho es la consecuencia. El ingreso es el despacho.

El modelo de ingresos de la central vive o muere por lo que se mide durante unas pocas horas de campaña de prueba, ejecutada bajo protocolos específicos, con instrumentación específica, y documentada a un estándar específico. Tratar esa campaña como un cumplido en una lista es uno de los hábitos más caros en operación de centrales.

Verificar contra la regulación publicada

Los protocolos de prueba requeridos para la curva de consumo térmico (típicamente referenciando estándares ASME PTC por artículo en el manual de operación), el número requerido de puntos de prueba y la duración mínima de retención, la metodología para conversión linealizada por tramos requerida para la entrega al mercado, y el plazo dentro del cual se requiere re-verificación después de mantenimientos mayores deben confirmarse contra el marco regulatorio específico aplicable al proyecto. El marco descrito aquí es la metodología general basada en PTC, universal entre jurisdicciones.

¿Central entrando a un mercado mayorista? Hablemos de su campaña de régimen térmico.