¿Cuáles son las desventajas de usar generadores de gas natural?

Los generadores de gas natural pueden suministrar energía de forma fiable, pero su idoneidad depende en gran medida del suministro de gas, la infraestructura del emplazamiento, el horario de funcionamiento y los requisitos de emisiones. Su desventaja más importante es que un generador conectado a una red de gasoductos no necesariamente cuenta con una fuente de combustible independiente: una interrupción del suministro o una presión de gas insuficiente pueden impedir que arranque o que entregue su potencia nominal.

Otras desventajas incluyen posibles costes de instalación considerables, el mantenimiento programado del motor y las emisiones de escape. El equilibrio depende de la aplicación. Para una unidad que funciona de forma continua puede resultar más fácil justificar una conexión de combustible de gran capacidad que para una que solo se utiliza unas pocas horas al año. En cambio, un sistema de respaldo crítico debe tener en cuenta los eventos que podrían interrumpir tanto el suministro eléctrico de la red como el servicio de gas.

La disponibilidad y la presión del combustible pueden limitar la fiabilidad

A diferencia de un generador diésel abastecido desde un depósito en las instalaciones, un generador alimentado por gasoducto depende de la red de gas y de los equipos situados entre la tubería principal y el motor. Los daños en los gasoductos, las restricciones de la compañía suministradora o una presión insuficiente en periodos de alta demanda pueden afectar al funcionamiento. Un emplazamiento que ya cuenta con una conexión de gas no debe dar por sentado que esta puede abastecer al generador a plena carga, especialmente si otros equipos consumen gas al mismo tiempo.

El suministro debe evaluarse tanto en términos de caudal como de presión bajo las condiciones de funcionamiento previstas para el generador. Deben tenerse en cuenta los requisitos de arranque, las pérdidas de presión en las tuberías y la distancia desde el punto de suministro. Un generador que funciona adecuadamente durante una prueba con baja demanda puede encontrarse con condiciones diferentes cuando otros consumos del emplazamiento están en funcionamiento.

Cuando el gas llega a una presión inadecuada para su uso directo, la regulación de presión y los equipos de seguridad asociados añaden otra capa al sistema. Componentes como una válvula de alivio de presión pueden formar parte de un módulo de descompresión o gasificación, según la configuración del combustible. Estos equipos deben diseñarse teniendo en cuenta las características del gas en el emplazamiento y las condiciones de funcionamiento requeridas; su presencia no elimina la necesidad de verificar la fiabilidad del suministro aguas arriba.

La instalación puede costar más de lo que sugiere el paquete del generador

El precio de compra del grupo electrógeno es solo una parte de la inversión. El proyecto también puede requerir una mejora de la acometida de gas, regulación de presión, tuberías, ventilación, tratamiento de gases de escape, aparamenta eléctrica, sistemas de control y obras civiles. Los permisos, la coordinación con la compañía suministradora y la puesta en marcha pueden añadir tiempo y costes antes de que el generador esté disponible para su uso.

Estos costes son especialmente importantes en aplicaciones de reserva. Un generador que funciona con poca frecuencia puede consumir poco combustible y, aun así, requerir una conexión de gas y una infraestructura auxiliar dimensionadas para su demanda máxima. Comparar los precios de los equipos sin incluir esos costes fijos puede hacer que la opción de gas parezca más atractiva de lo que resulta la instalación completa.

En emplazamientos remotos sin gasoducto, el gas natural comprimido o licuado suministrado por camión puede ser una alternativa, pero requiere almacenamiento de combustible, logística de suministro y equipos de reducción de presión o gasificación. Su idoneidad depende de la fiabilidad de las entregas, el espacio disponible, los requisitos de seguridad y el coste total del combustible suministrado.

Los costes de funcionamiento dependen de algo más que el precio del gas

El gas natural puede ser económico, pero un precio bajo del combustible no implica automáticamente un coste bajo por kilovatio-hora. La eficiencia del motor, la carga del generador, los gastos de suministro de combustible, el mantenimiento y el tiempo de inactividad influyen en el resultado. Una unidad sobredimensionada que funciona a una pequeña fracción de su capacidad puede consumir combustible de forma menos eficiente de lo esperado y presentar problemas de funcionamiento que dependen del diseño del motor.

Las comparaciones de costes deben basarse en el perfil de carga previsto, no solo en la potencia nominal. La estructura de costes de una instalación con una demanda eléctrica relativamente constante es distinta de la de una con picos breves y largos periodos de baja carga. También conviene prestar atención a los contratos de gas: los cargos por conexión, las tarifas relacionadas con la demanda y las condiciones de suministro pueden cambiar sustancialmente la rentabilidad.

Algunos motores de gas pueden recuperar calor aprovechable de los sistemas de escape o refrigeración. Esto puede mejorar el aprovechamiento energético global, pero solo cuando existe una demanda de calor adecuada y constante y se justifica el equipo adicional. No debe darse por supuesto al comparar costes en aplicaciones exclusivamente eléctricas.

El mantenimiento y la calidad del combustible afectan a la disponibilidad

Los motores de gas requieren mantenimiento planificado, que incluye inspecciones o cambios de aceite, filtros, bujías y otros componentes, conforme al programa del fabricante. El funcionamiento continuo acumula rápidamente horas de servicio, por lo que los intervalos de mantenimiento y el acceso a repuestos pueden afectar a la potencia disponible a lo largo del año.

La calidad del combustible es otra limitación. Las características del gas de gasoducto varían según el suministro, mientras que el gas asociado u otros gases de campo pueden tener una composición menos uniforme y contener contaminantes. Los compuestos de azufre, la humedad y otras impurezas pueden dañar componentes, contaminar el aceite o interferir con los equipos de control de emisiones si el combustible no es adecuado para el motor. Por ello, puede ser necesario tratar y supervisar el combustible, especialmente en aplicaciones petrolíferas.

Los compradores deben comprobar que las especificaciones de combustible del fabricante del motor se ajusten al rango previsto de composición del gas, y no solo a una muestra puntual, y entender qué ocurre si el combustible queda fuera de esos límites. Una fuente de gas de bajo coste puede resultar cara si requiere un acondicionamiento exhaustivo o provoca paradas imprevistas.

Los requisitos de emisiones y seguridad siguen siendo importantes

La combustión de gas natural produce dióxido de carbono y puede generar óxidos de nitrógeno, monóxido de carbono y otros contaminantes. Según el motor y los requisitos locales, pueden ser necesarios sistemas de postratamiento de gases de escape, pruebas de emisiones o restricciones de funcionamiento. Las condiciones de los permisos pueden variar entre el uso de emergencia como reserva y el funcionamiento habitual, por lo que no debe suponerse que una unidad autorizada para uso de respaldo sea adecuada para reducir los picos de demanda de forma habitual.

Las fugas de metano son otro factor que debe tenerse en cuenta. El gas natural está compuesto principalmente por metano, un potente gas de efecto invernadero, y las fugas en el sistema de combustible pueden reducir el beneficio climático de sustituir otro combustible. También representan un riesgo de incendio y explosión. Por ello, la ventilación adecuada, la detección de gas, el aislamiento y el mantenimiento son aspectos importantes de la instalación, sujetos a los requisitos locales aplicables.

El rendimiento no es idéntico al de un generador diésel

Los generadores de gas pueden responder de manera diferente a cambios repentinos de carga, especialmente cuando arrancan motores de gran tamaño o se transfieren varias cargas a la vez. El rendimiento depende del motor, el alternador, los sistemas de control y las condiciones del emplazamiento; debe comprobarse frente a las cargas reales de arranque y transitorias, en lugar de deducirse de la potencia indicada en la placa del generador.

La altitud, la temperatura ambiente y la calidad del gas también pueden afectar a la potencia disponible. La decisión práctica consiste en comparar las opciones con datos de rendimiento específicos del emplazamiento, el coste de instalación, las condiciones de suministro de combustible y la disponibilidad requerida. Cuando la continuidad del funcionamiento es crítica, la pregunta decisiva puede ser si el sistema de combustible seguirá disponible durante el mismo evento que provoca el corte eléctrico.