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REPOWERING EN

PLANTAS DE

AUTOCONSUMO PARA

DEPURADORAS

13-06-2018

Índice

1. INFORMACIÓN GENERAL DE LA EMPRESA

Historia de la compañía

Segmentos de mercado

Soluciones

Servicios

Gama de producto

2. REPOWERING EN DEPURADORAS

Motivación

Soluciones de alta eficiencia

Cálculos – Ahorro de energía

Conclusiones

3. OTRAS VENTAJAS

4. CASO REAL DE ESTUDIO

5. REFERENCIAS

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Historia de la compañía

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1871 El inventor de vehículos, Carl Benz, establece su “Taller Mecánico”

en Mannheim, Alemania - los cimientos de MWM.

1880 Producción del primer motor a gas.

1886 Se registra la patente alemana nº 37435 para el primer coche.

1910 Se inicia la producción de motores diésel.

1922 Se funda una nueva empresa. “Motorenwerke Mannheim AG, anteriormente

Benz, dedicada a la construcción de “motores estacionarios”.

1953 Se produce el primer motor diésel refrigerado por aire que emplea el

método de igual presión en la precámara patentado por MWM.

2005 Operando como Deutz AG, la empresa funda la filial independiente de

Deutz Power Systems.

2007 Venta de la filial DPS al inversor 3i en octubre.

2008 La empresa vuelve a denominarse MWM.

2011 MWM GmbH pasa a formar parte del grupo Caterpillar Inc.

2013 MWM GmbH pasa a denominarse Caterpillar Energy Solutions GmbH.

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Soluciones completas

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Servicios

MANTENIMIENTO SERVICIO DE ATENCIÓN 24 h

DOCUMENTACIÓN

CENTROS DE LOGÍSTICA RECAMBIOS

CENTROS DE FORMACIÓN

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Gama de producto

SE PUEDE CUBRIR UN RANGO DE POTENCIAS DESDE 400 KWEL HASTA 4.500 KWEL

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Motivación

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EFICIENCIA ELÉCTRICA

PRODUCCIÓN

ELÉCTRICA

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Motivación - Productos TCG – Continuo desarrollo

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Durante las dos pasadas décadas, la potencia y el

rendimiento de los motores de gas MWM se ha

incrementado continuamente.

La historia de este desarrollo se puede ilustrar tomando

como ejemplo los grupos motogeneradores TCG 2020 /

TCG 2032 y sus predecesores.



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TCG 3016

400-800 kWel

TCG 2020

1.000-2.000 kWel

Solución Plug & Play

TCG 3016, TCG 2020

CONSIDERACIONES: Composición del biogás (65% CH4 – 35% CO2)

500 mg NOx/Nm3 @ 5% O2

Condiciones ambientales ISO

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Soluciones de alta eficiencia – TCG3016

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TCG 3016 V8

400 kWel

ηel ~ 43 %

TCG 3016 V12

600 kWel

ηel ~ 43 %

Mayor rendimiento

Cárter de aceite más robusto

Ampliación intervalos entre cambios de aceite.

Nuevo sistema de control TPEM.

Consumo de aceite: 0,1 g/kWh.

Ampliación del ciclo de vida – 64.000 h biogás MQ

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TCG 3016 V16

800 kWel

ηel ~ 43,1 %



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MOTOR UNIDADES TCG 3016 V8 TCG 3016 V12 TCG 3016 V16 TCG2020 V12

POTENCIA

ELÉCTRICA kWel 400 600 800 1.000

RENDIMIENTO

ELÉCTRICO % 43 43 43,1 42,6

CONSUMO kW 930 1.395 1.856 2.348

CONSUMO m3/h 143 215 285 361

CONSIDERACIONES:

PRESTACIONES DE LOS MOTORES EN CONDICIONES ISO:

100 m.s.n.m

Temperatura de aire de combustión 25°C

Humedad relativa 60%

Biogás de depuradora (65% CH4 – 35% CO2)

PCI Biogás: 6,5 kWh/Nm3

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MOTOR EXISTENTE

• POTENCIA: 400 kWe

• CONSUMO DE GAS: 1.250 kW @ 32 %

MOTOR MWM

• CONSUMO DE GAS | RENDIMIENTO: 930 kW|43 %

CÁLCULO

• POTENCIA GENERADA = CONSUMO 1.250*43% = 537,5 kWe

• ∆ PRODUCCIÓN: 137,5 kWe*6.000h/año*0,1€/kWh

CONSIDERACIONES: Ejemplo de cálculo – Sustitución de un motor con un 32% de rendimiento

Precio de compra de electricidad: 0,01 € / kWh

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AHORRO 82.500 €/año



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RENDIMIENTO P (kWe) POTENCIA

ALCANZABLE ∆ GENERACIÓN

ANUAL (MWh/año) AHORRO (€/año)

28% 400 614 1.286 128.575

32% 400 537 825 82.500

35% 400 491 549 54.857

38% 400 453 316 31.579




28% 600 921 1.929 192.857

32% 600 806 1.238 123.750

35% 600 737 823 82.286

38% 600 679 474 47.368

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28% 800 1.231 2.589 258.857

32% 800 1.078 1.665 166.500

35% 800 985 1.111 111.086

38% 800 907 644 64.421




28% 1.000 1.521 3.129 312.857

32% 1.000 1.331 1.988 198.750

35% 1.000 1.217 1.303 130.286

38% 1.000 1.121 726 72.632

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Conclusiones

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0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

400 600 800 1.000

32% de rendimiento

Payback

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

400 600 800 1.000

35% de rendimiento

Payback

El incremento en la producción de los nuevos motores,

permitiría obtener retornos de la inversión “razonables” en

este rango de rendimientos.

Instalar un motogenerador de más potencia permitiría

poner a disposición del proceso mayor potencia térmica.

Estos proyectos están incentivados por otros “drivers”

tales como la optimización de los procesos, mejora

general de las instalaciones (no sólo del motor) y

solución de posibles problemas medioambientales.

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

400 600 800 1.000

28% de rendimiento

Payback

3. OTRAS VENTAJAS

• MENOR CONSUMO DE ACEITE 0,1 g/kWh

• SISTEMAS DE CONTROL OPTIMIZADOS

• EVITAR INVERSIONES EN MANTENIMIENTOS MAYORES - OVERHAUL

• MOTORES NUEVOS INTERVALOS DE MANTENIMIENTO MÁS EXTENDIDOS

• EXPERIENCIAS SATISFACTORIAS EN ESTE TIPO DE PROYECTOS

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4. CASO REAL DE ESTUDIO

Depuradora en la comunidad de Madrid - 2017

• SUSTITUCIÓN DE (1) GRUPO DE 28 % DE RENDIMIENTO

• MODELO MWM INSTALADO: TCG2016 V12 / 42,5 % de rendimiento

• ∆GENERACIÓN ANUAL: APROX. 2 GWh/año

• RECUPERACIÓN DE LA INVERSIÓN: 2,5 AÑOS

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5. REFERENCIAS

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MOTORES DE BIOGÁS INSTALADOS

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Gracias Contacto:

Javier Izaguirre

T +34 91 807 25 27

F +34 91 807 45 07

E :[email protected]

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