Eficiencia bruta vs neta de una central: usos propios

La hoja de datos de desempeño de un proveedor japonés de calderas o turbinas trae dos eficiencias: 発電端効率 y 送電端効率. Una tercera línea da el 所内率 como porcentaje. Su contrato, mientras tanto, garantiza un régimen térmico neto en kJ/kWh o en Btu/kWh, y el área de mantenimiento da seguimiento mensual al consumo de los equipos auxiliares.

Los términos se ordenan fácilmente cuando se conocen. 発電端 (hatsudentan, "extremo de generación") es la generación bruta en los bornes del generador. 送電端 (sodentan, "extremo de envío") es la salida neta, después del consumo propio de la planta. El 所内率 (shonai-ritsu) es el porcentaje de usos propios, también llamado relación de servicios auxiliares, y es el dato que une a las dos.

Esta guía explica dónde se mide cada valor, cómo convertir entre eficiencia bruta, eficiencia neta y régimen térmico, y por qué la base del poder calorífico (PCS o PCI) importa tanto como el punto de medición. Termina con una lista de verificación y preguntas para enviar al proveedor japonés.

La tabla reúne los términos japoneses que más probablemente verá en especificaciones, garantías de desempeño y reportes de operación.

Japonés	Lectura	Equivalente común	Significado
発電端	hatsudentan	Bornes del generador, bruto (gross)	Electricidad en los bornes del generador
送電端	sodentan	Salida de la planta, neto (net)	Generación bruta menos el consumo propio de la planta
所内率	shonai-ritsu	Porcentaje de usos propios (station service ratio)	Consumo propio de la planta como porcentaje de la generación bruta
所内電力 / 所内消費電力	shonai denryoku / shonai shohi denryoku	Energía de usos propios, servicios auxiliares	Electricidad que se usa para operar la planta
補機	hoki	Equipos auxiliares	Bombas, ventiladores y otros equipos que apoyan la generación
受電端 / 需要端	judentan / juyotan	Punto de recepción, punto de uso	Donde el cliente recibe la electricidad
高位発熱量 / 低位発熱量	koi / tei-i hatsunetsuryo	PCS (HHV) / PCI (LHV)	Poder calorífico superior e inferior del combustible

Contenido

1. Extremo de generación y extremo de envío: dónde se mide cada uno
2. Eficiencia bruta y neta: un balance de energía con números
3. Fórmulas: eficiencia bruta, porcentaje de usos propios y eficiencia neta
4. De la eficiencia al régimen térmico: kJ/kWh, Btu/kWh, kcal/kWh
5. PCS y PCI: revise la base antes de comparar
6. Punto de recepción: las pérdidas fuera de la planta
7. Cómo reducir los usos propios sube la eficiencia neta
8. Lista de verificación: cómo leer cifras brutas y netas en una especificación japonesa
9. Preguntas para el proveedor japonés
10. Límites de esta guía
11. Preguntas frecuentes
12. Fuentes

Extremo de generación y extremo de envío: dónde se mide cada uno

El extremo de generación (hatsudentan) es el punto donde la potencia sale de los bornes del generador. El extremo de envío (sodentan) es la salida neta de la planta: lo que queda después del consumo propio y se envía a la red o a la planta industrial. Es la frontera para juzgar a la central como un todo.

La figura usa números relativos. De 30 unidades generadas, la planta usa 3, así que 27 salen por el extremo de envío.

Figura 1: la energía del generador se reparte entre la planta y la red

Si la planta usa 3 de las 30 unidades generadas, quedan 27 en el extremo de envío.

Números relativos, solo para ilustrar. Los puntos de medición y los límites de las pérdidas siguen la especificación de medición de cada planta.

Una central necesita electricidad para operar. Las bombas de agua de alimentación y los ventiladores de tiro, por ejemplo, mueven agua y aire de combustión hacia la caldera, y la potencia que consumen sale de lo que la planta podría enviar a la red.

Estos equipos de apoyo se llaman hoki (補機, equipos auxiliares), y su consumo forma los usos propios, también llamados servicios auxiliares. Si se mira solo el generador, se obtiene el valor bruto. Si se mira la planta completa, con sus auxiliares, se obtiene el valor neto.

Qué cuenta como carga de usos propios

En una planta de vapor, las cargas típicas de usos propios son las máquinas que mueven agua, aire y agua de enfriamiento. Las plantas con torres de enfriamiento también operan ventiladores de torre y bombas de agua de circulación, así que la mezcla de cargas depende del sistema de enfriamiento.

Los tres grupos de la figura explican el trabajo que hace la energía de los auxiliares.

Figura 2: tres trabajos de la energía de los auxiliares

La energía de los auxiliares empuja agua, mueve aire y expulsa calor.

Bombas de agua de alimentaciónEmpujan el agua hacia la caldera contra su presión. El flujo y la presión requeridos definen la potencia.

Ventiladores de tiroMueven el aire de combustión y los gases de escape. El flujo y la caída de presión del recorrido definen la potencia.

Sistema de enfriamientoExpulsa el calor recibido en el condensador. Con torres de enfriamiento, sus ventiladores también cuentan como usos propios.

La potencia de una bomba depende del flujo, la carga (altura) y la eficiencia de la bomba, no solo de que haya agua circulando. Separar los usos propios por equipo muestra dónde están los ahorros.

La carga de los ventiladores también incluye la resistencia del precalentador de aire. Al evaluar la recuperación de calor en un precalentador, ponga en el mismo balance el ahorro de combustible y la potencia adicional del ventilador para ver el efecto neto.

El porcentaje de usos propios se calcula sobre la generación bruta

El porcentaje de usos propios es la energía de usos propios dividida entre la energía bruta (en bornes del generador). Con 30 generadas y 3 usadas en la planta, el porcentaje es 10%. No es 3% (3 entre los 100 del combustible) ni 3 entre los 27 netos.

Esto coincide con la definición del Institute of Electrical Engineers of Japan (IEEJ). Los reglamentos tarifarios de la India (CERC) también expresan el consumo auxiliar como porcentaje de la energía bruta en bornes, y la EIA de EE. UU. define la generación neta igual: generación bruta menos usos propios.

El alcance de "usos propios" no es idéntico en todas partes. La definición de IEEJ excluye la potencia de bombeo de las plantas de almacenamiento por bombeo, mientras que la EIA la cuenta como usos propios. CERC incluye las pérdidas de los transformadores dentro de la central y excluye la energía de la colonia habitacional y de la construcción.

El porcentaje también cambia con el tipo de planta, la configuración de auxiliares y la carga. Si la generación baja a la mitad y la energía de usos propios se mantiene, el porcentaje se duplica. Use valores medidos de la misma planta y del mismo periodo, no una cifra supuesta por el tamaño o el tipo de planta.

Eficiencia bruta y neta: un balance de energía con números

Tome como ilustración una entrada de calor del combustible de 100. Suponga que las pérdidas de caldera, tuberías y otros equipos son 10 y que el calor rechazado del condensador al sistema de enfriamiento es 60. Los 30 restantes se vuelven electricidad, así que la eficiencia bruta (hatsudentan) es 30%.

La figura lo divide en dos pasos: el balance de calor hasta el generador, y lo que pasa después con la electricidad.

Figura 3: las 100 unidades de calor del combustible, en dos pasos

Separe el balance de calor hasta los bornes del generador del uso de la electricidad.

Calor del combustible: 100

106030

Pérdidas de calor en equipos 10 / Calor rechazado al enfriamiento 60 / Electricidad 30

Electricidad generada: 30

327

Usos propios 3 / Enviada a la red 27

Cada barra se dibuja al 100% del ancho para su propio total; la barra de abajo amplía los 30 de la barra de arriba. La distribución no representa las pérdidas típicas de una planta real.

Si los auxiliares usan 3 de las 30 unidades, se pueden enviar 27. La eficiencia neta (sodentan) es 27 entre los 100 del combustible, es decir, 27%. La salida del generador en sí no cambia.

En este ejemplo, el calor que sale del condensador y la energía de usos propios son flujos distintos. Las 60 unidades de calor que arrastra el agua de enfriamiento no son iguales a las 3 unidades de electricidad que consumen las bombas y los ventiladores de la torre. Cuente el calor y la electricidad por separado.

Condensar el vapor para regresarlo a agua es parte del ciclo Rankine, y un diagrama de balance térmico ayuda a seguir el calor que entra y sale de cada componente.

Eficiencia de la planta y eficiencia de un equipo

La fracción del calor del combustible que la caldera pasa al vapor no es la fracción que la planta convierte en electricidad. No todo el calor del vapor se vuelve potencia, así que usar la eficiencia de la caldera como eficiencia bruta de la planta da un resultado equivocado.

El trabajo de la turbina se obtiene de las condiciones del vapor a la entrada y a la salida. Al unir ese cálculo con la eficiencia de la caldera (del combustible al vapor) se ve en qué etapa están las pérdidas que se quieren reducir.

Las plantas de cogeneración que además suministran calor residual a procesos de producción cuentan también el calor útil. La eficiencia eléctrica y la eficiencia total (electricidad más calor) responden preguntas distintas, así que confirme a cuál se refiere una cifra.

Fórmulas: eficiencia bruta, porcentaje de usos propios y eficiencia neta

Ponga el calor del combustible y la energía eléctrica en la misma unidad antes de dividir. Un kWh equivale a 3,600 kJ, así que si la electricidad se registra en kWh y la entrada de calor en kJ, multiplique los kWh por 3,600.

Use un poder calorífico que corresponda a la unidad del consumo de combustible: kJ/kg para masa, kJ/m³ para volumen de gas. En el gas, no mezcle el volumen en condiciones estándar con el volumen a temperatura y presión reales.

Para un porcentaje de usos propios de 10%, escriba s como 10; al dividir entre 100 se obtiene 0.10. Si usa la forma decimal, "eficiencia neta = eficiencia bruta × (1 − porcentaje de usos propios)", escriba directamente 0.10.

Ejemplo resuelto: de los registros de combustible a la eficiencia neta

Suponga que en un periodo la planta quema 10,000 kg de combustible con poder calorífico de 36,000 kJ/kg. La generación bruta es 30,000 kWh y los usos propios son 3,000 kWh. Con eso se calcula todo, empezando por la entrada de calor.

La figura muestra los tres registros necesarios, todos del mismo periodo.

Figura 4: alinee los dos medidores y el registro de combustible al mismo periodo

Con la entrada de calor, la generación bruta y los usos propios se pueden verificar las dos eficiencias.

Datos de cálculo ficticios. En kWh, las lecturas de los medidores son 30,000 kWh y 3,000 kWh.

Tanto el 30% como el 27% salen de registros de combustible y electricidad del mismo periodo. Mezclar la generación de un día con el consumo de combustible de un mes vuelve inútil la proporción, así que alinee primero el inicio y el fin de cada registro. También ayuda marcar los puntos de medición en un diagrama unifilar antes de escribir las ecuaciones.

La potencia en kW es una tasa instantánea; la energía en kWh es la potencia acumulada en el tiempo. A salida constante, multiplique la potencia por las horas de operación para obtener la energía.

Cómo pasar de bruto a neto y al revés

Divida la eficiencia neta entre (1 − porcentaje de usos propios en decimal) para recuperar la eficiencia bruta. En el ejemplo, 27% ÷ 0.90 = 30%, que corresponde a la energía antes del consumo propio de la planta.

De la eficiencia al régimen térmico: kJ/kWh, Btu/kWh, kcal/kWh

El régimen térmico (heat rate) es el inverso de la eficiencia: la entrada de calor necesaria para producir un kWh. Los documentos japoneses suelen dar la eficiencia en porcentaje, mientras que los contratos de origen estadounidense usan Btu/kWh. En México, los informes de CFE reportan la generación bruta y el régimen térmico en kJ/kWh. Para convertir, use el contenido de energía de un kWh.

• kJ/kWh: régimen térmico = 3,600 ÷ eficiencia (en decimal)
• Btu/kWh: régimen térmico = 3,412 ÷ eficiencia, el factor que usa la EIA de EE. UU.
• kcal/kWh: régimen térmico = 860 ÷ eficiencia, útil en textos japoneses antiguos y en documentos que aún usan kcal

Aplicadas al ejemplo resuelto, las conversiones quedan como en la tabla. Como el régimen térmico es el inverso de la eficiencia, el régimen térmico neto es el bruto dividido entre la fracción que se envía, no multiplicado por ella.

Base	Eficiencia	Régimen térmico (kJ/kWh)	Régimen térmico (Btu/kWh)	Régimen térmico (kcal/kWh)
Bruta (hatsudentan)	30%	12,000	aprox. 11,370	aprox. 2,870
Neta (sodentan)	27%	aprox. 13,330	aprox. 12,640	aprox. 3,190

Los nombres varían según el mercado. La EIA de EE. UU. reporta el régimen térmico por kWh neto, y la regulación de la India define el "gross station heat rate" en kcal/kWh en los bornes del generador, con el consumo auxiliar como norma aparte.

Un valor 発電端 japonés corresponde a una cifra bruta, y un valor 送電端 a una cifra neta. Aun así, hay que revisar la frontera, como explica la lista de verificación más adelante.

PCS y PCI: revise la base antes de comparar

El combustible tiene un poder calorífico superior (PCS, HHV, también llamado GCV) y un poder calorífico inferior (PCI, LHV, o NCV). El PCS incluye el calor liberado cuando el vapor de agua de la combustión se condensa; el PCI no lo incluye. Para la misma cantidad de combustible, la entrada de calor en base PCS es mayor.

Al dividir la misma salida entre una entrada de calor mayor, una eficiencia en base PCS resulta más baja que una en base PCI. La diferencia depende del combustible: el PCI queda cerca de 4% por debajo del PCS en el carbón y cerca de 10% por debajo en el gas natural. Una planta con 40% en base PCS se reportaría con cerca de 42% en base PCI con carbón y cerca de 44% con gas natural.

Las convenciones cambian según el país y el equipo:

• Japón: las referencias japonesas de ingeniería eléctrica suelen usar PCS para la eficiencia térmica de la planta, y los puntos de referencia del gobierno para termoeléctricas se fijan en base bruta (hatsudentan) y PCS. Los catálogos de equipos aún pueden citar PCI, así que revise la nota al pie.
• Estados Unidos: el PCS es la base habitual en las plantas de carbón, mientras que las eficiencias de las plantas de gas natural suelen citarse en base PCI.
• Partes de Europa y otras regiones: el PCI es común para reportar la eficiencia térmica, pero confirme la base en cada documento.
• México: CFE reporta generación bruta y régimen térmico en kJ/kWh. La base (PCS o PCI) que usa un contrato o un reporte concreto debe confirmarse en el propio documento.

Bruto contra neto (dónde se mide la salida) y PCS contra PCI (qué va en el denominador) son dos preguntas independientes. Revise ambas antes de comparar una cifra japonesa con la suya. Como buena parte de la generación térmica en México usa gas natural, la brecha de cerca de 10% entre PCS y PCI puede explicar por sí sola una diferencia de varios puntos.

Las tablas de desempeño también indican la carga y las condiciones ambientales. Una garantía a carga nominal y un promedio anual de operación se ven afectados de forma distinta por arranques, paros y operación a baja carga, así que compare también las condiciones de operación, aunque la eficiencia lleve el mismo nombre.

Punto de recepción: las pérdidas fuera de la planta

El punto de recepción, 受電端 (judentan), es donde el cliente recibe la electricidad. Entre el extremo de envío y ese punto, las líneas y los transformadores pierden energía (pérdidas de transmisión y distribución, o T&D), por lo que la eficiencia medida hasta el cliente es menor que la eficiencia neta de la planta.

Entre una central y una fábrica, la electricidad se eleva de tensión, se transmite, se transforma y se distribuye. Si el punto de recepción es el medidor de entrada de la fábrica, las pérdidas del cableado interno y de los equipos de producción pertenecen al balance de energía de la propia fábrica.

Como ilustración, suponga una eficiencia neta de 27% y una pérdida total de 5% hasta el punto de recepción. Entonces 27 × 0.95 da una eficiencia de 25.65% en el punto de recepción. El 5% es un supuesto de cálculo, no una cifra real de una red.

Algunos documentos listan por separado la tasa de pérdidas de transmisión y distribución y el consumo propio de la subestación. En ese caso, multiplique por cada fracción restante. Si una sola tasa de pérdida total ya incluye el consumo de la subestación, aplicar otra vez la tasa de la subestación resta la misma pérdida dos veces.

Un ejemplo histórico de Japón: eficiencia en el punto de recepción y energía primaria

Una pregunta y respuesta de J-Net21, sitio de la Organization for Small & Medium Enterprises and Regional Innovation (SMRJ) de Japón, da un ejemplo diurno con datos del año fiscal 2003. Usa una eficiencia bruta de 40.44%, un porcentaje de usos propios de 4.6%, una tasa de pérdidas de T&D de 6.3% y un consumo de subestación de 0.13%.

Con la tasa de pérdida total de 10.7% de la misma fuente se obtiene cerca de 36.11%, ligeramente distinto del 36.10% que sale de multiplicar las tasas individuales. Ambos se redondean a 36.1%, y 3,600 entre 0.361 da cerca de 9,972 kJ/kWh.

Este ejemplo muestra cómo se relacionan la eficiencia y la energía primaria. No es el factor para reportes vigentes bajo la Ley de Conservación de Energía de Japón; consulte los formatos oficiales del año fiscal correspondiente. Para México, no use esta cifra: las conversiones de energía primaria se toman de los documentos oficiales mexicanos aplicables.

Cómo reducir los usos propios sube la eficiencia neta

Las bombas accionadas por motor, como la de la imagen, son cargas típicas de usos propios.

Aun con la misma eficiencia bruta, la eficiencia neta sube cuando los auxiliares consumen menos. La figura mantiene la eficiencia bruta en 40% y cambia solo el porcentaje de usos propios.

Figura 5: porcentaje de usos propios y eficiencia neta con 40% de eficiencia bruta

Una baja en el porcentaje de usos propios sube la eficiencia neta en esa baja multiplicada por la eficiencia bruta.

Porcentaje de usos propios

Fracción que se envía

Eficiencia neta

10%

90%

36.0%

8%

92%

36.8%

5%

95%

38.0%

Comparación hipotética. Pasar de 10% a 8% reduce el porcentaje en 2 puntos y sube la eficiencia neta 0.8 puntos.

Por ejemplo, mantenga la generación bruta en 100,000 kWh y baje el porcentaje de usos propios de 10% a 8%. Los usos propios bajan 2,000 kWh, y esa energía se puede enviar a la red. La entrada de combustible y la eficiencia bruta no cambian.

Si en cambio se mantiene constante la salida neta, la planta necesita menos generación bruta. Como la eficiencia bruta también cambia con la carga, calcule el ahorro real de combustible con los registros de generación y combustible de antes y después del cambio.

Al comparar antes y después, revise la energía de cada auxiliar contra los registros de operación. Poner la carga y las horas de operación junto a la generación ayuda a separar los cambios por condiciones de operación del efecto de la mejora en sí.

Las mejoras en auxiliares mantienen el flujo requerido de agua y aire y reducen la potencia sobrante. Analice la eficiencia de la bomba junto con las condiciones de operación, y juzgue el resultado en el extremo de envío de la planta, no en la máquina individual.

La tabla resume las tres eficiencias por punto de medición y por lo que cada una resta.

Aspecto	Bruta (hatsudentan)	Neta (sodentan)	Punto de recepción
Punto de medición	Bornes del generador	Donde la energía sale de la planta, después de los usos propios	Donde el cliente recibe la energía
Electricidad en el numerador	Energía bruta	Energía bruta menos energía de usos propios	Energía neta menos pérdidas de T&D
Lo que se resta	Nada	Usos propios: bombas de agua de alimentación, ventiladores de tiro, etc.	Además, pérdidas en líneas de transmisión y transformadores
Ejemplo resuelto	30%	27% (10% de usos propios)	25.65% (5% de pérdida total)
Tamaño relativo	La más alta de las tres	Menor que la bruta	Menor que la neta

Lista de verificación: cómo leer cifras brutas y netas en una especificación japonesa

Antes de comparar una eficiencia o un régimen térmico japonés con sus propios números, confirme cada punto de la lista. Dos cifras pueden no coincidir solo porque uno de estos puntos es distinto.

• Frontera: ¿el valor es 発電端 (bruto, bornes del generador) o 送電端 (neto, extremo de envío)?
• Base del poder calorífico: ¿la entrada de calor está en base PCS o PCI? Busque 高位 (PCS) o 低位 (PCI) en las notas.
• Alcance de los usos propios: ¿qué cargas se incluyen? El manejo de combustible, las torres de enfriamiento, los equipos ambientales, los edificios y el aire acondicionado pueden o no estar contados.
• Pérdidas de transformadores: ¿las pérdidas del transformador elevador del generador y del transformador de auxiliares de la unidad forman parte de los usos propios o quedan fuera de la frontera?
• Puntos de medición: ¿dónde se miden exactamente la generación bruta, los usos propios y la salida neta, y qué clases de medidor se usan?
• Denominador del porcentaje: ¿el 所内率 se divide entre la generación bruta, como en la definición habitual?
• Periodo y tipo de valor: ¿es un valor de diseño a carga nominal, un resultado de prueba o un promedio anual de operación?
• Condiciones: ¿qué carga, temperatura ambiente, temperatura del agua de enfriamiento y combustible se suponen?
• Unidades: ¿el régimen térmico está en kJ/kWh, kcal/kWh o Btu/kWh? ¿La eficiencia está en porcentaje o en decimal?
• Cogeneración: ¿la cifra es solo eficiencia eléctrica o eficiencia total, con el calor útil incluido?

Preguntas para el proveedor japonés

Si la especificación no responde la lista de verificación, envíe preguntas como estas. Sirven para una caldera, una turbina, una cogeneración o un paquete completo de central.

• ¿La eficiencia garantizada (o el régimen térmico) está en el extremo de generación (発電端) o en el de envío (送電端)?
• ¿La entrada de calor del combustible está en base PCS (高位発熱量) o PCI (低位発熱量)? ¿Qué análisis de combustible y qué poder calorífico se usaron?
• Indique las cargas incluidas en los usos propios (所内電力). ¿Se incluyen el manejo de combustible, los ventiladores de la torre de enfriamiento, el tratamiento de gases de escape y las cargas de edificios?
• ¿Las pérdidas de transformadores (elevador del generador y de auxiliares de la unidad) se incluyen en los usos propios o quedan fuera de la frontera?
• ¿Dónde se miden la generación bruta, los usos propios y la salida neta? Marque los puntos de medición en el diagrama unifilar.
• ¿El porcentaje de usos propios (所内率) se calcula sobre la generación bruta?
• ¿Qué carga, condiciones ambientales y temperatura del agua de enfriamiento aplican al valor garantizado? ¿Hay una curva de corrección para otras condiciones?
• ¿Qué código o procedimiento de prueba se usará para verificar la garantía, y lo hemos acordado con ustedes?

Un mensaje corto que puede adaptar (si el proveedor trabaja en inglés, el mismo texto se traduce sin cambios):

Asunto: Aclaración de la base de eficiencia en los datos de desempeño
Estamos revisando la hoja de datos de desempeño de [equipo]. Les pedimos confirmar: (1) si la eficiencia y el régimen térmico indicados corresponden al extremo de generación (bruto) o al de envío (neto); (2) si la entrada de calor está en base PCS o PCI; (3) qué cargas y qué pérdidas de transformadores se incluyen en los usos propios; y (4) los puntos de medición de la generación bruta, los usos propios y la salida neta. Un diagrama unifilar con las marcas nos ayudaría a alinear sus valores con los términos de nuestro contrato.

Para las pruebas de aceptación, acuerde el código de prueba y la frontera antes de la prueba, no después. ASME PTC 46 (Overall Plant Performance) es un código que se usa en pruebas de planta completa y que reporta potencia neta corregida y régimen térmico corregido.

Si aplica o no a su proyecto es una decisión contractual.

Límites de esta guía

• Los números de los ejemplos resueltos y de la Figura 5 son ficticios y no representan el desempeño típico de una planta.
• Las definiciones de usos propios cambian según la organización, el regulador y el contrato. El bombeo en plantas de almacenamiento, las pérdidas de transformadores y las instalaciones del sitio se tratan de forma distinta.
• Las convenciones PCS/PCI son práctica general, no reglas. Revise siempre la base indicada en el documento específico.
• El ejemplo japonés del año fiscal 2003 es histórico. No es un factor vigente para ningún reporte regulatorio, ni japonés ni mexicano.
• No se confirmó una NOM o NMX mexicana que defina eficiencia bruta o neta; en la práctica la definen el contrato y el código de prueba acordado. La seguridad de calderas y recipientes a presión no se trata aquí; en México aplica, entre otras, la NOM-020-STPS-2011.
• Las garantías de desempeño y los métodos de prueba dependen del contrato. Esta guía describe qué revisar, no cómo debe ejecutarse una prueba.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es mayor, la eficiencia bruta o la neta?

La bruta, siempre que ambas usen la misma entrada de calor y el mismo periodo y que la planta consuma parte de su propia energía. Una parte de la energía generada se va a usos propios, y mientras más use la planta, más se separan las dos cifras.

¿Un porcentaje de usos propios de 10% significa restar 10 puntos?

No. El porcentaje es una fracción de la generación bruta, así que se multiplica la eficiencia bruta por 0.90. Con 40% bruto, la eficiencia neta es 36%, es decir, 4 puntos menos, no el 30% que saldría de restar 10 puntos.

¿Se puede calcular el porcentaje de usos propios con potencia (kW) en lugar de energía (kWh)?

Sí, para un instante, si ambas lecturas se toman al mismo tiempo. Para un periodo, use la energía integrada (kWh). Cuando la carga varía, un promedio simple de porcentajes instantáneos puede diferir del porcentaje calculado con energías.

¿La eficiencia en el punto de recepción es igual a la eficiencia neta de la planta?

No. Entre el extremo de envío de la planta y el punto de recepción del cliente están las pérdidas de transmisión y distribución. El punto de recepción al que se refiere cada documento cambia el alcance; al evaluar la energía comprada por una fábrica, trace el balance hasta el medidor de entrada.

¿Una eficiencia neta alta significa que el generador mismo es eficiente?

No necesariamente. La eficiencia neta refleja tanto la conversión de calor en electricidad como los usos propios. Para encontrar la causa de un cambio, separe la eficiencia bruta del porcentaje de usos propios, y evalúe el generador por sí solo con su potencia de entrada en la flecha y su salida eléctrica.

Fuentes

• Definición de energía de usos propios y de porcentaje de usos propios: IEEJ, terminología eléctrica "Station service power" (en japonés)
• Eficiencia térmica bruta y neta, PCS como base habitual: Power Academy, glosario de ingeniería eléctrica "Thermal efficiency" (en japonés)
• Puntos de referencia del gobierno japonés para eficiencia termoeléctrica, en base bruta y PCS: METI, material del Grupo de Trabajo sobre generación termoeléctrica (en japonés)
• Recorrido de la electricidad de la central al cliente: Federation of Electric Power Companies of Japan, "How electricity is delivered" (en japonés)
• Ejemplo del año fiscal 2003 de eficiencia en el punto de recepción: SMRJ J-Net21, factor de energía primaria de la electricidad bajo la ley japonesa de conservación de energía (en japonés)
• Definiciones de PCS y PCI: Mitsubishi Heavy Industries, comunicado sobre investigación de ciclo combinado triple (en japonés)
• Diferencia PCS/PCI por combustible y convenciones regionales: National Research Council, Coal: Energy for the Future (1995)
• Generación neta y usos propios, incluido el bombeo: US EIA Glossary, "Net generation"
• Régimen térmico, 3,412 Btu/kWh y Btu por kWh neto: US EIA FAQ, "What is the efficiency of different types of power plants?"
• Consumo auxiliar, gross station heat rate y GCV: CERC (Terms and Conditions of Tariff) Regulations, 2024
• Generación bruta y régimen térmico en kJ/kWh en los reportes de CFE: CFE, Informe Anual 2024
• Alcance y frontera de prueba de ASME PTC 46: ANSI Webstore, ASME PTC 46-2015 (R2025)
• Bombas de agua de alimentación y de circulación en plantas térmicas: Mitsubishi Heavy Industries, bombas para plantas termoeléctricas (en japonés)
• Flujo, carga, volumen de aire, presión y potencia del motor: Japan Electrical Engineers' Association, cálculo de la potencia requerida de un motor (en japonés)