Lo que produce el digestor
6 000 m³/día de biogás, con metano entre 61 y 67 %. El gas de una granja porcina es rico, y por eso también es agresivo.
Medido con MRU Optima 7
Caso de éxito · Granja porcina en Kantunil, Yucatán
Una granja de 40 000 cabezas en el corazón de Yucatán. Sus lagunas emitían metano todos los días; hoy están cubiertas y ese gas mueve un motogenerador de 200 kW sincronizado con la red. La planta genera cerca de 85 000 kWh al mes y cubre alrededor del 71 % de lo que consume la granja.
El sitio
La altitud y la temperatura son los dos factores que reducen la potencia de un motor. En la península una de las dos no existe: el estado está prácticamente a nivel del mar —9 msnm en Mérida, capital del estado— así que el derrateo por altitud es cero. Queda solo el calor.
A nivel del mar el aire conserva su densidad plena. El mismo motor en el Bajío o en el Valle de México perdería entre 8 y 15 % antes de arrancar.
Es la máxima registrada del estado. El aire caliente es menos denso y en ese factor sí existe pérdida, pero es el único que aplica en este sitio.
Ese es el total a descontar. Con la corrección por densidad de aire bien hecha, la pérdida es marginal y no obliga a sobredimensionar.
El paquete de enfriamiento del 6M21 a gas está calificado hasta 45 °C. El sitio llega a 43.6: cabe, sin paquete especial.
Ese último dato es determinante y con frecuencia se omite en la evaluación. Por encima del límite del fabricante el problema deja de ser la potencia y pasa a ser la refrigeración, y no se resuelve aplicando derrateo: requiere un paquete de enfriamiento mayor, con el costo que ello implica. Aquí se comprobó antes de cotizar.
El combustible
El digestor entrega 6 000 m³ de biogás al día con 61 a 67 % de metano. Buen gas para generar — y con 5 500 ppm de H₂S, imposible de meter crudo a un motor. La desulfuración biológica y el acondicionamiento lo dejan en 500 ppm: una reducción del 91 %, sin consumibles químicos.
6 000 m³/día de biogás, con metano entre 61 y 67 %. El gas de una granja porcina es rico, y por eso también es agresivo.
Medido con MRU Optima 790 a 98 m³/h, equivalentes a unos 1 880 m³ diarios. El consumo específico resulta de 0.55 m³ de biogás por kWh entregado.
Registro del ComApEl motor usa el 31 % del gas disponible. Quedan cerca de 4 120 m³ al día sin aprovechar: hay capacidad para ampliar la generación sin modificar el digestor.
La segunda unidad cabe
El equipo
La diferencia entre ambos se paga en la primera reparación mayor. Este equipo salió de nuestro taller con los componentes internos cambiados para gas de digestor y con el sistema de encendido que corrige la chispa según la calidad del gas del momento.
Baudouin 6M21 convertido a biogás: 6 cilindros en línea, 12.54 L, 127 × 165 mm, turboalimentado e interenfriado. Componentes internos cambiados para operación con gas de digestor.
MOTORTECH MIC4, con gobernador SC100 y driver de mezcla VariStep3. La chispa se ajusta a la calidad del gas del momento.
Leroy-Somer con regulador de tensión AVR D510, que es lo que permite sostener la sincronía con la red.
ComAp InteliSys NTC BaseBox: sincronía, reparto de carga, protecciones y registro histórico.
Soplador regenerativo Republic con variador Danfoss VLT FC 51, recubrimiento clase 3C3 para atmósfera con H₂S.
Dos compresores Curtis alternándose, con dosis de aire calculada contra el H₂S medido.
Analizador MRU Optima 7 en campo: metano, CO₂ y H₂S sobre la cubierta del digestor.
La conexión
La granja consume más de 120 000 kWh al mes. El equipo no se instaló para respaldar apagones: se instaló para generar todos los días, en paralelo con la red, y que el medidor cuente la diferencia.
Sincronizar con la red no es conectar y ya. Exige que el motor sostenga frecuencia y que el alternador sostenga tensión mientras la red se mueve, y que las protecciones abran en el momento correcto si algo se sale de rango. Eso es trabajo del controlador ComAp, del gobernador MOTORTECH y del AVR D510 del Leroy-Somer, y es lo que vuelve confiable una sincronía.
La figura regulatoria es la de Generadora Exenta: por debajo de 0.5 MW no se requiere permiso de la Comisión Nacional de Energía. Con 200 kW instalados, este proyecto entra con holgura y se resuelve con el contrato de interconexión y el convenio de medición neta.
Ventilación, bombeo, alimentación y refrigeración, todo el día.
Con el gas que antes se iba a la atmósfera.
No es respaldo: es generación de base.
Por debajo de 0.5 MW no se requiere permiso de la CNE.
Del montaje a la operación
Del izaje de los radiadores a la primera sincronía con la red. La misma gente que dimensionó el equipo es la que lo puso en marcha y la que hoy le da servicio.
Véalo trabajando
Un caso documentado se sostiene con la instalación a la vista. Esta planta existe, opera todos los días y se puede visitar: el motor en marcha, el tablero sincronizado con la red y el analizador midiendo el gas sobre la cubierta del digestor.
Se coordina previamente con el cliente y con nuestro departamento de servicio, en día hábil.
Es una granja en producción: el acceso se sujeta al protocolo sanitario del sitio, sin excepciones.
Digestor, tren de acondicionamiento, sala de máquinas y tablero de sincronía en operación.
Le acompaña el personal que dimensionó el equipo, no un representante comercial.
Con la producción de gas, su análisis y el consumo eléctrico del sitio determinamos la potencia aprovechable, el porcentaje de su consumo que cubre y el acondicionamiento requerido antes del motor.