Congeneración, microcongeneración e instalaciones de autoconsumo

La cogeneración de alta eficiencia permite asimilar su producción a un mix de producción de electricidad de producción fósil (con gas) y renovable (producida con el ahorro energético generado), similar o superior al actual mix del sistema español. Además es una tecnología que aporta potencia distribuida en el territorio. Una instalación de cogeneración con un rendimiento eléctrico equivalente de un 67% (fácil de alcanzar con la tecnología actual), es prácticamente equivalente a un ciclo combinado a gas más un parque eólico de igual potencia.

Además, estas plantas ubicadas cerca de los puntos de consumo, no sólo evitan las pérdidas en las redes de transmisión del sistema eléctrico, sino que aseguran la mayor parte de los problemas de distribución que se dan en determinados períodos estacionales, o que pueden surgir debido a fenómenos meteorológicos adversos.

La cogeneración también contribuye a una disminución del coste para el usuario final, ya que las primas que recibe son casi equivalentes a los costes evitados en las funciones de transporte, distribución y comercialización que otros actores del sistema reciben por la electricidad circulada. Esto ha permitido que importantes empresas consumidoras de energía puedan competir desde España con otros países mejor dotados de recursos energéticos propios.

La principal ventaja de las plantas de cogeneración es que permiten aprovechar el calor que no puede transformarse en energía eléctrica y que de otro modo se tiraría. Con la cogeneración de electricidad y calor es posible alzanzar un redimiento del 85%.

La competitividad que aporta la cogeneración al tejido industrial español ha sido decisiva en el pasado, y es básica en la situación actual de recesión económica, por que debe consolidarse en el futuro mantenimiento las plantas actuales, renovándolas para mejorar su eficiencia y fomentando nuevas plantas altamente eficientes tanto en el sector industrial como en el residencial. La propuesta española para conseguir en 2020 un mix energético eficaz y eficiente apoyándose en la cogeneración debe aprovecharse para el nuevo desarrollo del sector industrial y para asegurar la economía del sistema.

Asimismo el actual marco normativo del autoconsumo enfocado a instalaciones de cogeneración de hasta 1MW, para pequeñas industrias, edificios y uso doméstico, a raíz del RD 900/2015 de octubre, por el que se regulan las condiciones administrativas, técnicas y económicas de las modalidades de suministro de energía eléctrica con autoconsumo y de producción con autoconsumo, tras lo establecido en la Ley 24/2013, de 26 de diciembre, del Sector Eléctrico, abre las puertas al desarrollo de pequeñas instalaciones domésticas, plantas de pequeñas industrias e instalaciones en edificios residenciales y del sector terciario.

Para adentrarse en el mundo de las instalaciones de cogeneración, desde las grandes plantas instaladas en grandes industrias, a las plantas de micogeneración e instalaciones de autoconsumo, Renovetec lleva a cabo cursos programados en abierto y cursos in company, a la medida de las necesidades de nuestros clientes, adaptados a su propia instalación y objetivos.

Cogeneración significa producción simultánea de dos o más tipos de energía. Normalmente las energías generadas son electricidad y calor, aunque puede ser también energía mecánica y calor (y/o frío). La producción simultánea supone que puede ser utilizada simultáneamente, lo que implica proximidad de la planta generadora a los consumos, en contraposición al sistema convencional de producción de electricidad en centrales termoeléctricas independientes, donde también se desprende calor, pero éste no es aprovechado y ha de ser eliminado al ambiente. Hay que recordar que la termodinámica obliga a la evacuación de una cierta cantidad de calor en todo proceso térmico de producción de electricidad, ya que todo el calor absorbido no puede transformarse en trabajo. El objetivo de la cogeneración es que no se pierda esta gran cantidad de energía.

Analizando lo que antecede podemos señalar las principales características diferenciales de la cogeneración, es decir:

1. Se aprovechan varios tipos de energía, por lo que tiene un potencial de rendimiento mayor que una central convencional. A su vez este mayor rendimiento da origen a tres de sus mayores ventajas: menor consumo de combustible, coste de producción menor y menor impacto ambiental.
2. Se produce la energía donde se consume, por lo que hay menores pérdidas por transporte y aumenta la autonomía de las fábricas.

Cuando se escribe o se habla de cogeneración y sus aplicaciones, ya sea en una instalación concreta o en general, siempre se suele comenzar por el elemento primario; esto es, el motor, la turbina de gas o de vapor. Por el contrario cuando se estudia, cuando se gesta el proyecto, cuando se analizan las diferentes posibilidades, ha de hacerse al revés: debe comenzarse por las necesidades de calor del proceso, tanto en cantidades como en el tipo (nivel de temperatura, fluido caloportador, etc.) para a partir de ahí determinar el tipo de máquinas y su tamaño, que pueden proporcionarnos esta energía térmica. Como resultado tendremos una o varias instalaciones que para esa energía térmica, producen diferentes cantidades de electricidad y con diferente rendimiento y que por tanto tendrán diferente rentabilidad económica.

Es interesante destacar que el análisis de las necesidades de proceso no se debe restringir a la situación actual sino que hay que investigar si hay posibilidades de cambio en el aprovechamiento del calor que permitan la instalación de una planta de cogeneración más eficiente y por ende más rentable. Es importante resaltar nuevamente que la base de la cogeneración es el aprovechamiento del calor.

Una central termoeléctrica tradicional transforma la energía química contenida en un combustible fósil en energía eléctrica. Normalmente se quema un combustible fósil (carbón, fuelóleo, gasóleo, gas natural) para producir una energía térmica, energía térmica que es convertida en energía mecánica, que mediante un alternador se transforma en energía eléctrica, de alta calidad. Tradicionalmente la energía térmica se transformaba en mecánica mediante un ciclo de vapor o mediante una turbina de gas (plantas llamadas de punta o de picos, por su facilidad para suministrar energía con rapidez en los momentos de mayor demanda). En las plantas más eficientes de este tipo el rendimiento en la producción de electricidad no supera el 45%; el resto se tira a la atmósfera en forma de gases de escape, a través de chimeneas y en los sistemas de condensación y enfriamiento del ciclo termodinámico.