En el mundo de la energía existen diversas formas en las que producir electricidad. Se puede emplear los combustibles fósiles (petróleo, carbón, gas natural…) para producir energía eléctrica de muchas maneras. El problema de utilizarlos es la contaminación que generan y que son recursos limitados. También podemos obtener energía a través de fuentes renovables como la solar, eólica, geotérmica o hidráulica, cuidando así del medioambiente ya que estas son inagotables.
Independientemente de la fuente energética utilizada, la eficiencia es primordial en los sistemas de producción de energía. Cuanto mayor sea la eficiencia energética, mejor aprovecharemos los recursos y generaremos una mayor cantidad de energía de calidad. Un sistema que se destaca por su alta eficiencia es el de la cogeneración.
¿Qué es la cogeneración?
La cogeneración es un sistema de producción de energía altamente eficiente, que genera simultáneamente energía eléctrica y energía térmica, aprovechando al máximo la energía primaria utilizada, que normalmente proviene de la combustión de combustibles fósiles como el gas natural o el petróleo.
Este proceso es mucho más eficiente que los sistemas de generación convencionales, ya que no solo produce electricidad, sino que también utiliza el calor generado durante el proceso, que de otro modo se desperdiciaría. Esto se traduce en una mejora significativa en el aprovechamiento de los recursos naturales.
Ventajas de la cogeneración
La principal ventaja de la cogeneración es su alta eficiencia energética. Al aprovechar el calor para generar energía térmica, se evita la necesidad de instalaciones adicionales como calderas convencionales. Esto significa que en lugar de gestionar dos sistemas independientes (uno para generar electricidad y otro para calor), la cogeneración soluciona ambas necesidades en un solo proceso.
Otro beneficio importante es que la cogeneración se puede realizar cercana al punto de consumo, reduciendo las pérdidas de energía en el transporte. Estas pérdidas, que en las redes eléctricas convencionales pueden oscilar entre un 25% y un 30%, se reducen significativamente en los sistemas descentralizados de cogeneración.
En términos ambientales, una mayor eficiencia también se traduce en una reducción de las emisiones de CO2 y otros gases contaminantes. Si además se utiliza el calor residual para refrigeración (trigeneración), la eficiencia se optimiza aún más.
Elementos de la cogeneración
El sistema de cogeneración se compone de varios elementos que trabajan conjuntamente para lograr su alto rendimiento:
- Fuente primaria de energía: Generalmente son combustibles fósiles como gas natural, aunque también pueden usarse biogás o biometano en aplicaciones específicas.
- Transformador de energía mecánica: Turbinas de gas, vapor o motores alternativos convierten la energía química del combustible en mecánica.
- Aprovechamiento del calor: Calderas, intercambiadores de calor o secaderos recuperan el calor que se genera en el proceso.
- Sistema de refrigeración: Cuando parte de la energía térmica no es aprovechada, se utiliza un sistema de refrigeración (torres de enfriamiento o aerocondensadores).
Tipos de plantas de cogeneración
Existen varios tipos de plantas de cogeneración en función de los elementos que utilizan para transformar la energía primaria:
- Planta con motor de gas: Usa gas natural, gasóleo o fuel-oil. Ofrecen alta eficiencia en la producción de electricidad, pero son menos eficientes en la producción de calor.
- Planta con turbina de gas: La energía térmica de los gases de escape se recupera fácilmente, lo cual es aprovechable para producir vapor.
- Planta con turbina de vapor: Utiliza la expansión del vapor de alta presión para mover turbinas y generar electricidad.
- Planta de ciclo combinado: Utiliza tanto turbinas de gas como de vapor para mejorar la eficiencia total del proceso.
Beneficios de la cogeneración
La cogeneración genera una serie de beneficios que pueden agruparse en tres grandes categorías:
- Beneficios para el país y la sociedad: Ahorro de energía primaria, reducción de emisiones contaminantes, creación de empleo y desarrollo regional.
- Beneficios para el usuario: Mayor eficiencia, reducción de costos de energía, cumplimiento de normativas medioambientales y aumento de la competitividad industrial.
- Beneficios para la empresa eléctrica: Evita costos de transmisión y distribución de energía, y mejora la planificación del suministro eléctrico.
Con su capacidad para generar electricidad y calor de manera simultánea, la cogeneración sigue siendo una opción clave en el desarrollo de tecnologías energéticas sostenibles. La posibilidad de reducir emisiones, disminuir los costos energéticos y aumentar la eficiencia hacen de este sistema una solución integral para las industrias, viviendas e incluso centros urbanos con alta demanda energética.