Mediante los sistemas convencionales, los usuarios y las industrias compran la electricidad a la compañía eléctrica y los combustibles a las correspondientes compañías suministradoras. Este abastecimiento resulta cómodo pero su coste es elevado y por tanto, es ineficiente ya que se producen grandes pérdidas de energía que no se aprovecha.
Sistema convencional
(Electricidad de la Cia Eléctrica/Calor en la Industria)
La cogeneración supone una buena alternativa energética, más económica y ecológica. Permite cubrir la demanda de electricidad sin pérdidas por transporte, aprovechando además los calores residuales. Así se ahorra combustible y se reducen las emisiones contaminantes.
SISTEMAS DE COGENERACIÓN
Sistema de cogeneración
(Electricidad y calor en la industria)
La cogeneración consiste en la producción simultánea por parte del propio usuario de dos tipos de energía útil: habitualmente electricidad y calor. De esta forma se consiguen cubrir todas las necesidades energéticas del usuario, reduciendo considerablemente las pérdidas de energía y por tanto la cantidad de combustible utilizado para producirla.
Principalmente se utilizan cuatro tecnologías de cogeneración. Los diferentes sectores consumidores instalan una u otra dependiendo de la relación de sus necesidades térmicas y eléctricas, ya que cada sistema ofrece rendimientos diferentes para ambas energías.
Ventajas
- Reduce las pérdidas por transporte ya que la electricidad se produce en el mismo centro de consumo.
- Los calores residuales se aprovechan, obteniendo así un mayor rendimiento del combustible.
- Este ahorro en combustible supone una reducción en las emisiones contaminantes a la atmósfera (CO2, SO2,NOX).- La reducción de costes energéticos contribuye a la mejora de la competitividad de las empresas.
1. Cogeneración con turbina de gas
Sectores habituales de utilización:
- Sector industrial: automóvil, cerámica y azulejo, químico.
- Sector servicios: hospitales, hoteles y polideportivos. (Lugares donde, por ejemplo, se utiliza para obtener agua caliente sanitaria y el calentamiento de las piscinas).
Ofrece rendimientos eléctricos elevados y un buen aprovechamiento térmico. Además, es de las tecnologías menos contaminantes, ya que se reducen a la mitad las emisiones de CO2 y NOX y desaparecen totalmente las emisiones de SO2.
Caldera de recuperación
Los gases residuales se utilizan para generar vapor o agua caliente. Para ello se introducen en una caldera donde proceden a calentar el agua y cubrir de esta forma las necesidades térmicas total o parcialmente.
Alternador
La energía mecánica de la turbina hace girar el generador eléctrico para producir electricidad.
Cámara de combustión
Lugar donde se produce la combustión del gas natural con aire comprimido. Los gases resultantes de la combustión se introducen en la turbina de gas para generar energía mecánica.
Aire comprimido
Aire comprimido generado por un compresor conectado al mismo eje que la turbina de gas.
Energía residual
Gases de elevada temperatura (500º/600º)
2. Cogeneración con turbina de vapor
Sectores habituales de utilización: Muy utilizado en sectores industriales de gran consumo de energía térmica y eléctrica, como por ejemplo en industrias de pasta y papel y sector químico.
Este sistema fue el primero en cogeneración y habitualmente se utiliza con combustibles residuales, como biomasa o combustibles incinerables. Genera menos energía eléctrica pero el rendimiento global de la instalación es superior.
Gases residuales
Su elevada temperatura permite su utilización para el calentamiento de agua.
Caldera
Genera el vapor necesario para todo el proceso gracias al calor producido en la combustión.
Turbina de vapor
El vapor a alta presión es conducido a una turbina de vapor que conectada a un alternador eléctrico produce electricidad.
Vapor a menor presión
Este vapor de baja presión se utiliza en el proceso productivo.
3. Cogeneración con motor alternativo
Sectores habituales de utilización:
- Sector primario: invernadero
- Sector industrial: madera y corcho, sector textil
- Sector servicios: hospitales y polideportivos
Ofrece rendimientos eléctricos muy elevados, aunque un aprovechamiento térmico ligeramente menor. En algunos casos también se utiliza este sistema cogenerativo para la producción de frío por absorción.
Caldera de recuperación
Los gases residuales de la combustión se introducen en una caldera de recuperación donde se produce vapor a baja presión o agua caliente.
Motor alternativo
Realiza la combustión y produce un movimiento giratorio que conectado al alternador produce electricidad.
Otros calores residuales
Los calores procedentes de los sistemas de refrigeración del motor también son utilizados para producir agua caliente.
4. Cogeneración con ciclo combinado
Sectores habituales de utilización:
Sector industrial: eléctrico
Cuestionada en ocasiones su "identidad cogenerativa" por no generar dos tipos diferentes de energía sino una misma, su excelente rendimiento en la producción de energía eléctrica la convierte en una de las tecnologías más importantes utilizadas por las compañías eléctricas para la producción de esta energía "rica".
* Para más información ver ficha ciclo combinado.
