Centrales eléctricas, centrales de cogeneración
Introducción
La cogeneración es el procedimiento mediante el cual se obtiene simultáneamente energía eléctrica y energía térmica útil (vapor, agua caliente sanitaria).[1] Si además se produce frío (hielo, agua fría, aire frío, por ejemplo) se llama trigeneración. Si además de esto se capturan las emisiones de dióxido de carbono, se llama cuadrigeneración[2] (no debe confundirse con la tetrageneración, donde el cuarto tipo de energía producido es energía mecánica).
Funcionamiento
Al generar electricidad mediante un dinamo o alternador, movidos por un motor térmico o una turbina, el aprovechamiento de la energía química del combustible es del 25 al 46 % (sobre el poder calorífico inferior), y el resto debe disiparse en forma de calor. Con la cogeneración se aprovecha una parte importante de la energía térmica que normalmente se disiparía a la atmósfera o a una masa de agua y evita volver a generarla con una caldera. Además evita los posibles problemas generados por el calor no aprovechado.
La eficiencia de la planta se puede medir mediante unos coeficientes: el FUE, factor de uso de energía, que es el cociente de la energía eléctrica generada, más el calor útil, entre la energía aportada al motor de combustión interna. Y el RCE, relación calor/electricidad, que es el cociente entre el calor útil o aprovechable, y la potencia eléctrica generada por el conjunto motor-generador. El primero es el más importante ya que da idea del rendimiento global de la instalación.
Este procedimiento tiene aplicaciones tanto industriales como en ciertos grandes edificios en los que el calor puede emplearse para calefacción, para refrigeración (mediante sistemas de absorción) y preparación de agua caliente sanitaria como por ejemplo grandes superficies de ventas, ciudades universitarias, hospitales, etcétera.
Aunque es difícil acoplarlo a viviendas particulares (lo cierto es que cada vez existen más instalaciones, denominándose específicamente microcogeneración), es mucho más favorable realizar instalaciones grandes, como en las de calefacción urbana.
Regulación
El proceso de cogeneración tiene un reparto más o menos fijo entre producción eléctrico/mecánica y calor. Como las necesidades de ambas energías pueden variar de forma diferente es frecuente que haya un excedente de alguna de ellas.