Cogeneración
La cogeneración, o producción combinada de calor y electricidad (CHP), es «el proceso de producir electricidad y energía térmica utilizable (calor y/o refrigeración) con alta eficiencia y cerca del punto de uso» [1].
Incorpora así cuatro elementos: 1) la producción simultánea de electricidad y calor; 2) un criterio de rendimiento de alta eficiencia; 3) la reducción de emisiones de GEI; y 4) un criterio de localización relativo a la proximidad de la unidad de conversión de energía a un usuario o un cliente [2].
La cogeneración eficiente de acuerdo con la Ley de Transición Energética, artículo 3, fracción VI, publicada en el diario oficial de la federación el 24 de diciembre de 2015 se define como:
I. Producción de energía eléctrica conjuntamente con vapor u otro tipo de energía térmica secundaria, o ambas.
II. Producción directa o indirecta de energía eléctrica a partir de energía térmica no aprovechada en los procesos de que se trate.
III. Producción directa o indirecta de energía eléctrica utilizando combustibles producidos en los procesos de que se trate.
Se tiene la certeza que el rendimiento de las instalaciones de cogeneración está alrededor del 75% y hasta el 85% [3]
Sistema convencional
En la siguiente imágen se muestra un diagrama esquemático de un sistema de generación de energía eléctrica y térmica de manera convencional y en la siguiente imágen se muestra su respectivo diagrama de Sankey. Se observa que las pérdidas y el consumo de combustible es elevado respecto a la cantidad de energía útil generada. Se pueden alcanzar eficiencias en promedio del 60%.
Sistema cogeneración
En la siguiente imágen se muestra un diagrama esquemático de un sistema de cogeneración y en la siguiente imágen se muestra su respectivo diagrama de Sankey. Se observa que esta configuración permite mejorar la eficiencia de conversión de energía primaria a otras formas de energía como son el calor y electricidad. El objetivo de la cogeneración es lograr un mejor aprovechamiento de los combustibles primarios. Se alcanzan eficiencias en promedio del 87%, razón por la cual se considera en los programas de ahorro de energía como alternativa fundamental para la transición energética.
[1] WADE, “Guide to Decentralized Energy Technologies,” 2003.
[2] M. Pehnt, M. Cames, C. Fischer, B. Praetorius, L. Schneider, and K. Schumacher, Micro Cogeneration Towards Decentralized Energy Systems. 2006.
[3] H. I. Onovwiona and V. I. Ugursal, “Residential cogeneration systems: review of the current technology,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 10, no. 5, pp. 389–431, Oct. 2006.
