Los primeros sistemas de coge-neración en el mundo datan de la primera década del siglo XX, cuando el suministro de energía eléctrica provenía de las grandes centrales, que dado el desarrollo incipiente de los medios de transmisión, no estaba disponible para todos. Como consecuencia, los consumidores medianos comenzaron a instalar sus propias plantas de generación, hasta que los sistemas de cogeneración llegaron a representar en la década de los 40 cerca del 50% de toda la energía eléctrica generada en Estados Unidos. Sin embargo, para el inicio de los 70, la cogeneración sólo significaba el 3% de la electricidad generada, pero los conflictos del petróleo de 1973 y 1978 forzaron a los países a revisar su matriz energética y crearon programas de conservación de energía. Hoy día, la cogeneración representa más del 10% de toda la energía generada en Estados Unidos, mientras que en Dinamarca corresponde al 27,5%, y en Holanda a aproximadamente 25%. Tipos de cogeneración Existen dos grandes grupos básicos de sistemas de cogeneración definidos en función de la secuencia de utilización de energía: Topping Cycle: El combustible es utilizado primero para la obtención de energía eléctrica (mecánica) y el calor remanente es recuperado para producción de energía térmica. Bottoming Cycle: El combustible es utilizado primero para generar vapor, el que a su vez es utilizado en la producción de energía eléctrica en turbinas a vapor. En seguida, el vapor es retornado al proceso total o parcialmente. Topping Cycle Normalmente, su uso apunta a la generación de vapor a 40 bar para instalaciones comerciales e industriales, o a la generación de agua caliente o vapor de uso directo en procesos industriales, como el secado. Por lo general, estos sistemas de alta disponibilidad, tienen un tiempo de instalación corto, con un plazo de entrega de mediano a largo. En estos sistemas, el combustible está usualmente limitado a gas natural o derivados livianos del petróleo y ofrece una relación Potencia/Calor flexible, con la posibilidad de combustión adicional para mejorar la utilización térmica. Bottoming Cycle Especialmente adecuado para instalaciones que queman combustibles sólidos o petróleo pesado, este sistema es de baja eficiencia, aunque se obtiene calor a las temperaturas necesarias. También de una alta disponibilidad, requiere de un largo tiempo de instalación, brinda una relación Potencia/Calor variable y necesita una gran cantidad de agua de refrigeración. Areas de aplicación En el sector industrial, la rentabilidad de la cogeneración está estrictamente asociada al régimen de operación (24 horas) y con elevado consumo y comportamiento de carga de calor y electricidad. Por ende, sus principales áreas de aplicación son: Generación de vapor de baja, media y alta presión. Gases de escape de la turbina para alimentación de hornos. Secado de productos forestales y otros. Calentamiento de aceites y fluidos industriales. En cambio, la cogeneración en el sector terciario puede ser usada en hoteles, hospitales, centros de procesamiento de datos, malls y edificios comerciales, entre otros espacios. Asimismo, el calor de los gases de escape genera vapor que puede ser usado para calentar agua, tanto para el calentamiento ambiental como para brindar agua caliente para cocinas. En el caso de aire acondicionado, el vapor es inyectado en unidades de absorción con base de agua y bromato de litio. Ventajas de la cogeneración Para el Usuario: La cogeneración constituye una opción particular de energía confiable económica y de buena calidad. Se produce necesariamente un aumento de la eficiencia toda vez que el calor residual pueda ser aprovechado. Evita la compra de energía en horarios de punta. Puede reducir y/o aplazar inversiones en Transmisión y Distribución. Producción de energía donde no existe estructura de Transmisión y Distribución o resulta muy costosa su construcción. Tecnología que garantiza energía limpia. Para el País: Contribuye a la reducción de la emisión de gases de efecto invernadero, a través de los beneficios obtenidos por una mayor eficiencia. Rápida respuesta al aumento de demanda de energía, acatando exigencias ambientales. Servicio confiable, elemento esencial para mantenerse en un mercado competitivo. Establecimiento de una nueva industria con gran movimiento de dinero y generación de nuevos empleos. Mejoramiento de la confiabilidad y calidad energética puede aumentar la productividad, lo que representa ganancias económicas. |