De acuerdo a estudios encargados por el Ministerio de Energía en 2010, existen 875 MWe de potencial de cogeneración no explotado en el sector industrial chileno, equivalente a aproximadamente al 5% de la potencia eléctrica total instalada de los sistemas eléctricos interconectados SIC y SING.

“Actualmente, la mayoría de los proyectos de cogeneración en operación han sido impulsados por el sector forestal (celulosa y aserraderos), donde la cogeneración está incluida en el diseño de todas las plantas debido a la abundante disponibilidad de biomasa”, explican desde dicha cartera. La mayoría de estas instalaciones son autoabastecidas y sus excedentes se comercializan en el mercado nacional. A junio de 2014, la capacidad instalada de las plantas de cogeneración en este sector era de 851 MWe, repartida en 15 plantas. En esa línea, aseguran que el desarrollo de proyectos de cogeneración en otros sectores productivos, utilizando otras fuentes de combustible -como gas o GLP- ha sido más lento debido a las barreras económico-financieras, de conocimiento y de información.

En el último tiempo, afirma Cecilia Figueroa, Asesora Proyecto Eficiencia Energética y Cogeneración en Sectores Industrial y Comercial de la GIZ, los esfuerzos se han enfocado, más que todo, a perfeccionar el marco regulatorio y normativo, ya que la cogeneración no había sido incorporada dentro de las normativas técnicas chilenas a pesar de que la tecnología ha estado presente hace años.

“Durante 2016 se trabajó en el Pliego Técnico N° 9: ‘Sistemas de autogeneración’, el cual ahora incluye a los sistemas de cogeneración (NCh. Elec. 4/2003 de ‘Instalaciones de baja tensión’). Otro avance fue la reciente aprobación del Decreto Supremo: DS 119 ‘Reglamento de seguridad en las plantas de biogás’, el cual incluye a la cogeneración y a la trigeneración, el cual además de definir los temas de seguridad para las plantas de biogás, introduce modificaciones al reglamento de instaladores de gas. Por último, destaca la modificación al Decreto Supremo: DS 66 ‘Reglamento de instalaciones interiores y medidores de Gas’, que se encuentra ya en etapa de revisión final”, agrega la ejecutiva. En general, añade, hoy existe más promoción de esta tecnología y también diferentes iniciativas para apoyar el desarrollo de un mercado para la cogeneración; se ha trabajado en el análisis y preparación de evaluaciones tecnoeconómicas y en la creación de capacidades técnicas locales.

Pese a los avances en la materia, David Aguilar, Coordinador de Especialidad del Área Electricidad y Electrónica INACAP Renca, sostiene que en Chile, “la cogeneración aún está en pañales. Se han realizado uno que otro proyecto, pero aún queda mucho por hacer. Nuestro país tiene un gran potencial natural para ser un importante usuario de esta tecnología: el precio ha bajado y las soluciones disponibles se han hecho más eficientes en los últimos años. Por otro lado, se han incorporado nuevos proveedores al mercado, lo que hace de la cogeneración una alternativa cada vez más competitiva frente a la generación de electricidad y energía térmica de manera independiente”.

Por su parte, Álvaro Boehmwald, Director de Carrera de Ingeniería en Energía y Sustentabilidad Ambiental en Universidad San Sebastián sede Concepción, sostiene que la lentitud en la incorporación de esta técnica en la industria responde principalmente a que todavía falta compatibilizar las tecnologías existentes para la cogeneración con las normativas ambientales.

La Agencia Chilena de Eficiencia Energética (AChEE) define la cogeneración como la generación simultánea de energía eléctrica y calor útil a partir de un único proceso de consumo de energético primario. Su uso conlleva una serie de ventajas: mejora la eficiencia energética de los procesos, ya que permite hacer lo mismo o más con una menor cantidad de energía; se eliminan pérdidas por transmisión en la red; reduce la emisión de contaminantes al medioambiente; otorga seguridad y robustez al abastecimiento energético; y mejora la competitividad del mercado, ya que disminuyen los costos de producción; entre otras.

Además, “la cogeneración como proceso puede aportar mucho a la gestión y valorización de residuos, sobre todo para el ámbito energético, por lo que es una tecnología que tiene un futuro muy bueno en Chile, en el marco de las nuevas normativas asociadas a residuos y energía”, complementa Boehmwald. Debido a estas características, el potencial de uso de esta tecnología es amplio: industria de la pulpa (celulosa) y papelera, química, madera, producción de licores, producción de vidrio, lecherías, fundiciones, minería, agroindustrias, textiles, alimentos, fermentación (vinos, cerveza), industria del azúcar, hornos de coque e industria salmonera. “Además, en el sector comercial y público, puede ser útil su aplicación en edificaciones nuevas y existentes, campus de universidades, hotelería y turismo, sector residencial, servicios públicos, aeropuertos, edificios públicos, etc.”, precisa Figueroa.

Principales tecnologías de cogeneración

• Cogeneración con turbina de gas: 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. Se puede aplicar en industrias como automotriz, cerámica y azulejo, química, y en hospitales, hoteles y polideportivos. “Hoy en día existen turbinas de gran capacidad de generación eléctrica/térmica de 1 a 20 MWe y más que se instalan en sistemas a medida siendo instaladas como un sistema de cogeneración, en que se utilizan elementos adicionales como recuperadores de calor para generar vapor o agua caliente, según el requerimiento. También hay marcas que fabrican sistemas modulares de cogeneración que atienden consumos del tipo microcogeneración entre 50 kWe a 1000 kWe”, destacan desde el Ministerio de Energía. En Chile, agregan, las turbinas a gas instaladas están principalmente en las plantas de generación termoeléctricas de ciclo abierto o de ciclo combinado. “Colbún, por ejemplo, posee la central Nehuenco I, la cual es una central de ciclo combinado que utiliza una turbina a gas natural/diésel de 220 MW marca Siemens, en conjunto con una turbina a vapor marca Ansaldo de 140 MW. También la central Gas Atacama perteneciente a Endesa, que tiene una potencia total de generación de 740 MW, utiliza una serie de turbinas a gas y a vapor que operan también en ciclo combinado”, puntualizan.

• Cogeneración con motor alternativo: Ofrece rendimientos eléctricos muy elevados (llegando al orden del 45%), aunque un aprovechamiento térmico levemente menor. En algunos casos, este sistema también se aplica para la producción de frío por absorción. “Si se busca generar más electricidad por unidad de combustible quemado, esta tecnología es la que presenta la mayor ventaja y rendimiento frente a las turbinas, al considerar que por cada kW de consumo de combustible se generan más kW eléctricos. Es decir, si el fin es potenciar una instalación de cogeneración para venta de excedentes eléctricos a nivel de generación distribuida, la tecnología más favorable es la del motor de combustión interna”, afirman desde la cartera. Esta tecnología tiene potencial en invernaderos, industrias madereras y de corcho, de textil, y en hospitales y polideportivos.

• Cogeneración con turbina de vapor: Los sectores que más utilizan esta tecnología son las industrias de alto consumo de energía eléctrica y térmica, como las de pasta y papel, y las químicas. Habitualmente, en estas se utilizan con combustibles residuales, como biomasa o combustibles incinerables. “Genera menos energía eléctrica, pero el rendimiento global como energía eléctrica y térmica de la instalación, es superior. Los rangos de rendimientos van entre 15% y 38% de electricidad y una relación entre E/Q electricidad/ calor del orden de 0,1 a 0,3”, sostienen desde la Secretaría de Estado. En Chile, la cogeneración mediante turbinas a vapor -acotan- representa el 92% de las tecnologías de cogeneración que actualmente están operando, según un catastro publicado por la AChEE.