Cogeneración (CHP)
Producción simultánea de electricidad y calor útil a partir de un mismo combustible, con rendimientos totales del 75–90 % frente al 35–60 % aproximado de las centrales que solo generan electricidad.
La cogeneración (producción combinada de calor y electricidad) aprovecha el calor que una central convencional tiraría a las torres de refrigeración o a los ríos y lo usa para redes de calor, vapor de proceso industrial o calefacción de edificios. Los motores primarios pueden ser motores de gas, turbinas de gas con calderas de recuperación, turbinas de vapor (de contrapresión o de extracción-condensación) y pilas de combustible.
Relación electricidad/calor = E_elec / Q_heat
Ejemplo de motor de gas: 42% eléctrico + 45% térmico = 87% total (LHV)
Ahorro de energía primaria (Directiva UE 2012/27): PES = 1 - 1 / (η_heat/η_ref,heat + η_el/η_ref,el)
Rendimientos eléctricos típicos: motores alternativos de gas, 35–45 %; cogeneración de ciclo combinado, 40–50 %; cogeneración de vapor con biomasa, 20–30 %. La relación electricidad/calor va desde unos 0,3 (vapor a contrapresión) hasta 1,2 (ciclo combinado).
La ventaja depende de encontrar una demanda de calor estable cerca de la planta. Según el marco de la UE, la «cogeneración de alta eficiencia» debe ahorrar al menos un 10 % de energía primaria frente a la producción por separado. Dinamarca, Finlandia y los Países Bajos generan una gran parte de su electricidad con cogeneración. Con la electrificación de la calefacción, la cogeneración fósil compite con las grandes bombas de calor, pero la de biomasa y residuos sigue pesando; una cogeneración flexible con almacenamiento térmico puede seguir los precios de la electricidad.
Términos relacionados
Todos los términos →- Red de calor (calefacción urbana)
Red de tuberías aisladas que distribuye agua caliente o vapor desde fuentes centrales de calor a muchos edificios para calefacción y agua caliente sanitaria.
- Consumo específico de calor (heat rate)
Energía de combustible que consume una central térmica por cada kWh de electricidad generado; es la inversa del rendimiento y suele expresarse en BTU/kWh o kJ/kWh.
- Ciclo combinado de turbina de gas (CCGT)
Central que hace funcionar una turbina de gas y aprovecha sus gases de escape calientes para producir vapor para una segunda turbina, de vapor, con rendimientos eléctricos del 55–64 %.
- Energía primaria
La energía en su forma natural, antes de cualquier transformación: petróleo crudo, carbón, gas natural, uranio, biomasa y la electricidad o el calor procedentes de renovables.
- Gas natural
Combustible fósil formado principalmente por metano que se usa para generar electricidad, para calor industrial y doméstico y como materia prima química del hidrógeno y el amoníaco.
- Almacenamiento de energía térmica (TES)
Almacenar energía en forma de calor o de frío, como calor sensible, latente (cambio de fase) o termoquímico, para usarla después como calor o para generar electricidad.