¿Que es cogeneración?


Energía Limpia y Renovable

¿Que es cogeneración?

Se define como la producción simultánea de calor útil y electricidad a partir de un mismo combustible o fuente de energía. Los combustibles pueden ser de origen fósil gas natural o renovable biogás .   ver video

De acuerdo a la Ley de Transición Energética en México “LTEla Cogeneración se define como:

» La Generación de energía eléctrica producida conjuntamente con vapor u otro tipo de energía térmica secundaria o ambos; producción directa o indirecta de energía eléctrica mediante la energía térmica no aprovechada en los procesos, o generación directa o indirecta de energía eléctrica cuando se utilicen combustibles producidos en los procesos;utilizados en los sistemas de cogeneración, en donde el calor es un subproducto de la generación de electricidad, las turbinas de vapor normalmente generan electricidad como un subproducto del calor (vapor).»

Energía Limpia y renovable

La cogeneración apoya a disminuir la huella de carbono por ser una energía limpia  .De acuerdo a la ley de la Industria Eléctrica mexicana “LIE”:    Las energías limpias son aquellas fuentes de energía y procesos de generación de electricidad cuyas emisiones o residuos, cuando los haya, no rebasen los umbrales establecidos en las disposiciones reglamentarias que para tal efecto se expidan.

La eficiencia energética es un importante y creciente contribuyente a la mitigación del cambio climático y, al mismo tiempo, aporta a la reducción del costo energético y da pie para la innovación tecnológica.

 La cogeneración es una tecnología alcanzable y atractiva en lo que respecta a eficiencia energética, mostrando también beneficios en lo que respecta a suministro eléctrico. 

La cogeneración es mucho más eficiente que la producción de electricidad y calor por separado.

México,  Energía Renovable

En México se define la energía renovable como aquellas cuya fuente reside en fenómenos de la naturaleza, procesos o materiales susceptibles de ser transformados en energía aprovechable por el ser humano, que se regeneran naturalmente, por lo que se encuentran disponibles de forma continua o periódica, y que al ser generadas no liberan emisiones contaminantes. 

La “LTE” considera fuentes de Energías Renovables las que se enumeran a continuación: 

  • El viento 
  • La radiación solar, en todas sus formas;
  • El movimiento del agua en cauces naturales o en aquellos artificiales con embalses ya existentes,con sistemas de generación de capacidad menor o igual a 30 MW o una densidad de potencia, definida como la relación entre capacidad de generación y superficie del embalse, superior a 10 watts/m2; 
  • La energía oceánica en sus distintas formas, a saber: de las mareas, del gradiente térmico marino, de las corrientes marinas y del gradiente de concentración de sal; el calor de los yacimientos geotérmicos, 
  • Cogeneración por biogás :Los bioenergéticos que define la Ley de Promoción y Desarrollo de los Bioenergéticos “LPDB” como los combustibles obtenidos de la biomasa (BIOGÁS) provenientes de materia orgánica de las actividades, agrícola, pecuaria, silvícola, acuacultura, algacultura, residuos de la pesca, domesticas, comerciales, industriales, de microorganismos, y de enzimas, así como sus derivados, producidos, por procesos tecnológicos sustentables que cumplan con las especificaciones y normas de calidad establecidas por la autoridad competente en los términos de la “LPDB”.

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Reduce las emisiones de CO2

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Utiliza fuentes de energía renovables

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Genera electricidad en el lugar que es consumido

In situ

 La generación combinada de electricidad y calor, es decir, la cogeneración, es un método de generación de energía eléctrica en el que el calor liberado durante el proceso de generación de electricidad se usa de manera útil, logrando así una muy alta eficiencia de uso de la energía contenida en el combustible.

 Al mismo tiempo, este proceso minimiza las pérdidas que ocurren en la generación eléctrica convencional. Debido al uso eficiente del «calor residual», la generación combinada de calor y electricidad puede ahorrar mas de un 40% de la energía contenida en el combustible en comparación con la generación separada de electricidad y calor además en trigeneración podemos generar frío , el cual hace el proceso más eficiente.

Diagrama de cogeneración

cogeneración diagrama

Aplicaciones y usos de la cogeneración

Cuando se ha terminado de producir energía eléctrica, los sistemas de cogeneración pueden producir tres tipos de energía térmica: en forma de vapor, agua caliente o agua helada.

Se aplica en industria quimica, papelera, textil, alimenticia, hoteleria, hospitales, clubes deportivos  en usos como agua caliente , vapor de agua, alberca , calefacción , Agua helada, Aire acondicionado, electricidad.

¿Cómo puede ser aprovechada el agua caliente? 

La recuperación con agua caliente se recomienda para los edificios habitacionales, las industrias químicas, alimenticias, refresqueras, farmacéuticas, lavanderías,  regaderas,  albercas,  en hoteles y  restaurantes, así como para alimentar calefacciones y calderas.

Este sistema de generación de energía eléctrica y térmica se puede aprovechar mejor en las industrias como hospitales o instalaciones deportivas, donde el agua caliente alimenta las calderas, así como en la industria alimenticia donde el agua caliente forma parte de los procesos productivos.

La industria textil también se puede beneficiar de este tipo de planta de cogeneración, pues el agua es aprovechada para el teñido de las prendas.

Debido a que los sistemas de cogeneración se moldean al tipo de industria que la necesite, estos pueden ser implementados a cualquier escala, ser instalados dentro de las facilidades en las que se utilizará o muy cerca de ellas. 

Cogeneración agua helada

La cogeneración con agua fría utiliza el mismo principio que se utiliza en la cogeneración con agua caliente. La diferencia radica en que a este sistema se le añade un proceso mediante el cual la energía térmica recuperada, se pasa por un filtro que enfría la temperatura dejándola helada y lista para ser distribuida.

Para poder generar el agua fría, es necesario añadirle a la planta de generación simultánea un enfriador de absorción para el vapor o el agua caliente que hayan sido capturados.

Las industrias alimentarias, de conserva o farmacéuticas, por ejemplo, se ven beneficiadas al instalar una planta de cogeneración con agua helada pues les permite ahorrar en la electricidad y combustible para mantener funcionando los sistemas de refrigeración.Instalar una planta de cogeneración con agua helada permite cuidar el medio ambiente por varios motivos. Permite una importante disminución en la emisión de gases de dióxido de carbono, que se emiten como resultado del uso de los sistemas de enfriamiento.

 

Ventajas de los Sistemas de Cogeneración

  • Pueden instalarse en el mismo sitio en donde se requiere aprovechar la energía o muy cerca de él.
  • El costo de generación de energía eléctrica en los sistemas de generación se compone básicamente del costo del combustible usado, el costo del mantenimiento y el costo de operación

  • Sus usos van desde aplicaciones  industriales hasta aplicaciones en pequeña escala para su uso en edificaciones corporativas  o comerciales.
  • Obtener ingresos adicionales vendiendo excedente de energía .  Aunque en México, de acuerdo a la “LIE” la generación distribuida es la generación de energía eléctrica que se realiza por un Generador Exento, es decir, por un generador que no requiere permiso porque la capacidad de generación de su central es menor a 500 kW o bien  no cuente con permiso para generar energía eléctrica  
  • Se ha aprobado  Vender excedentes entre vecinos por ser generación distribuida 

Beneficios de la Cogeneración

  • Reduce las emisiones de CO2 asociadas a la quema de combustibles fósiles para la generación de electricidad, así como de otros contaminantes que son dañinos para la salud del ser humano y del medio ambiente.
  • Sustentable, si es por fuentes renovables como los residuos forestales de la biomasa.
  • Contribuyen a mejorar la competitividad de una empresa o negocio, como resultado de la reducción de costos en la factura eléctrica 
  • Al tratarse de esquemas de generación distribuida, la cogeneración permite la reducción de pérdidas asociadas a la red de transmisión y distribución. 
  • Ahorro en el costo de la energía eléctrica y térmica por el uso eficiente del combustible.
  • Alta confiabilidad en el suministro eléctrico y térmico.
  • Deducción total en el primer año y emisión de certificados de energía limpia.
  • Costos energéticos previsibles.

Soluciones para

¿Cuando aplicar cogeneración?

-Cuando un proceso industrial tiene cargos muy altos en su recibo CFE, no tiene control de estos costos y afecta directamente al costo de sus productos haciendo menos competitiva a su empresa.

-Cuando se requiere un servicio 24/7, que no dependa de la compañía suministradora o de la voluntad del clima 

-Cuando tienen espacios limitados en las instalaciones para colocación de soluciones que ocupan amplio espacio(fotovoltaico)

-Empresas de primer nivel, con enfoque en energías limpias 




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