cogenergación de calor

Cogeneración: Calor y energía combinados (CHP)

Innovación tecnológica



La cogeneración es la conversión simultánea de energía en energía mecánica o eléctrica y calor utilizable dentro de un proceso termodinámico. El calor producido en paralelo a la generación de electricidad se utiliza para calefacción y calentamiento de agua o para procesos de producción. El uso de CHP reduce el uso de energía y las emisiones de dióxido de carbono.

Plantas y técnicas combinadas de calor y energía.

La planta combinada de calor y energía es una instalación dentro de una planta de cogeneración en la que el proceso técnico de cogeneración se lleva a cabo parcial o exclusivamente. Las plantas de CHP pueden basarse en diferentes técnicas: turbina de vapor, turbina de gas, turbina de gas y vapor, motor de combustión interna, motor de vapor, motor Stirling, sistema ORC y celda de combustible.

Combustibles

Dependiendo del tipo de instalación, todos los combustibles con un contenido mínimo de energía, como gases, carbón, aceites minerales, biomasa sólida y líquida y residuos pueden usarse para plantas de cogeneración. Los combustibles y el tipo de plantas de cogeneración están relacionados. Dependiendo del combustible, las emisiones de dióxido de carbono de la operación de la planta de cogeneración son muy diferentes.

Cogeneración

La generación neta de electricidad de CHP ha aumentado continuamente en el período de 2003 a 2019. El aumento desde 2003 se puede atribuir en particular al mayor uso de la biomasa , así como a la expansión y mejor utilización de las plantas de cogeneración a base de gas natural. Por otro lado, la generación de energía de CHP basada en carbón duro y aceites minerales ha disminuido con el tiempo (ver Fig. “Generación de electricidad neta de CHP por fuente de energía”).

La cogeneración de calor

La generación de calor de CHP muestra una imagen similar a la generación de electricidad. El aumento porcentual en la generación de calor neto a lo largo del tiempo en comparación con la generación de energía eléctrica es el resultado de la construcción de numerosas plantas de gas y vapor (CCGT) en los últimos años, que tienen un indicador de rendimiento eléctrico por encima del promedio (consulte la Fig. “Generación de calor neto por fuentes de energía”).

Objetivo CHP

Con la modificación de la Ley de Calor y Energía Combinada (KWKG) el 1 de enero de 2016, el objetivo relativo (25% de cuota de cogeneración hasta 2020) relacionado anteriormente con la producción neta total de electricidad fue reemplazado por un objetivo de volumen absoluto. Con el fin de ahorrar energía, así como de proteger el medio ambiente y el clima, la generación de electricidad de las centrales de cogeneración se incrementará a 110 teravatios por hora para 2020 y 120 teravatio por hora a 2025 (ver § 1 KWKG 2016) (ver Fig. “Generación neta de electricidad con cogeneración “). En 2016, el objetivo de 2020 ya se ha superado.


Papel futuro del calor y la potencia combinados.

La descarbonización del suministro de energía y la fuerte expansión asociada de las energías renovables plantean varios desafíos para las plantas de cogeneración. La generación de CHP desempeña un papel importante en la transformación del sistema energético a medio plazo.Con el desplazamiento de la energía sin acoplamiento y la generación de calor, las plantas de cogeneración pueden contribuir a la reducción de los gases de efecto invernadero. Para satisfacer mejor la integración de la electricidad renovable en el sistema de energía, el uso de la cogeneración debe orientarse más hacia el mercado de la electricidad en el futuro; Una generación de energía de cogeneración más flexible es inevitable.

El suministro de calor de las plantas de cogeneración también planteará desafíos futuros. Debido a la reducción de la demanda de calor en los edificios existentes y la creciente integración del calor de fuentes renovables, la importancia de los sistemas de cogeneración en el sector de la calefacción está disminuyendo. Esto significa que las plantas de cogeneración deben poder reaccionar de manera flexible a la demanda de calor en los momentos en que no haya calor renovable disponible.

Cogeneración

Alivio ambiental mediante calor y energía combinados.

En las plantas de generación de energía, el calor producido por la conversión de energía se libera en el medio ambiente sin usar. Por el contrario, el calor combinado y las centrales eléctricas generan electricidad y calor en un proceso de acoplamiento con el combustible utilizado, contribuyendo así al suministro de energía que conserva los recursos.

La cantidad de ahorro de energía primaria que se puede lograr en comparación con la generación separada de electricidad y calor depende de las características de la planta de CHP (tamaño, combustible, código de electricidad ) así como de los sistemas de referencia de la generación separada de electricidad y calor. Con un porcentaje de ahorro de energía primaria superior al 10%, las plantas de cogeneración con una capacidad de operación bruta> 1 MW el seconsideran altamente eficientes según la Directiva de la UE sobre CHP, y las plantas de bajo rendimiento (ya) cuando se produce el ahorro de energía primaria. Sólo se pueden promover plantas altamente eficientes. La cantidad de reducción de emisiones por cogeneración corresponde a la cantidad de energía primaria y depende del portador de energía.

El Gobierno va a dar crecimiento a la cogeneración eléctrica por su gran influencia en el sector industrial ya que se trata de una solución energética efectiva y sostenible para los sistemas eléctricos de países que requieren combustibles fósiles para producir electricidad. Esta apuesta incentivará inversiones y conseguirá reducir costes energéticos para sus usuarios lo que estimulará la competitividad industrial, manteniendo y desarrollando el empleo industrial.

Fuente: http://www.plantasdecogeneracion.com/index.php/cogeneracion-en-espana



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Francisco Lamamie de Clairac

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