05/06/2011 - Micro-cogeneración, la energía eficiente

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La micro-cogeneración es la aplicación de la cogeneración, producción simultánea de calor y energía eléctrica, a pequeña escala (con una producción térmica de hasta 45kW o una producción eléctrica de hasta 50kW) por parte del consumidor final de la energía, quien la produce con el objetivo de satisfacer sus propias necesidades energéticas. Son usuarios de la micro-cogeneración, por ejemplo, viviendas y pequeños negocios.    

Hoy en día, la mayoría de nuestros hogares obtienen la energía de dos fuentes principales: un suministro eléctrico (comprando la electricidad a una empresa) y un aparato (generalmente una caldera) que produce calor. Los sistemas de micro-cogeneración unifican estas dos funciones produciendo a la vez electricidad y calor, aprovechando el proceso termodinámico de la generación de electricidad para calentar agua sin recurrir a otra fuente térmica.

De esta manera proveen energía eléctrica y energía térmica a partir de un único combustible. Todo ello con aparatos que suelen tener un tamaño reducido (por ejemplo, en el caso del sistema WhisperGen, fabricado en España y distribuido en Europa por la empresa Efficient Home Energy, el tamaño y la forma es similar al de un lavavajillas).

Al hacer un uso más eficiente del combustible primario, ya sea fósil (petróleo o gas) o renovable (solar, eólica, hidráulica, geotérmica etc.), se produce un importante ahorro tanto en costes de generación energética como en emisiones de CO2 a la atmósfera.

A su vez, como la energía se genera en el mismo lugar de su posterior uso (el hogar o pequeño negocio) también se da un ahorro en los costes de transporte y se reducen las pérdidas de energía acarreadas del mismo.

Si tenemos en cuenta que el 55% de la energía generada en clásicas centrales energéticas se pierde durante su transporte sin sin llegar a ser utilizada, el nivel de eficiencia de los aparatos de micro-cogeneración es muy superior, consiguiendo aprovechar más del 95% de la energía generada.

Además, el exceso energético generado por el usuario, es decir, la energía que no ha utilizado, puede ser re-vendida a través de la red eléctrica.

Micro-cogeneración, la tecnología

La micro-cogeneración produce a la vez electricidad y calor, aprovechando el proceso de la generación de electricidad para calentar agua sin recurrir a otra fuente.

Las tecnologías más utilizadas en micro-cogeneración son los micromotores y las microturbinas de gas, cuyos funcionamientos siguen una lógica parecida.

En el caso de las microturbinas de gas, los gases calientes producidos por la combustión del gas con el aire hacen girar una turbina, que acciona un alternador que genera electricidad. Estos gases, que se mantienen calientes, calientan el agua. 

En cuanto a los micromotores, en general, funcionan de manera parecida a los motores de los automóviles: el calor generado por la quema del combustible promueve el giro de un eje que activa el generador que produce la electricidad. El motor se calienta por el funcionamiento y el agua destinada para su refrigeración es la que se reutiliza para calentar un depósito que contiene dos compartimentos separados, uno para agua caliente sanitaria y otro para la calefacción.

Entre los micromotores nos encontramos con motores de combustión interna (que funcionan exactamente igual que los de los coches), motores de vapor (como el de la locomotora) y motores de combustión externa o motores Stirling (en la imagen el motor del sistema WhisperGen).  

Los motores Stirling, por ser especialmente silenciosos y eficientes son los más idóneos para la micro-cogeneración.

Micro-cogeneración, apuesta verde Europea

El mercado de la micro-cogeneración está sufriendo un importante crecimiento en la actualidad y es especialmente significativo en países como Estados Unidos y Japón. En el caso de Europa se está produciendo un importante despegue, sobre todo en el Reino Unido, Países Bajos y Alemania.

Hay que entender la evolución de la demanda en el contexto de las políticas que muchos países están adoptando, mayormente a raíz de la firma del Protocolo de Kioto, para reducir sus emisiones de CO2 y apoyando, en consecuencia, la toma de medidas para aumentar la eficiencia en la producción de energía y las energías renovables.

En marzo de este mismo año, en línea con la Estrategia Europa 2020, y con el objetivo de establecer una serie de políticas a largo plazo para frenar el cambio climático, la Comisión Europea ha aprobado una hoja de ruta en la que identifica una serie medidas específicas que tienen como fin reducir las emisiones de CO2 de la UE en un 80-95% para 2050 (en comparación con el año 1995). Para ello la Comisión ha puesto el foco en la eficiencia energética y el uso responsable de los recursos naturales.

El nivel de eficiencia de los aparatos de micro-cogeneración es muy elevado, consiguiendo aprovechar más del 95% de la energía generada.

El documento identifica la generación de electricidad como punto clave sobre el que incidir para conseguir una economía de bajo carbono y menciona expresamente la importancia del desarrollo y la implantación de tecnologías capaces de generar electricidad de manera más barata y eficiente.

De esta manera, muchos países europeos están apostado fuertemente por la micro-cogeneración e incluso han desarrollado una legislación que potencia su implantación, así como tablas de retribución en relación a la electricidad generada y subvenciones para financiar su instalación.

En el caso de España, aunque existen experiencias aisladas, todavía no hay un gran recorrido en cuanto a implantaciones de sistemas de micro-cogeneración. Sin embargo, el Plan de Acción 2008-2012 de la Estrategia de Ahorro y Eficiencia Energética en España, contempla ayudas para la ejecución de plantas de cogeneración en edificación. Igualmente, el Código Técnico de Edificación recoge que la exigencia de contribución solar mínima en el aporte energético de agua caliente sanitaria de toda nueva vivienda puede ser sustituida por otros sistemas que usen fuentes renovables o procesos de cogeneración.

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