Cogeneración

TEMA 3.
COGENERACIÓN

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Tecnología Energética II

Curso 2002-03

Índice (I)
• Introducción.
• Parámetros característicos.
• Clasificación.
– Según secuencia de generación y consumo.
– Según conexión generador eléctrico.
– Según motor empleado.
•
•
•
•

Turbina de vapor.
Turbina de gas.
Ciclo combinado.
M.A.C.I.

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Tecnología Energética II

Curso 2002-03

Índice (II)• Ámbito de la cogeneración.
– Sector industrial.
– Sector terciario.
– Aplicaciones especiales.

•
•
•
•

Marco legal.
Modo de operación.
Aspectos económicos.
Bibliografía.

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Tecnología Energética II

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Introducción (I)
• Industria y Servicios: consumen energía
eléctrica (motores eléctricos para accionar
máquinas e iluminación) y térmica (procesosindustriales, calefacción y a.c.s.).
• Normal: Energía eléctrica de la red (central
eléctrica) y energía térmica de combustibles
fósiles (horno, caldera).
• Rendimiento de centrales térmicas
convencionales: 35%.
• Rendimiento de centrales de ciclo
combinado: 55%.
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Introducción (II)
• Rendimientos bajos por pérdidas,
fundamentalmente en condensador.• Alternativa: producción conjunta de ámbas
energías por consumidor.
• Gogeneración: producción y utilización
simultánea de energía eléctrica o mecánica y
calor.
• Ejemplo de comparación de rendimientos y
pérdidas entre generación convencional y
cogeneración: pizarra.
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Introducción (III)
• Ventajas para el cogenerador:
– Ahorro facturaenergética: diferencia precio
electricidad frente a combustibles fósiles.
– Incremento competitividad.
– Independencia, seguridad y fiabilidad en el
suministro eléctrico.
– Venta de excedentes a la red.

• Incovenientes para el cogenerador:
– Riesgos de cambio de legislación.
– Riesgo económico: recuperación de inversión.
– Preocupaciones ajenas al proceso productivo.

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TecnologíaEnergética II

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Introducción (IV)
• Ventajas para el Sistema Energético de un
país:
–
–
–
–

Ahorro de energía primaria.
Menor contaminación.
Industrialización de zonas alejadas.
Eliminación de pérdidas de transporte y
distribución.

• La importancia de la cogeneración se debe a
las normativas introducidas con el PEN 19912000. Diversificación del consumo energéticonacional (gas natural en vez de petróleo).
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Parámetros característicos (I)
• Nomencletura: F: energía del combustible; W:
energía eléctrica; Qu: calor útil; P: pérdidas.
• Rendimiento eléctrico:
W

ηe =

F
• Rendimiento térmico:
Q
ηt = u
F

• Rendimiento global o factor de utilización de
la energía:
W +Q
P

ηg =

u

F

= 1−

F= ηe + ηt

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Tecnología Energética II

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Parámetros característicos (II)
• Rendimiento exergético:

ηε = ηb =

ε W + ε Qu
εF

=

W + Qu [1 − (To / T )]
F

• Relación calor electricidad (RCE): Importante
a la hora de definir el motor de cogeneración.

RCE =

Qu ηt
=
W ηe

• Ahorro porcentual de energía primaria
(APEP): Normativa de 1980.

CE =Fcogen. − Fconv .
W

APEP =

( 2,895 − CE )
100%
2,895
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Tecnología Energética II

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Parámetros característicos (III)
• Rendimiento eléctrico equivalente (REe):
Normativa de 1994.

R Ee ==

W
W /F
ηe
=
=
Q
F Qu
η
F− u
−
1− t
0,9 F 0,9F
0, 9

• Se calculan en base a datos energéticos
anuales.
• La normativa de 1994 establece unos valores
mínimos delREe para conceder el régimen de
productor en régimen especial.
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Tecnología Energética II

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Parámetros característicos (IV)
• Valores de R Ee mínimos:

COMBUSTIBLE
Líquido
Sólido
Gaseoso

TECNOLOGÍA
Caldera
M.C.I.A.
Caldera
M.C.I.A.
Turbina de gas

R Ee (%)
49
56
49
55
59

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Clasificaciones (I)
• Según...