Cogeneracion

ll. Cogeneración y trigeneración

A. Cogeneración

La cogeneración es la producción secuencial y simultanea de energía eléctrica y térmica a partir de una misma fuente de energía primaria. El calor o vapor producido optimiza el uso de la energía suministrada por el combustible. La potencia es cogenerada en forma de energía mecánica o eléctrica y esta puede ser usada en el sistema decogeneración o puede ser exportada a una red de un sistema eléctrico

La cogeneración es una opción muy interesante en cuanto a la producción de energía ya que presenta una gran eficiencia y tiene varias aplicaciones, en las cuales se utilizan la energía térmica y eléctrica. Son bastante las industrias en las cuales se usa la cogeneración y están relacionadas con los hidrocarburos, el papel, lascerámicas, los alimentos, entre otros. También se utiliza en el sector de servicios como los hoteles, hospitales, centros comerciales, edificios escuelas, etc.

Una de las ventajas para las industrias que se abastecen por medio de la cogeneración consiste en la mayor eficiencia energética ya que aprovechan al máximo la energía disponible, tanto en el calor como en la electricidad, en el siguientegrafico se presenta la diferencia entre el sistema convencional y la cogeneración y se pueden ver como se puede mediante un ciclo aprovechar al máximo la energía con unas pérdidas mucho menores que en sistema convencional.

Sistema convencional

Cogeneración

B. Sistemas de cogeneración

Una central de cogeneración de electricidad y calor funciona con turbinas o motores que en su mayoríafuncionan con gas pero también se pueden usar diferentes tipos de combustibles.

El funcionamiento de estas plantas de cogeneración es igual al de una planta térmica, la diferencia es que en la planta térmica normal el calor que sobra del proceso se desecha, mientras que en la cogeneración este calor se aprovecha para procesos diversos, de acuerdo a los requerimientos particulares de cadausuario.

En los sistemas de cogeneración se aprovecha hasta el 84% de la energía contenida en el combustible para la generación de energía eléctrica y calor. En la cogeneración se suelen presentar los dos tipos básicos de ciclos de potencia: los de tipo superior y los de tipo inferior, siendo el ciclo de tipo superior el que presenta las más amplias aplicaciones industriales.

1) Ciclosuperior

Se usa en aquellos sistemas en los que la energía primaria se utiliza en una maquina térmica para producir un fluido caliente y a presión, que genera energía mecánica o eléctrica y el calor resultante del fluido se utiliza en un procesos industrial. Este tipo de sistemas se utiliza principalmente en la industria textil, petrolera, azucarera, celulosa y papel, cervecera, entre otras, dondesus requerimientos de calor son moderados o bajos con temperatura de 250 °C 600 °C.

2) Ciclo inferior

Se usa en aquellos sistemas en los que la energía primaria se utiliza en el proceso industrial y la energía calórica no usada se emplea en la generación de energía mecánica o eléctrica

Estos ciclos están asociados a procesos industriales en los que se presentan altas temperaturas, comoen el caso de la industria cementera, siderúrgica, vidriera y química, donde se alcanzan temperaturas de los productos resultantes de aproximadamente 900°C, que puede ser utilizado para la producción de vapor y electricidad.

C. Tecnologías de cogeneración

1) Turbinas de vapor

En este sistema la energía mecánica es producida en una turbina, acoplada a un generador eléctrico,mediante la expansión de vapor de alta presión generado por una caldera. Las turbinas de vapor se dividen tres tipos: a contrapresión, a extracción y a condensación, diseñadas de acuerdo a las necesidades de cada planta o usuario. Debido a que en la caldera se tiene un intercambiador indirecto de calor en este sistema se puede utilizar cualquier tipo de combustible para la generación del vapor de...