La Consejería de Economía y Hacienda de la Comunidad de Madrid, a través de la Dirección General de Industria, Energía y Minas, y la Fundación de la Energía de la CAM, organizó una jornada el pasado 7 de abril, dedicada a los sistemas de microcogeneración, donde además presentó la Guía de la Cogeneración, un libro que recoge aspectos técnicos y legales de esta tecnología y algunos proyectos, con el fin de difundir sus ventajas.
La cogeneración (producción combinada de electricidad y calor) es una tecnología madura, que juega un papel clave en las estrategias energéticas europeas y nacionales, y eficiente porque es la única que cumple total y simultáneamente tres objetivos:
- la seguridad de suministro,
- un coste competitivo y
- sostenibilidad ambiental de la energía, contribuyendo así a reforzar los tres pilares fundamentales de la política energética europea: cambio climático, seguridad de suministro y competitividad.
Entre sus beneficios destacan el ahorro de energía primaria y por lo tanto, la reducción de emisiones, y el ahorro de inversión en infraestructuras de transporte y distribución, al estar estas instalaciones asociadas a los puntos de consumo eléctrico y de calor.
La cogeneración es una tecnología muy implantada en España a nivel industrial, con instalaciones de potencias elevadas, donde resulta eficiente y competitiva en procesos con grandes demandas de calor y frío. Sin embargo, a su implantación en los sectores residencial y terciario, en lo que se conoce como microcogeneración (cogeneración a pequeña escala hasta una potencia máxima de 50 kWe, aunque suele extenderse el concepto hasta 1 MW), le queda un gran camino por recorrer. La razón se debe a que se trata de una solución energética compleja, tal y como señaló José María Roquetas, presidente de Cogen España, en su intervención en la jornada, por lo que no siempre es bien comprendida ni por los prescriptores, ni por los usuarios, ni por las autoridades energéticas y sin embargo, puede ser mucho más eficiente y competitiva en el balance energético de un edificio que otras tecnologías más habituales y conocidas.
Trigeneración
Junto a la cogeneración, la trigeneración es un paso más a la hora de cubrir demandas energéticas, pues implica sumar el frío a la producción de electricidad y aprovechamiento de calor residual mediante ciclos de absorción o adsorción, lo cual es especialmente interesante en países como España por sus condiciones climatológicas, donde en época estival, la demanda de calor baja considerablemente y e que se produce en los equipos de cogeneración, puede aprovecharse para generar la demanda de frío que se requiere en los meses de verano.
De esta forma se consigue, a partir de una energía primaria, tres tipos de energía, junto con un importante ahorro económico y ventajas para el medio ambiente, y un aumento del número de horas de funcionamiento de la instalación con alta eficiencia energética al sustituir consumos de energía eléctrica, de elevado coste, por consumos de energía térmica.
Sin embargo, la trigeneración lleva asociada al sistema equipos como una máquina de absorción y una torre de refrigeración, lo que implica un incremento de la inversión y del espacio físico que requiere la instalación.
“Por ello, hay que valorar la idoneidad de transformar la cogeneración en trigeneración en cada caso, porque puede que no se cumpla la viabilidad económica. Una demanda de 50 kW es un umbral a partir del cual se puede hablar de trigeneración para que salgan las cuentas”, señaló al respecto David Arzoz, director general de Altare-Energía y uno de los ponentes invitados a participar en esta jornada.
Legislación
Sin duda, se ha realizado un importante esfuerzo legislativo (RD 661/2007, RD 616/2007, RDL 7/2006) en torno a la cogeneración y se hallan en ejecución medidas de promoción del Plan de Acción 2008-2012, como la norma de interconexión a red de cogeneraciones de pequeña potencia y la incorporación de nuevas medidas para la promoción de microcogeneraciones.
Además, el Plan de Acción 2008-2012 de la Estrategia de Ahorro y Eficiencia Energética en España (E4), contempla ayudas a fondo perdido para la ejecución de plantas de cogeneración en el sector de la edificación, que se articulan a través de las CC.AA. y los porcentajes de las mismas están comprendidas entre un 10% y un 30%, dependiendo de la potencia de la instalación.
Por otro lado, el propio Código Técnico de la Edificación reconoce a la cogeneración como un sistema de alta eficiencia en la climatización de edificios y señala que la exigencia de contribución solar mínima en el aporte energético de agua caliente sanitaria de toda nueva vivienda o rehabilitación, puede ser sustituida por otros sistemas que usen fuentes renovables o procesos de cogeneración.
De este modo, en cada situación, las características energéticas, físicas y operativas determinarán la viabilidad de la instalación.
Cuestión de confianza
Al tratarse de una tecnología cuya implantación en edificación en España no está aún en auge, como lo está en otros países, la microcogeneración despierta el recelo y la desconfianza de algunos prescriptores y promotores, generalmente por desconocimiento o falta de información. En primer lugar, hay que desterrar la tendencia que tienen algunos a asociar la microcogeneración a una solución energética renovable, pues la energía que se obtiene no proviene de fuentes naturales, sino de combustibles como el gas natural, el más utilizado, que son quemados en motores de combustión interna o en microturbinas. No es, por tanto, un sistema para aquellos que buscan instalar tecnologías basadas exclusivamente en fuentes de energía renovables como la solar, la eólica o la geotérmica, pero sí para aquellos que buscan una excelencia en la eficiencia y el rendimiento energético de su edificio.
El componente medioambiental de este tipo de sistemas parte de un juego de suma cero, por el que se aprovecha el calor residual de las máquinas de combustión, evitando disiparlo al ambiente y convirtiéndolo en calor útil para generar calor y/o frío (absorción). Así pues, se evita tener que generar más energía para producir calor. Al mismo tiempo, la cogeneración minimiza las pérdidas por transporte y distribución al encontrarse muy próxima al punto de consumo, con lo que se logran ahorros de más de un 30% de energía primaria y emisiones contaminantes. Además, la microcogeneración no está sujeta al capricho de la climatología (como fuentes basadas en la radiación solar y en el viento) y garantiza el suministro energético para ACS y calefacción e incluso el eléctrico en los equipos que pueden funcionar como generadores de emergencia.
En definitiva, tal y como resumió Arzoz en su intervención, “la microcogeneración permite cumplir con las prescripciones sobre niveles mínimos de eficiencia energética en las instalaciones (CTE), mejorar proyectos, reduciendo la huella energética y el impacto ambiental de los edificios y mejorando su calificación, y reducir costes de operación/explotación a propietarios, administradores, gestores energéticos y usuarios”.
Otra de las cuestiones que generan recelo entre los prescriptores a la hora de considerar una instalación de microcogeneración en sus proyectos es la creencia de que se precisa de un gran espacio para su ubicación.
Los equipos de microcogeneración son, sin embargo, pequeños, y la instalación no difiere mucho del tamaño de una caldera de pie. A modo de ejemplo, un motor Dachs de 5,5 kWe y 12,5 kWt –la unidad de microcogeneración más vendida de Europa y que comercializa en España Baxi Roca– ocupa menos de 1 m3, y las turbinas de 65 kWe ocupan unos 6 m3, pudiendo instalarse bien en la sala de calderas del edificio o en la azotea.
Una de las dudas que más intriga a los prescriptores a la hora de considerar la microcogeneración en sus proyectos es si se puede cubrir toda la demanda con este sistema. Aunque se trata de un equipo que genera electricidad, hay que dimensionar, diseñar y operar la instalación en base a la demanda térmica, haciendo que trabaje el mayor número de horas al año a plena carga y buscando la demanda base, dejando las puntas a las calderas convencionales. Hay que tener en cuenta que la demanda energética de un edificio residencial, por ejemplo, es muy variable, lo que significaría que una instalación diseñada para cubrir el 100%, operaría a cargas muy bajas durante la mayor parte del tiempo y por tanto, la inversión sería muy alta, mientras que la eficiencia muy baja, lo que la convertiría en inviable económicamente.
Tal y como afirman desde Cogen España, no tiene sentido desconectar el edificio de la red eléctrica para depender exclusivamente de la cogeneración, pudiendo además verter a la red la electricidad generada y aprovecharse de las primas, ni tampoco tiene sentido eliminar las calderas o reducir significativamente su potencia, pues el ahorro en inversión es mínimo.
Por otro lado, ante eventuales averías de los equipos de microcogeneración, no se interrumpe ni el servicio eléctrico, respaldado por la red, ni la calefacción o el ACS, que pasaría a cubrirse íntegramente con las calderas. El edificio funcionaría, por tanto, como uno convencional, sin ahorros, hasta que se repare la avería.
La instalación de microcogeneración debe diseñarse, por tanto, para aportar entre un 10 y un 40% de la demanda térmica, en función de las particularidades de cada proyecto.
Sin duda, una cuestión que siempre ronda en la cabeza de quienes contemplan la microcogeneración como alternativa energética en su edificio es el precio. Al respecto y en comparación con otras soluciones, no se trata de instalaciones caras y además, su rentabilidad es interesante, pues su amortización abarca entre 3 y 8 años, dependiendo del tamaño de la instalación (entre 5 y 50 kWe).
A modo de ejemplo, el mercado ofrece instalaciones de 5.5 kWe, con producciones anuales de 110 MWh de calor residual, a precios que rondan los 21-25.000 euros, incluyendo la ingeniería y los trámites de la instalación, mientras que para potencias de 50 kWe y 750 MWh de calor residual al año, el precio gira en torno a 90-110.000, llave en mano.
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