Cogenerazione

Col termine cogenerazione si indica la produzione ed il consumo contemporaneo di diverse forme di energia secondaria (energia elettrica e/o meccanica ed energia termica) partendo da un'unica fonte (sia fossile che rinnovabile) attuata in un unico sistema integrato.

Un esempio è dato dal funzionamento di un'automobile, la potenza prelevata dall'albero motore è usata per la trazione e la produzione di elettricità, il calore sottratto ai cilindri per il riscaldamento dell'abitacolo e la pressione dei gas di scarico per muovere la turbina di sovralimentazione. Lo sfruttamento di calore e pressione non comporta un aumento dei consumi poiché sono scarti del processo di conversione da energia chimica ad energia meccanica attuato dal motore.

Il loro sfruttamento consente a parità di energia primaria immessa (il combustibile) una maggiore quantità di energia secondaria prodotta (movimento, calore). Un sistema che opera la cogenerazione è detto co-generatore.

Il sistema di cogenerazione  a motore endotermico è tra i sistemi più diffusi, collaudati e affidabili. Da un punto di vista strutturale il cogeneratore a motore endotermico (a combustione interna) è costituito da un motore a quattro tempi, alimentato a gas gpl (o gpl o biogas), accoppiato ad alternatori asincrono e sincrono trifase, della potenza elettrica e termica opportunamente scelte in base alla tipologia di utenza per la quale va dimensionato.

In figura la differenza tra un impianto classico e un impianto di cogenerazione.

 

In un impianto classico, abbiamo bisogno di due processi per ottenere la produzione di Energia termica (Acqua calda) ed elettrica (Corrente).

In questo caso per ottenere 45 parti di termico e 38 parti di elettrico, abbiamo bisogno di “bruciare” 95+53 parti di combustibile.

Nel caso della cogenerazione, un solo processo è capace di far fronte alla produzione combinata di Energia termica ed elettrica.

Ora, per ottenere 45 parti di termico e 38 parti di elettrico, abbiamo bisogno di “bruciare” solo 100 parti di combustibile. Con un risparmio di 48 parti non bruciate, ovvero circa il 32%

 

 

La cogenerazione viene tipicamente definita “microcogenerazione”, per potenze fino a 20 kWe e “piccola cogenerazione” fino a 1 MWe. Il sistema di cogenerazione a motore endotermico, unitamente a un sistema di distribuzione del calore, è in grado di generare lavoro meccanico, energia elettrica, riscaldamento e calore per usi civili o per processi industriali a bassa temperatura, raggiungendo livelli di efficienza molto elevati.

Infine, con l’impiego di macchine ad assorbimento è possibile integrare il processo termico per fornire anche fluidi refrigerati.

I principali benefici ottenibili con un impianto di cogenerazione sono:

  • notevole riduzione dei costi di approvvigionamento dell’energia elettrica (40%);

  • migliore efficienza energetica complessiva del sistema energetico;

  •  riduzione significativa dei consumi di energia primaria e delle emissioni inquinanti;

  • maggiore differenziazione, riserva e modularità dei sistemi di produzione termica ed elettrica, in  modo da garantire una più elevata affidabilità dell’approvvigionamento delle forniture energetiche.