La cogeneración es la generación simultánea de energía eléctrica y energía térmica. Este proceso, usado tradicionalmente en la industria y en edificios de grandes dimensiones, es de una alta eficiencia energética en comparación con el uso de calderas convencionales. El problema es que, a pequeña escala (viviendas, pequeños y medianos edificios) no es rentable.
¿Qué es la microgeneración doméstica?
La microcogeneración, microgeneración o cogeneración doméstica, es un procedimiento más reciente que se basa en la cogeneración, pero a una escala más pequeña. Es un sistema que está empezando a tener mucho auge en Alemania y otros países de Europa, aunque en nuestro país aún no está muy implantado.
La cogeneración doméstica se puede producir a partir de distintos combustibles, como pueden ser el gas natural, el gas propano o la biomasa. Mientras que la energía térmica se puede utilizar para la producción de calefacción y de agua caliente sanitaria, la energía eléctrica se puede utilizar tanto para autoconsumo como para verterla a la red eléctrica pública.
Los equipos de cogeneración doméstica son equipos compactos que realizan todo el proceso en una misma máquina. Aún así, requieren de un espacio mayor que el de una caldera convencional y su precio es más elevado.
A nivel de viviendas independientes (pisos o pequeñas unifamiliares) el combustible utilizado es el gas natural, mientras que para edificios de mediano tamaño (edificios de viviendas, residencias, hospitales, etc.) ya se podría usar la biomasa.
¿En qué consiste la cogeneración doméstica?
Existen distintos sistemas de cogeneración doméstica. Lo que hay que tener en cuenta es que la cantidad de producción de energía eléctrica es proporcional al de energía térmica y que estos sistemas producen mucha más energía térmica que eléctrica, es decir, funcionan mejor cuando la demanda de energía térmica (habitualmente de calefacción) es elevada.
Si no es así, siempre podemos usar un sistema alternativo de energía eléctrica, por lo que habitualmente estaremos conectados a la red eléctrica convencional.
En este sentido, para una vivienda convencional, lo habitual es usar un sistema de microcogeneración de combustión externa con motor Stirling. Este sistema es similar, en apariencia, al de una caldera convencional. Es capaz de generar hasta 1 kW de potencia eléctrica (lo que equivale aproximadamente a un 40% de las necesidades de una vivienda convencional).
Consiste en un quemador de gas natural que calienta otro gas hermético ubicado dentro del propio motor, haciendo que este se contraiga y se dilate y produciendo movimiento en el motor, lo que produce, mediante un campo magnético, energía eléctrica.
Por otra parte, el humo del gas natural quemado produce agua caliente mediante un intercambiador de calor. Existen también equipos combinados que utilizan este método y métodos convencionales de condensación.
Este sistema es una buena opción, como ya hemos dicho, en ambientes que requieran altas cargas de energía térmica, pues produce del orden de 6 veces más potencia térmica que eléctrica, por lo que es ideal para calentar piscinas climatizadas y en ambientes muy fríos.
¿Se puede producir frío mediante cogeneración?
Si además de electricidad y agua caliente (para calefacción o ACS) quisiéramos producir frío, estaríamos hablando de microtrigeneración. Esto es posible, tanto mediante la producción de agua fría para suelo radiante como incluso para la producción de aire frío, aunque haría falta maquinaria adicional que transforme la energía térmica en frío mediante máquinas de absorción de mayor complejidad y coste.
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Viabilidad económica microgeneración
Lo bueno de la microcogeneración es que producimos la energía eléctrica en el propio punto de consumo, con lo que las pérdidas producidas por el transporte son mínimas. Se consigue así una alta eficiencia energética.
Aunque en teoría también podríamos vender esta energía al sistema público, en la realidad es difícil que nos sobre energía eléctrica porque, como ya hemos dicho, la energía eléctrica que se produce es poca en comparación con la térmica.
Si lo que queremos es producir energía eléctrica de manera limpia y gratuita, lo más rentable es usar paneles fotovoltaicos o incluso generadores eólicos.
Por tanto, debemos ajustar nuestro sistema de microcogeneración para el autoconsumo, simplemente aprovechando el combustible que vamos a quemar para producir también algo de electricidad.
¿Es rentable la microgeneración doméstica?
Actualmente, la microcogeneración doméstica en España no es muy rentable. Los sistemas que hay hoy en día en el mercado son caros y habitualmente no necesitamos producir tanta cantidad de calefacción.
Si queremos hacer una inversión en eficiencia energética en nuestra vivienda, es mucho más prioritario primero gastar nuestro dinero en sistemas pasivos como, por ejemplo, el aislamiento de las fachadas (sistemas SATE, insuflado de cámaras de aire, sustitución de ventanas) y en el ahorro energético en los aparatos interiores (luces LED, electrodomésticos de alta eficiencia, etc.).
Incluso, es más eficiente basarse en sistemas de energías renovables como la aerotermia, la geotermia o la energía solar, que usan combustibles “gratuitos”.
Si lo que queremos es desligarnos de las compañías eléctricas, ¿vamos a hacerlo usando combustibles como el gas natural? No parece lo más razonable.
Bien es verdad que existe la microgeneración con sistemas de biomasa, pero en este caso estaríamos hablando más bien de minigeneración. Es decir, de unas potencias en torno a los 50 kW, más propias de edificios de viviendas que de viviendas aisladas.
Si este es el caso, sí que podremos valorar la viabilidad de estos sistemas, tanto por rentabilidad económica como por eficiencia energética. Probablemente usar este sistema en un edificio existente sea muy complicado, principalmente por la falta de espacio, pero es una idea a valorar en edificios proyectados desde cero.
Los casos más rentables serán aquellos en los que debamos generar agua caliente en grandes cantidades, y poca energía eléctrica. Este puede ser el caso de piscinas climatizadas. El propio Código Técnico de la Edificación lo propone como una alternativa a la contribución solar mínima de ACS (paneles solares) en piscinas cubiertas.
En definitiva, los sistemas de cogeneración doméstica pueden ser una alternativa más en un futuro cercano, sobre todo si la electricidad sigue subiendo de precio. Tal vez no sean el sistema definitivo, pero será un sistema muy a tener en cuenta en los próximos años.