MICROCOGENERACIÓN. - Metodología para realizar un proyecto de microcogeneración. El estudio de viabilidad.

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1 MICROCOGENERACIÓN - Qué es la microcogeneración? - Tecnologías de microcogeneración - Metodología para realizar un proyecto de microcogeneración. El estudio de viabilidad. - Proyecto y financiación - Qué es la trigeneración? - Qué es el registro de instalaciones? - Qué es el régimen especial? Qué es la microcogeneración? Se entiende por cogeneración como la producción termodinámica y simultanea de dos o más formas de aprovechamiento energético a partir del uso de una fuente primaria de energía. Las dos formas más usuales de generación energética a partir de una fuente primaria de energía son la energía mecánica y la energía térmica. Generalmente, se viene considerando la microcogeneración como aquella tecnología que aplica técnicas de cogeneración a una escala, definida por la potencia eléctrica que desarrolla el equipo, inferior a los 500 kw. Este convencionalismo tiene su origen en los Estados Unidos y en el Norte de Europa que son los lugares donde se inició el desarrollo de la cogeneración. La Directiva 2004/8/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 11 de febrero de 2004, relativa al fomento de la cogeneración sobre la base de la demanda de calor útil en el mercado interior de la energía y por la que se modifica la Directiva 92/42/CEE define la unidad de microcogeneración, como la unidad de cogeneración con una potencia máxima inferior a los 50 kwe; Portal del Ente de la Energía de Castilla y León Página 1 de 11

2 A continuación se establece la comparación entre el abastecimiento energético según sistema convencional (suministro eléctrico desde la red y el suministro térmico a través de gas natural o depósitos de gasóleo) y la cogeneración: Esta definición de "cogeneración a pequeña escala" incluye, entre otras cosas, las unidades de microcogeneración y las unidades de cogeneración distribuidas, como las unidades de cogeneración que abastecen a zonas aisladas o atienden a una demanda limitada en el ámbito residencial, comercial o industrial. Tecnologías de microcogeneración Se conocen solamente dos tipos de tecnologías que pueden aplicarse con ciertas garantías en la microcogeneración: 1 Cogeneración con turbina de gas. 2 Cogeneración con motor alternativo. En los sistemas con turbina de gas, se quema combustible en un turbogenerador, cediendo parte de su energía para producir energía mecánica. Los gases que salen Portal del Ente de la Energía de Castilla y León Página 2 de 11

3 de la turbina (a unos 500 º C) se pueden aprovechar directamente para secado o bien producir vapor (ciclo simple). En los sistemas basados en motores alternativos, el elemento motriz es un motor de explosión, mientras que el calor recuperable se encuentra en forma de gases calientes y agua caliente (Circuito Refrigeración). TIPO VENTAJAS DESVENTAJAS TURBINA DE GAS Amplia gama de aplicaciones. Muy fiable. Elevada temperatura de la energía térmica. Rango desde 0,5 a 100 MW. Gases con alto contenido en oxígeno. Limitación en los combustibles Tiempo de vida relativamente corto MOTOR ALTERNATIVO Elevada relación electricidad / calor. Alto rendimiento eléctrico. Bajo coste. Tiempo de vida largo. Capacidad de adaptación a variaciones de la demanda. Alto coste de mantenimiento. Energía térmica muy distribuida y a baja temperatura. Metodología para realizar un proyecto de microcogeneración. El estudio de viabilidad. El desarrollo de un proyecto de cogeneración requiere un planteamiento bajo el punto de vista empresarial que tiene una serie de fases que conviene resaltar. Portal del Ente de la Energía de Castilla y León Página 3 de 11

4 Portal del Ente de la Energía de Castilla y León Página 4 de 11

5 En todo proyecto de microcogeneración, el punto de partida, para cualquier proyecto de microcogeneración, es la realización de un preestudio de viabilidad lo suficientemente riguroso, con la finalidad de determinar qué tipo de instalación es la que mejor se adapta al centro consumidor, y si es o no rentable dicha instalación. Este preestudio podría seguir los siguientes pasos: Análisis de la situación actual. (Realización de una auditoria energética). Previsión de la demanda. Evaluación técnica. Evaluación económica. El primer punto a desarrollar es la definición de los datos básicos de partida a tener en cuenta en el diseño de la instalación de microcogeneración. Esto debe incluir el análisis de la demanda energética (Térmica y eléctrica) y su estratificación, así como los costes correspondientes a los sistemas actuales. Asimismo hay que realizar un estudio detallado de las posibles ampliaciones del consumo en el tiempo y transitorios. Una vez perfectamente determinada la situación actual del centro consumidor, hay que tomar una decisión sobre qué tipo de instalación puede resultar más adecuada en cada caso: turbinas de gas, motores alternativos o combinados de ellas, teniendo en cuenta la estructura del consumo térmico/eléctrico, así como otros factores, con horas de funcionamiento, combustibles disponibles, etc. Proyecto y financiación Una vez definida la instalación de microcogeneración que resulta más rentable, se acomete la misma mediante la realización de un proyecto técnico-económico en el cual se introducirán también las posibles fórmulas de financiación deseadas. La decisión de quién y cómo se va a realizar el proyecto, es decir, la gestión del mismo, es también un factor crítico. Para su financiación, caben tres alternativas: Recursos propios. Créditos bancarios. Portal del Ente de la Energía de Castilla y León Página 5 de 11

6 Financiación por terceros: o o Unión de empresas (utilizada para grandes cogeneraciones). Ahorros energéticos compartidos. La financiación por terceros consiste en contratar los servicios de una tercera compañía (compañía de servicios energéticos) que puede suministrar un servicio completo (diseño, financiación, construcción, operación, mantenimiento, monitorización) dependiendo de las múltiples combinaciones que existen dentro de este tipo de financiación. Las más extendidas, para las microcogeneraciones serían la de ahorro compartido. La compañía de servicios energéticos financia la operación y se convierte en propietaria de los equipos, facturando sus servicios al usuario siguiendo un sistema tradicional de leasing. El usuario se compromete a pagar al propietario financiero una proporción de la disminución de la factura energética durante un tiempo establecido. Qué es la trigeneración? Se entiende por TRIGENERACIÓN la producción simultánea de electricidad, calor útil y frío (aire acondicionado / refrigeración) a partir de la energía primaria de un combustible. En muchos lugares no es posible encontrar una demanda de calor suficiente para rentabilizar las inversiones en equipos de cogeneración, pero en su lugar existe una demanda de refrigeración que puede sustituirla o complementarla. Este es el caso en instalaciones domésticas, oficinas, comercios y otros locales públicos en países de latitudes medias como España. Solo se precisa calefacción entre 4 y 6 meses al año pero durante el resto se demanda aire acondicionado. En estos últimos, el calor recuperado en la cogeneración puede usarse para refrigerar empleando los ciclos frigoríficos. El resultado es equivalente a los 8-9 meses de aprovechamiento para calefacción que se tienen en climas más fríos. La trigeneración en definitiva es la forma de aprovechar las ventajas de la cogeneración en países de clima templado y fuera de las aplicaciones industriales. Es por tanto la solución para edificios de viviendas y del sector terciario. La Figura 3 muestra la forma habitual de proveer electricidad, climatización y agua caliente a estos edificios: la electricidad se toma de la red, el agua caliente y la calefacción se Portal del Ente de la Energía de Castilla y León Página 6 de 11

7 obtienen de una caldera y el aire acondicionado se produce en máquinas frigoríficas de compresión mecánica accionadas eléctricamente. SUMINISTRO CONVENCIONAL Portal del Ente de la Energía de Castilla y León Página 7 de 11

8 SISTEMA MICROCOGENERACIÓN CON RECUPERACIÓN DE CALOR Y FRÍO - TRIGENERACIÓN Portal del Ente de la Energía de Castilla y León Página 8 de 11

9 ESQUEMA DE UNA TRIGENERACIÓN Qué es el registro de instalaciones? El Registro de Instalaciones de Producción de Energía Eléctrica en Régimen Especial, es un instrumento creado para un adecuado seguimiento de la producción eléctrica en régimen especial, tanto de cogeneración como de energías renovables y residuos. Ámbito de aplicación Las instalaciones de producción de energía eléctrica en régimen especial deberán tener igual o inferior potencia instalada de 50 MW y estar en alguno de estos grupos: Portal del Ente de la Energía de Castilla y León Página 9 de 11

10 Instalaciones de autoproductores que utilicen cogeneración u otras formas de producción de energía eléctrica asociadas a la electricidad, con un rendimiento energético mínimo fijado. Instalaciones que utilicen energías renovables no consumibles, biomasa, biocarburantes. Instalaciones que utilicen residuos urbanos, otros residuos o con combustibles convencionales en una proporción fijada. Instalaciones de tratamiento y reducción de residuos agrícolas, ganaderos y servicios de igual o menor potencia instalada de 25kW. Condiciones de acceso al régimen especial Se deberá solicitar para cada instalación de producción la inclusión en el régimen especial de producción de energía eléctrica y la correspondiente inclusión en alguno de los grupos anteriores. Se debe inscribir la instalación en el presente Registro de instalaciones de producción en régimen especial. Trámites Solicitud o a los Órganos correspondientes de las Comunidades Autónomas con competencia en la materia o en su defecto a la Dirección General de Política Energética y Minas del Ministro de Economía. La Dirección General de Política Energética y Minas, será competente cuando las instalaciones estén ubicadas en más de una Comunidad Autónoma. Portal del Ente de la Energía de Castilla y León Página 10 de 11

11 Régimen especial Antecedentes e historia El régimen especial viene siendo regulado en España desde 1980, año en el se promulgó la Ley 82/1980, de Conservación de la Energía. El desarrollo de dicha ley dio lugar al fomento de la autogeneración eléctrica y de la producción hidroeléctrica de pequeñas centrales. Posteriormente, el Plan Energético Nacional estableció un programa de incentivación de la cogeneración y de la producción con energías renovables para intentar pasar del 4,5 % de la producción nacional de energía eléctrica en 1990 al 10% para el año La Ley 40/1994 (LOSEN) consolidó el concepto de régimen especial como tal. El RD 2366/1994, publicado en diciembre de 1994 y todavía parcialmente vigente, sobre producción de energía eléctrica por instalaciones hidráulicas, de cogeneración y otras instalaciones abastecidas por recursos o fuentes de energía renovables, que aunque no es desarrollado en la LOSEN, sí define los principios que se establecerían en ella. La Ley 54/1997, de 27 de Noviembre, del Sector Eléctrico, hace compatible la liberalización del sistema eléctrico con el objetivo de garantizar el suministro, con una calidad adecuada, al menor precio posible, y minimizando el impacto ambiental. Por ello promueve la producción en régimen especial, basado en las tecnologías de generación que utilizan las energías renovables, los residuos y la cogeneración. Estas instalaciones pueden ceder la energía excedentaria a la red, realizar ofertas en el mercado de producción o establecer contratos bilaterales físicos. El sistema económico para el Régimen Especial fue desarrollado por el RD 2818/1998, de 23 de diciembre, sobre producción de energía eléctrica por instalaciones abastecidas por recursos o fuentes de energía renovables, residuos y cogeneración. Actualmente está en vigor el RD 436/2004, de 12 de marzo, por el que se establece la metodología para la actualización y sistematización del régimen jurídico y económico de la actividad de producción de energía eléctrica en Régimen Especial. Portal del Ente de la Energía de Castilla y León Página 11 de 11

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