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Dr. Ing. José Ramos-Saravia
Dpto. de Ingeniería de la Energía
Universidad de Ingeniería y Tecnología (UTEC)
e-mail: jramos@utec.edu.pe
La cogeneración es la producción conjunta y en proceso secuencial de energía eléctrica (o mecánica) y energía térmica útil (utilizable) a partir del mismo combustible (gas natural, carbón, etc.).
Las instalaciones de cogeneración cuentan con diversos equipos – motores de combustión, turbinas, calderas, intercambiadores de calor, etc. – integradas adecuadamente mediante sus flujos energéticos para obtener un mayor aprovechamiento (rendimiento) del combustible consumido.
Dependiendo de las características de la demanda de calor y del nivel de la temperatura de su utilización, una instalación de cogeneración (diseñada con criterios de optimización) podría aprovechar hasta el 90 % de la energía contenida en el combustible consumido.
Entre las aplicaciones idóneas de la cogeneración se encuentra el sector industrial (alimentación, papel, químico, plástico, refinerías, cerámico, etc.) y el sector servicios (hospitales, hoteles, edificios de viviendas y oficinas, etc.)
VER: Fig. 1: Aplicaciones de la cogeneración
Un caso típico de aplicación de la cogeneración de alta eficiencia esta representado por los modernos edificios de las grandes ciudades donde se consume electricidad y calor (en forma de agua caliente sanitaria, calefacción y aire acondicionado), véase la Figura 2.
VER: Fig. 2: Sistema de cogeneración para un distrito urbano
(Fuente: “Optimización del Diseño y Operación de Sistemas de Cogeneración para el Sector Residencial-Comercial”. Tesis Doctoral de José Ramos. http://zaguan.unizar.es/record/9901/files/TESIS-2012-136.pdf )
Así, una instalación de cogeneración equipada con motores de combustión interna accionados con gas natural puede producir 49 kJ de electricidad por cada 100 kJ de gas natural consumidos. Empleando intercambiadores de calor puede recuperarse hasta 41 kJ de los 51 kJ restantes. Es decir, con una instalación de cogeneración se consigue aprovechar 90 kJ de los 100 kJ consumidos.
La cogeneración no es una tecnología nueva. Sus inicios datan de finales del siglo IXX en el Reino Unido. Posteriormente esta tecnología se expandió por Europa y Estados Unidos. En Latinoamérica, las plantas de cogeneración existentes no tienen más de veinte años. Aquí cabe resaltar a países como Brasil, México, Colombia, Chile y Perú.
A raíz de la crisis del petróleo de los 70´s, en Estados Unidos y en diferentes países desarrollados se implementaron políticas energéticas que fomentaron la implementación de las instalaciones de cogeneración. En Perú se dispone de un marco legal para promover la cogeneración, se trata del Decreto DS N° 064-2005-EM, posteriormente sustituido por el Decreto DS Nº 037-2006-EM.
En Perú son pocas (no más de cinco) las empresas que disponen de plantas de cogeneración en sus instalaciones. Estas empresas pertenecen al sector industrial, siendo Sudamericana de Fibras la más antigua, y Refinería de Talara las más nueva.
El último estudio oficial del potencial de cogeneración en Perú (del año 2000) determinó un potencial técnico de 500 MW, del cual 200 MW contaban con viabilidad económica.
La no realización de nuevos estudios podría responder a la falta de disponibilidad de gas natural para el sector industrial, principal consumidor de nuestro gas natural procedente de Camisea. Por ello, al no disponer del combustible no se puede planificar la implementación de nuevas plantas de cogeneración.
Incorporar una planta de cogeneración en la propia instalación industrial, no solo implica la ventajas de una considerable disminución de la factura del consumo de electricidad y combustible disminuirán, sino también se añade el inconveniente de que se debe contar con personal competente para operar la planta de cogeneración.
Mientras mayor sea el número de horas/año de operación de la empresa, sea del sector industrial o servicios, el ahorro económico y energético es alta.
Por encima de 5000 horas/año de operación de la empresa, se pueden lograr ahorros económicos y energéticos por encima del 30%.
Sin embargo, el alto ritmo de crecimiento de la economía peruana de los últimos quince años y la construcción de nuevos ductos para el transporte de gas natural invitan a pensar en la cogeneración como parte importante de la estrategia energética o de la política energética del Perú.
En nuestro país, el apoyo y fomento de la cogeneración (i) disminuiría el consumo de recursos fósiles y las emisiones de gases de efecto invernadero por encima del 20%, (ii) disminuiría las importaciones de combustible fósil, (iii) impulsaría el mercado de servicios de ingeniería/tecnología y ventas de equipos industriales, y (iv) contribuiría a allanar la curva de demanda eléctrica del sector industrial.
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