Cómo determinar la eficiencia de una cogeneración

Existen varias formas de determinar la eficiencia de una cogeneración, es decir, la cantidad de energía primaria utilizada para obtener una unidad de energía útil. Sin embargo, mientras que para una planta térmica convencional, hablaríamos de rendimiento en general, en cogeneración debemos realizar algunos matices.

Cálculo del rendimiento o la eficiencia de una instalación

El objetivo principal para el cálculo del rendimiento o la eficiencia de una instalación es poder comparar su desempeño con otras instalaciones en funcionamiento o con nuevas propuestas tecnológicas, facilitando la realización de mejoras y el cálculo de las inversiones necesarias.

El factor más sencillo para evaluar el rendimiento es realizar un cociente entre la energía útil y la energía primaria utilizada. Y aquí nos encontramos el primer problema. Para cualquier instalación térmica o de generación eléctrica, nos encontramos un solo factor, pero en cogeneración, nos encontramos dos al obtener de la misma dos fuentes de energías útiles de forma simultánea.

Realizando el cociente de cada una de las energías útiles obtenidas, eléctrica y térmica, por la energía primaria utilizada por la cogeneración, obtenemos el rendimiento eléctrico y el rendimiento térmico.

Ninguno de los dos por separado nos permite comparar cogeneraciones con otras instalaciones térmicas, ni siquiera cogeneraciones entre sí, a no ser que sean prácticamente idénticas. Motivo que limita mucho la utilidad de los valores calculados.

En un segundo paso puede calcularse el rendimiento global de la instalación de cogeneración, como el cociente de la suma de las energías útiles dividido por la energía primaria utilizada.

Pero nuevamente tenemos un gran problema, este factor nos da una ligera idea de las pérdidas de la instalación, pero debido a que la energía eléctrica tiene una calidad (exergía) mayor y la calidad de la energía térmica (exergía) es variable en función de su temperatura, no podemos utilizar este factor para comparar cogeneraciones con otras plantas térmicas convencionales, ni tampoco comparar entre cogeneraciones si éstas no son idénticas, por que la relación proporcional entre energía eléctrica y térmica no se mantiene constante, ni siquiera para una misma cogeneración ante variaciones de carga de ésta.

Desde el punto de vista de la normativa legal aplicable a las cogeneraciones que venden la energía eléctrica a la red, esta energía será retribuida en función del marco legal establecido para el ¨Régimen especial del mercado eléctrico”. Para que una cogeneración pueda acogerse a este mercado, ha de acreditar que cumple con el REEmin, es decir con un rendimiento equivalente mínimo marcado por la normativa para cada instalación en función de la tecnología utilizada por la misma.

Este rendimiento resulta de comparar el rendimiento eléctrico obtenido por la cogeneración, detrayendo de la energía primaria utilizada la que hubiera correspondido a un suministro eficiente de energía térmica equivalente al la suministrada por la cogeneración en el periodo de cálculo.

Pero esta cifra no deja de ser un requisito legal que solo nos permite comparar una cogeneración dada con otra, que utilice la misma tecnología y similar destino térmico. Peor en definitiva, no nos da una idea clara que cuan eficiente es nuestra cogeneración.

El coeficiente de comparación entre cogeneraciones más independiente y justo

Añadido a este factor, podemos calcular el factor PES, que viene determinado por la normativa europea, y que corresponde al porcentaje “teórico” de ahorro de energía primaria que proporciona la cogeneración frente a medios convencionales de producción de energía térmica o eléctrica.

Este factor nos permite comparar cogeneraciones de diferentes tecnologías. De forma que sería el coeficiente de comparación entre cogeneraciones, más independiente y justo.

Los coeficientes utilizados incluyen distintos valores de referencia en función del año de construcción, combustible utilizado, clima del emplazamiento y voltaje de conexión a red. Nos permite comparar cogeneraciones que consumen diferentes combustibles, independientemente del país en que se encuentren o del destino final de la energía térmica o eléctrica.

Nos proporciona información a cerca del ahorro de combustible primario frente a tecnologías convencionales, permitiéndonos comparar el desempeño energético de una instalación concreta frente a cualquier otra instalación convencional que pretenda igualar la producción térmica y/o eléctrica de la cogeneración bajo estudio.

Deducimos así que el PES, como porcentaje energía primaria ahorrado, es el coeficiente más útil a la hora de evaluar el desempeño energético de una cogeneración y compararlo con cualquier otra instalación térmica o eléctrica.