Principi basilari della cogenerazione e contesti applicativi ideali

La cogenerazione è il processo di produzione contemporanea di energia meccanica e di calore da utilizzare per altri cicli, a partire da una singola fonte energetica.

L’energia termica prodotta dal sistema cogenerativo può essere utilizzata per vari scopi:
 

• Riscaldamento ambientale;
• Produzione di acqua calda sanitaria;
• Condizionamento degli ambienti.

L’energia elettrica negli impianti di cogenerazione può essere prodotta attraverso più sistemi:
 

• Tramite l’uso di motore a combustione;
• Attraverso dei generatori di calore accoppiati a sistemi a ciclo termodinamico che sono in grado di sfruttare un fluido organico per azionare una turbina anziché dover produrre vapore;
• Mediante il recupero di calore ad alta temperatura derivante da cicli produttivi per i quali si rimanda allo Speciale 153.

I sistemi di cogenerazione sono efficacemente adottati in tutte quelle situazioni in cui il carico elettrico richiesto dall’utenza rimane pressoché costante nell’arco delle 24 ore, in quanto è conveniente che i motori utilizzati funzionino continuativamente.
I principali contesti applicativi riguardano sono:
 

• Presidi ospedalieri;
• Stazioni aeroportuali;
• Data Center;
• Industrie con produzione continuativa su più turni;
• Aziende del settore alimentare e farmaceutico (per le quali è richiesta anche la produzione di vapore).

Gli impianti di cogenerazione hanno evidenti vantaggi in termini economici. Basti pensare che un impianto di cogenerazione ben dimensionato consente di ottenere risparmi energetici nell’ordine del 25-40%, con un conseguente pay-back dell’investimento che si attesta attorno ai 36-50 mesi.
Il rendimento degli impianti di cogenerazione è mediamente del 70-85%, potrebbe sembrare un valore basso, ma in realtà è piuttosto elevato, soprattutto se confrontato col 50-60% ottenuto con gli impianti nuovi a ciclo combinato per la sola produzione di elettricità.