La cogenerazione o CHP (Combined Heat and Power) è un processo che prevede la produzione combinata di energia elettrica ed energia termica, utilizzando una sola fonte di combustione e quindi superando i limiti delle centrali termiche tradizionali.
Negli impianti di riscaldamento tradizionali, la maggior parte dell’energia prodotta dalla combustione (circa il 60%) viene persa sotto forma di calore e solo la restante parte (30-35%) viene effettivamente utilizzata.
In un impianto di cogenerazione, invece, questo calore viene recuperato e convertito nuovamente in energia termo-elettrica pronta all’uso, con un conseguente miglioramento delle prestazioni dell’impianto pari all’80-90% della sua massima efficienza energetica.
Negli ultimi tempi, la cogenerazione ha conosciuto un’interessante evoluzione con la trigenerazione, vale a dire un processo che consente di produrre simultaneamente (e sempre da un’unica fonte) energia termo-elettrica e acqua refrigerata, utile per alimentare gli impianti di condizionamento o di raffreddamento dei macchinari industriali.
Dunque, la cogenerazione ad alto rendimento e la trigenerazione presentano indubbiamente notevoli vantaggi economici, ecologici ed energetici.
Motore endotermico
È tra i sistemi più diffusi, collaudati e affidabili. Da un punto di vista strutturale il cogeneratore a motore endotermico (a combustione interna) è costituito da un motore a quattro tempi turbocompresso, alimentato a gas metano (o gpl o biogas), accoppiato a un alternatore asincrono (o sincrono) trifase, della potenza elettrica e termica opportunamente scelte in base alla tipologia di utenza per la quale va dimensionato.
Motore a turbina
Nelle turbine a gas, il combustibile viene bruciato in apposite camere di combustione e fatto espandere insieme ad aria compressa nella turbina stessa. Durante l’espansione, la miscela di aria e combustibile, interagendo con le palette della turbina imprime al rotore il moto rotatorio generando energia meccanica. Questa energia meccanica viene impiegata per produrre energia elettrica mediante un alternatore. I fumi esausti provenienti dai gas che hanno espanso nella turbina, hanno una temperatura elevata (450-500°C) e possono dunque essere impiegati mediante opportuni scambiatori, per produrre acqua calda o vapore.
Tra le varie differenze tra i due sistemi vi è la parzializzazione della potenza erogata che la turbina riesce a fornire in percentile e non a gradini come il motore endotermico. Tale opportunità incide in maniera importante sul rientro dell’investimento.
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