Impianti di cogenerazione - fattibilità e convenienza

Un sito che voglia valutare la convenienza di un impianto di cogenerazione deve avere le seguenti caratteristiche:

• elevati consumi termici ed elettrici, continuativi per un buon periodo dell'anno; in alternativa deve avere nelle vicinanze un consumatore interessato ad assorbire parte della produzione (p.e. quartieri d'abitazione che vogliono accedere al teleriscaldamento);
• contemporaneità di consumo termico ed elettrico;
• disponibilità di una fonte energetica con PCI sufficientemente elevato (metano di rete, biogas, scarti industriali, ecc.).

Verificati questi requisiti andrebbe analizzato il consumo totale termico ed elettrico nell'arco di un periodo sufficientemente lungo per arrivare a definire il rapporto T/E (consumo termico/consumo elettrico). Altro elemento fondamentale è il livello termico del calore che si vuole recuperare

Le scelte tecnologiche per un gruppo coge sono essenzialmente:

• Turbogas: 200 kW-100 MW. Funziona solo con combustibili liquidi o gassosi. Poco costosa e compatta e molto flessibile. Rendimento elettrico: 22-37%. T/E superiore a 2. Avviamento e cambiamenti veloci. Calore reso ad alta temperatura
• Motori a combustione interna: 10 kW-120 MW. Funzionano con carburanti o gas. Poco costosa e compatta e molto flessibile. Rendimento elettrico: 30-45%. T/E attorno a 1. Calore reso a “bassa” temperatura.
• Cicli rankine: potenza 500 kW-100 MW. Funziona con qualsiasi combustibile (anche solido). Costosa ma molto flessibile. Rendimento elettrico: 20-35%. T/E attorno a 2. Avviamento e cambiamenti lenti. Calore reso a media temperatura.

Poichè i gruppi turbogas emettono gas di scarico a temperature molto elevate può essere conveniente utilizzare questi fumi per far funzionare un gruppo Rankine: si parla in questo caso di gruppi combinati:

• Gruppi combinati: 4-300 MW. Funziona solo con combustibili liquidi o gassosi. Costosa e poco flessibile. Rendimento elettrico: 45-55%. T/E inferiore a 2. Avviamento e cambiamenti lenti. Calore reso a media temperatura.

Ricapitolando la scelta del gruppo COGE andrà fatta sulla base di:

• consumi complessivi;
• T/E;
• combustibili disponibili;
• necessità di cambi d'assetto;
• livello termico necessario.