Cogenerazione: caratteristiche, funzionamento e vantaggi

La cogenerazione permette di produrre energia in modo efficiente. Un tema di grandissimo rilievo oggi, soprattutto considerando l’importanza che riveste la ricerca di soluzioni per ridurre l’impatto ambientale delle attività umane. Un impegno che non può che passare attraverso un’innovazione del sistema energetico e delle tecnologie in uso per soddisfare i fabbisogni degli edifici e delle industrie. Le possibilità tecnologiche non mancano, per cui si tratta di convertire, anche gradualmente, le modalità con cui oggi si produce energia.

Che cos’è un impianto di cogenerazione

Un impianto di cogenerazione è un sistema per la produzione di energia che, simultaneamente, è in grado di generare due differenti forme di energia, che generalmente sono elettricità e calore.

Con un solo impianto, quindi, è possibile rispondere a più necessità. Si tratta di una soluzione che permette di sfruttare al meglio le fonti energetiche e le risorse impiegate, si riducono gli sprechi e si alza l’efficienza.

L’energia elettrica prodotta può essere utilizzata proprio come l’elettricità acquistata in rete o generata da altri impianti a fonte rinnovabile, alimentando dispositivi, apparecchiature e sistemi di illuminazione. Il calore, invece, può essere utile per il riscaldamento interno o anche per applicazioni industriali di altra natura, ad esempio connesse alla produzione di vapore.

La cogenerazione, infatti, si presta sia per le applicazioni domestiche, che industriali, chiaramente con declinazioni differenti, ma con vantaggi simili.

Come funziona un impianto di cogenerazione

In un impianto tradizionale, la produzione di energia elettrica comporta la produzione di calore, che viene disperso. Questo significa che, rispetto alla quantità di combustibile utilizzato, solo una percentuale è effettivamente “trasformata” in energia utile, mentre il resto viene dispersa come energia termica.

Gli impianti di cogenerazione, invece, sfruttano anche la quota che altrimenti andrebbe persa, recuperandola e mettendola a disposizione sotto forma di energia termica. Nonostante ciò, non si arriva ad una conversione completa del combustibile in energia utile, ma si riduce notevolmente la quota non sfruttata, con un livello di efficienza che può anche raddoppiare.

A seconda della quantità di energia da produrre, gli impianti si possono suddividere tra cogenerazione e micro-cogenerazione.

Per quanto riguarda il funzionamento specifico degli impianti, questo è definito dalle tecnologie in uso. Ad esempio, nel caso di una centrale elettrica tradizionale, si sfrutta il calore generato dalla combustione necessaria a riscaldare l’acqua per la produzione del vapore usato per azionare una turbina, che a sua volta produce energia cinetica e, successivamente, elettricità. L’acqua riscaldata non viene utilizzata per altri scopi. In un impianto di cogenerazione, invece, può essere distribuita ai consumatori e utilizzata all’interno degli edifici per i vari scopi visti. Si recupera l’energia termica che, altrimenti, sarebbe solo un “effetto” del processo di combustione. In generale, comunque, le tecnologie più utilizzate per un impianto di cogenerazione sono i motori endotermici, le turbine a gas, le turbine a vapore, le celle a combustibile.

I vantaggi di un impianto di cogenerazione

I vantaggi di un impianto di cogenerazione sono diversi, sia in termini economici, che ambientali. Si ottengono migliori prestazioni e si sfruttano a pieno le risorse utilizzate nel processo di produzione dell’energia.

Volendo riassumere i principali benefici, quindi, è possibile dire che i motivi per cui scegliere un impianto di cogenerazione sono:

• l’efficienza energetica che assicurano, in quanto si sfrutta anche il calore, altrimenti dissipato, con valori prestazionali complessivi migliori;
• la possibilità di doppia produzione di energia, elettrica e termica, con un solo impianto;
• riduzione dei costi energetici, proprio dovuta ad un aumento dell’efficienza;
• minor impatto ambientale, in quanto si causano meno emissioni e si consumano meno risorse naturali per la produzione della stessa quantità di energia;
• possibilità di integrare sistemi ad energia rinnovabile, come ad esempio gli impianti a biomassa;
• la riduzione della dipendenza dalla rete di distribuzione, con un livello di autosufficienza energetica maggiore.

Incentivi per i sistemi di cogenerazione

Oltre ai vantaggi visti nel paragrafo precedente, è bene sottolineare che gli impianti di cogenerazione permettono anche l’accesso ai bonus e alle detrazioni fiscali predisposti per favorire la crescita dell’efficienza energetica.

Tra gli interventi ammessi dall’Ecobonus, che propone percentuali di detrazioni variabili a seconda dei casi, c’è ad esempio l’acquisto e la posa in opera di micro-cogeneratori in sostituzione di impianti esistenti con risparmio di energia primaria pari almeno al 20% e con una potenza elettrica inferiore ai 50 kWe. In questo caso, l’aliquota è pari al 65% delle spese sostenute, restituita sottoforma di detrazioni IRPEF in 10 quote annuali di uguale importo.
Nel vademecum dell’ENEA sugli interventi ammessi all’Ecobonus, in ogni caso, si parla in generale di cogenerazione, ma anche di trigenerazione, ossia di impianti in grado di produrre simultaneamente tre differenti forme di energia.

Dove conviene scegliere la cogenerazione

Va specificato, infine, che un impianto di cogenerazione può essere adatto sia ad applicazioni residenziali, che industriali.

Chiaramente, saranno differenti le conformazioni e la potenza dell’impianto, proprio come avviene con altre soluzioni tradizionali. Tutti i vantaggi sopra descritti sono validi in ogni applicazione, anche se in alcuni casi ne emergono di ulteriori. Ad esempio, nel caso in cui la richiesta di energia e calore sia costante nel tempo, si amplificano i vantaggi visti di efficienza e risparmio. Per questo motivo, la cogenerazione è presa in considerazione in ambiti quali grossi complessi residenziali, le industrie o gli ospedali.

Oltretutto, la cogenerazione è una soluzione affidabile e sicura per la produzione di energia, il che la rende ancora più adatta alle applicazioni appena citate. I sistemi di cogenerazione possono essere configurati per funzionare in modalità di standby o emergenza, assicurando un’energia affidabile in situazioni di interruzione della rete elettrica.

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