La cogenerazione, detta anche CHP (Combined Heat and Power), è il processo di produzione combinata di energia elettrica (o meccanica) e calore a partire da un'unica fonte di energia primaria, all'interno di un unico sistema integrato. Il combustibile può essere gas naturale, gas speciali, biogas, biometano o idrogeno.
La microcogenerazione applica lo stesso principio su scala ridotta: la normativa definisce unità di microcogenerazione gli impianti con potenza elettrica inferiore a 50 kWe. La differenza tra le due soluzioni non è quindi di principio, ma di taglia e, di conseguenza, di utenze servite, dimensionamento e meccanismi di incentivazione.
Come funziona un impianto di cogenerazione
Un impianto di cogenerazione è composto da un motore a ciclo Otto che produce energia meccanica e la convoglia a un alternatore per generare elettricità in bassa tensione, successivamente trasformata in media tensione. Il recupero termico avviene su due fronti: dall'acqua di raffreddamento del motore, tramite uno scambiatore a piastre che permette di ottenere acqua ad alta temperatura, e dai fumi di scarico che, con temperature vicine ai 400°C, possono essere utilizzati per produrre acqua calda, acqua surriscaldata, vapore o olio diatermico, oppure impiegati direttamente nel processo produttivo.
Questo schema vale per ogni taglia di impianto: ciò che cambia tra cogenerazione e microcogenerazione è la potenza installata e il fabbisogno dell'utenza a cui l'impianto è asservito.
Cos'è la microcogenerazione
Per la normativa italiana, un'unità di microcogenerazione è un'unità di cogenerazione con potenza elettrica inferiore a 50 kWe; si parla invece di piccola cogenerazione fino a 1 MWe. Oltre queste soglie si entra nel campo della cogenerazione di media e grande taglia, che raggiunge potenze di diversi MWe.
La distinzione ha una conseguenza pratica rilevante sul riconoscimento di Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR): un'unità con potenza pari o superiore a 1 MWe è definita ad alto rendimento se il risparmio di energia primaria (PES) è di almeno il 10% rispetto alla produzione separata, mentre per le unità di micro e piccola cogenerazione è sufficiente un PES di qualunque valore positivo.
Le differenze in sintesi
| Caratteristica | Microcogenerazione | Cogenerazione |
|---|---|---|
| Potenza elettrica | Inferiore a 50 kWe | Da 50 kWe a diversi MWe (piccola cogenerazione fino a 1 MWe) |
| Principio di funzionamento | Produzione combinata di elettricità e calore | Identico, su scala maggiore |
| Utenze tipiche | Fabbisogni energetici contenuti e continui | Realtà energivore: industria, terziario, sanità, data center |
| Requisito CAR | PES di qualunque valore positivo | PES di almeno il 10% (unità da 1 MWe in su) |
Quale soluzione scegliere: il ruolo del dimensionamento
La cogenerazione è particolarmente indicata per le realtà energivore, caratterizzate da consumi elevati e continui di calore ed energia elettrica: industria alimentare e delle bevande, chimico-farmaceutico, plastico, cartiere, tessile, ma anche ospedali, data center, hotel, centri commerciali, università e reti di teleriscaldamento. La microcogenerazione risponde alla stessa logica per utenze con fabbisogni più contenuti, purché costanti nel tempo.
Per ottenere le massime performance è necessario scegliere la taglia giusta. Lo strumento fondamentale è lo studio di fattibilità: permette di capire se l'azienda ha le caratteristiche adatte a questa tecnologia, analizzando la fattibilità tecnica, i benefici economici e il ritorno dell'investimento.
I vantaggi della produzione combinata
A prescindere dalla taglia, la produzione simultanea di elettricità e calore offre vantaggi energetici, ambientali e, conseguentemente, anche economici:
Efficienza di utilizzo del combustibile fino all'85%, con una riduzione di oltre il 30% del consumo di energia primaria rispetto alla produzione separata
Autoconsumo in loco: si evitano le perdite di trasmissione e distribuzione delle reti elettriche
Minori emissioni di CO₂ e gas a effetto serra; con biogas o biometano le emissioni di CO₂ fossile sono azzerate
Resilienza: il funzionamento in isola garantisce energia continua anche in caso di blackout, aspetto decisivo per strutture critiche come ospedali e data center
Risparmio in bolletta e accesso, per le unità CAR, al meccanismo dei certificati bianchi: il GSE riconosce un titolo per ogni TEP di risparmio conseguito, negoziabile sulla piattaforma del GME
Domande frequenti su microcogenerazione e cogenerazione
Cosa si intende per microcogenerazione?
Un'unità di cogenerazione con potenza elettrica inferiore a 50 kWe. Il principio di funzionamento è lo stesso della cogenerazione: produzione combinata di energia elettrica e calore da un'unica fonte primaria.
La microcogenerazione funziona in modo diverso dalla cogenerazione?
No. Cambiano la potenza installata e le utenze servite, non il principio: motore, alternatore e recupero termico da acqua di raffreddamento e fumi di scarico sono gli stessi, in scala ridotta.
Quando un impianto è riconosciuto CAR?
Un'unità con potenza pari o superiore a 1 MWe è ad alto rendimento se il PES è di almeno il 10%; per le unità di micro e piccola cogenerazione (sotto 1 MWe) è sufficiente un PES di qualunque valore positivo. Il riconoscimento CAR dà accesso ai certificati bianchi.
Quale efficienza raggiunge un impianto di cogenerazione?
L'efficienza di utilizzo del combustibile arriva fino all'85%, con una riduzione di oltre il 30% del consumo di energia primaria rispetto alla produzione separata di elettricità e calore.
