A cogeração, também denominada CHP (Combined Heat and Power), é o processo de produção combinada de energia elétrica (ou mecânica) e calor a partir de uma única fonte de energia primária, num único sistema integrado. O combustível pode ser gás natural, gases especiais, biogás, biometano ou hidrogénio.
A microcogeração aplica o mesmo princípio a uma escala reduzida: a regulamentação define como unidades de microcogeração as instalações com potência elétrica inferior a 50 kWe. A diferença entre as duas soluções não está, portanto, no princípio de funcionamento, mas na dimensão e, consequentemente, nos utilizadores servidos, no dimensionamento e nos mecanismos de incentivo.
Como funciona uma instalação de cogeração
Uma instalação de cogeração é composta por um motor de ciclo Otto que produz energia mecânica e a transmite a um alternador para gerar eletricidade em baixa tensão, posteriormente transformada em média tensão. A recuperação térmica ocorre de duas formas: a partir da água de arrefecimento do motor, através de um permutador de calor de placas que permite obter água a alta temperatura, e a partir dos gases de escape que, com temperaturas próximas dos 400°C, podem ser utilizados para produzir água quente, água sobreaquecida, vapor ou óleo térmico, ou utilizados diretamente no processo produtivo.
Este princípio aplica-se a instalações de qualquer dimensão: o que muda entre cogeração e microcogeração é a potência instalada e as necessidades energéticas do utilizador servido pela instalação.
O que é a microcogeração?
Segundo a regulamentação italiana, uma unidade de microcogeração é uma unidade de cogeração com potência elétrica inferior a 50 kWe; considera-se pequena cogeração até 1 MWe. Acima destes limites, entra-se no âmbito da cogeração de média e grande dimensão, que pode atingir potências de vários MWe.
Esta distinção tem uma consequência prática relevante para o reconhecimento como Cogeração de Alto Rendimento (CAR): uma unidade com potência igual ou superior a 1 MWe é definida como de alto rendimento se a poupança de energia primária (PES) for de pelo menos 10% em comparação com a produção separada, enquanto para unidades de micro e pequena cogeração é suficiente qualquer valor positivo de PES.
As diferenças em resumo
| 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) |
Qual solução escolher: o papel do dimensionamento
A cogeração é particularmente indicada para empresas com elevado consumo energético, caracterizadas por necessidades elevadas e contínuas de calor e eletricidade: indústria alimentar e de bebidas, química e farmacêutica, plásticos, fábricas de papel, indústria têxtil, bem como hospitais, data centers, hotéis, centros comerciais, universidades e redes de aquecimento urbano. A microcogeração segue a mesma lógica para utilizadores com necessidades mais reduzidas, desde que sejam constantes ao longo do tempo.
Para obter o máximo desempenho, é essencial escolher a dimensão adequada. A principal ferramenta é o estudo de viabilidade: permite determinar se a empresa apresenta as características adequadas para esta tecnologia, analisando a viabilidade técnica, os benefícios económicos e o retorno do investimento.
As vantagens da produção combinada
Independentemente da dimensão da instalação, a produção simultânea de eletricidade e calor oferece benefícios energéticos, ambientais e, consequentemente, também económicos:
Eficiência de utilização do combustível até 85%, com uma redução superior a 30% do consumo de energia primária em comparação com a produção separada
Autoconsumo no local: evitam-se as perdas de transmissão e distribuição das redes elétricas
Menores emissões de CO₂ e gases com efeito de estufa; com biogás ou biometano, as emissões de CO₂ de origem fóssil são eliminadas
Resiliência: o funcionamento em modo ilha garante um fornecimento contínuo de energia mesmo em caso de apagão, um fator decisivo para instalações críticas como hospitais e data centers
Poupança na fatura energética e acesso, para as unidades CAR, ao mecanismo dos certificados brancos: o GSE atribui um título por cada TEP de poupança alcançada, negociável na plataforma do GME
Perguntas frequentes sobre microcogeração e cogeração
O que se entende por microcogeração?
Uma unidade de cogeração com potência elétrica inferior a 50 kWe. O princípio de funcionamento é o mesmo da cogeração: produção combinada de eletricidade e calor a partir de uma única fonte de energia primária.
A microcogeração funciona de forma diferente da cogeração?
Não. Mudam a potência instalada e os utilizadores servidos, não o princípio: o motor, o alternador e a recuperação térmica da água de arrefecimento e dos gases de escape são os mesmos, numa escala reduzida.
Quando uma instalação é reconhecida como CAR?
Uma unidade com potência igual ou superior a 1 MWe é considerada de alto rendimento se o PES for de pelo menos 10%; para unidades de micro e pequena cogeração (abaixo de 1 MWe), é suficiente qualquer valor positivo de PES. O reconhecimento CAR dá acesso aos certificados brancos.
Que eficiência pode atingir uma instalação de cogeração?
A eficiência de utilização do combustível pode atingir 85%, com uma redução superior a 30% do consumo de energia primária em comparação com a produção separada de eletricidade e calor.
