Si parla di cogenerazione o microgenerazione nel caso di impianti in grado di produrre in modo combinato e contemporaneo energia elettrica ed energia termica. Si tratta di soluzioni che permettono di raggiungere elevati livelli di efficienza, in quanto l’energia termica ottenuta deriva dal calore generato dal processo di produzione dell’elettricità, che altrimenti andrebbe perduto.
Alla base del funzionamento c’è, quindi, il recupero di calore dovuto al funzionamento del motore responsabile della produzione di energia elettrica, attraverso appositi scambiatori. Il rendimento complessivo dell’impianto viene calcolato sommando la produzione annua di elettricità e calore utile, dividendo quanto ottenuto per l’energia contenuta nel combustibile utilizzato.
La fonte di energia primaria è una sola e dipende dall’impianto, può essere ad esempio gas naturale, ma anche biogas o biomasse. Data la crescente attenzione al tema della sostenibilità, però, sono sempre più interessanti i sistemi che non usano combustibili fossili. Oltre a quanto già detto, in questo senso, un’alternativa potrebbero essere i generatori a idrogeno.
Il funzionamento di un impianto di microcogenerazione e cogenerazione è pressoché il medesimo e rispecchia quanto descritto nel precedente paragrafo. Ciò che realmente distingue la cogenerazione dalla microgenerazione è la potenza elettrica raggiunta.
Secondo il D.lgs. 20/2007, si distinguono i seguenti impianti:
I vantaggi assicurati dalla microcogenerazione e dalla cogenerazione, quali l’efficienza dell’impianto, il risparmio di energia primaria e la conseguente riduzione delle emissioni di CO2 sono validi motivi per prendere in considerazione questa soluzione. Ma oltre a tutto ciò, ci sono alcuni aspetti economici da prendere in considerazione.
Nel caso degli impianti di cogenerazione ad alto Rendimento (CAR), quindi con un valore di risparmio di energia primaria (PES) di almeno il 10%, è possibile accedere al meccanismo dei Certificati Bianchi, vantaggiosi per le imprese che intendono installare questa tecnologia e ridurre il tempo di rientro dell’investimento. Un incentivo previsto anche per gli impianti di taglia inferiore, considerati ad alto rendimento in caso di qualsiasi valore positivo di risparmio di energia primaria. Questi impianti, inoltre, possono accedere anche all’Ecobonus.
I vantaggi visti nel paragrafo precedente sono assicurati solo se l’installazione viene valutata sulla base dell’effettivo fabbisogno dell’edificio in cui viene effettuata. Infatti, per poter effettivamente beneficiare dei benefici indicati, è necessario che, al di là della potenza dell’impianto, le soluzioni di microgenerazione o di cogenerazione siano previste in contesti dove si assiste ad una domanda di energia elettrica e termica simultanee.
Se così non fosse, l’energia prodotta in eccesso e non consumata andrebbe persa, soprattutto per quanto riguarda il calore. Nel caso dell’elettricità, infatti, per gli impianti di potenza elettrica fino a 200 kW è possibile ricorrere al meccanismo dello Scambio sul Posto per l’energia in eccesso. Va detto, però, che questi impianti producono molto più calore, che energia elettrica. È necessario, quindi, dimensionare in modo preciso l’impianto e prevedere adeguatamente i consumi dell’edificio.
Un modo per ridurre lo spreco di calore, eventualmente, potrebbe essere quello di installare dei serbatoi di accumulo, ad esempio, per l’acqua riscaldata tramite il calore generato. In generale, quando si parla di uso civile, questi impianti sono adatti in condomini, ma anche in strutture quali gli ospedali o le scuole. In ambito industriale, invece, si possono sfruttare al massimo i vantaggi offerti integrando l’energia ottenuta nei processi industriali. Gli impianti di cogenerazione, quindi, si prestano molto in alcuni settori specifici, come quello alimentare o in quei casi in cui si usano impianti come i forni o il vapore.
