A cogeração, também conhecida como calor e energia combinados, ou até geração distribuída ou energia reciclada, é a produção simultânea de duas ou mais formas de energia a partir de uma única fonte de combustível.
As usinas de cogeração geralmente atendem às necessidades locais de energia – certamente calor, mas também energia e, cada vez mais, resfriamento. Em termos práticos, o que a cogeração implica na prática é o uso do que seria de outro modo um calor que poderia ser desperdiçado (como a exaustão de uma fábrica, por exemplo) para produzir benefícios adicionais de energia, como fornecer calor ou eletricidade para o edifício em que está operando. A cogeração é ótima para o resultado final e também para o meio ambiente, já que a reciclagem do calor residual evita que outros combustíveis fósseis contaminantes sejam queimados.
Sob a ótica de processo de geração de energia, a cogeração / CHP é neutra em termos de combustível. Usinas de cogeração geralmente operam com taxas de eficiência 50 a 70% mais altas do que as instalações de geração única, e são mais comuns nas usinas de ciclo combinado. Isso significa que um processo de cogeração pode ser aplicado a combustíveis renováveis e fósseis usando os ciclos Brayton e Rankine. Para integrar um sistema CHP na rede, ele deve primeiro ser conectado a um inversor para converter eletricidade CC em eletricidade CA.
As tecnologias específicas empregadas e as eficiências que elas atingem irão variar, mas em todas as situações, a CHP oferece a capacidade de fazer uso mais eficiente e eficaz de valiosos recursos de energia primária. Isso permite que a eletricidade gerada seja usada por outras pessoas na rede. Uma alta taxa de penetração de sistemas de micro cogeração em residências tem o potencial de causar instabilidades à rede elétrica. Nos horários de pico, quando o consumo de eletricidade é alto, há uma necessidade maior de eletricidade adicional na rede elétrica do que nas horas fora do horário de pico. Isso se deve à dificuldade de prever quando esses sistemas geram eletricidade, pois devem estar produzindo calor em casa para obter a eletricidade necessária para a carga. As áreas de interesse que abordam essa questão incluem o armazenamento de calor, o que pode efetivamente fazer com que a cogeração seja controlada pela demanda de eletricidade, em vez da demanda de calor controlada. O sistema geraria eletricidade conforme exigido pela rede e armazenaria o excesso de calor para uso em outro momento, garantindo que a planta industrial performe melhor.