La cogeneración es la producción combinada de electricidad y calor útil en un mismo proceso: un motor a gas, una turbina o una caldera con turbina de vapor generan energía eléctrica y el calor que sobra se usa en la planta. Eléctricamente es un generador síncrono en paralelo con la red, así que necesita sincronización, un relé de interconexión con anti-isla, estudios de cortocircuito y coordinación, y el trámite con el operador de red. En Colombia, quien quiera vender excedentes como cogenerador debe cumplir los requisitos de la Resolución CREG 005 de 2010.
Qué es la cogeneración
La cogeneración (en inglés, combined heat and power, CHP) es producir en un solo proceso energía eléctrica y calor útil. En una central convencional el calor del ciclo se pierde en el condensador o en la chimenea; en una planta de cogeneración ese calor se aprovecha en el proceso: vapor para una caldera de proceso, agua caliente, secado, refrigeración por absorción. Por eso tiene sentido en industrias con demanda térmica constante: alimentos y bebidas, papel, textiles, química, ingenios.
Las configuraciones más comunes:
| Tecnología | Electricidad | Calor útil |
|---|---|---|
| Motor alternativo a gas | Generador síncrono acoplado al motor | Gases de escape y agua de refrigeración |
| Turbina de gas | Generador síncrono, a veces con reductor | Gases de escape en una caldera de recuperación |
| Caldera y turbina de vapor de contrapresión | Generador síncrono | Vapor de escape a la presión que pide el proceso |
| Ciclo combinado | Turbina de gas y turbina de vapor | Vapor de extracción o de escape |
Para el sistema eléctrico, casi siempre es lo mismo: uno o varios generadores síncronos conectados en paralelo con la red del operador, en la barra de la planta o en un nivel de tensión superior.
La regulación en Colombia
La Ley 1215 de 2008 trata la cogeneración y la Resolución CREG 005 de 2010, «por la cual se determinan los requisitos y condiciones técnicas que deben cumplir los procesos de cogeneración y se regula esta actividad», define al cogenerador y sus requisitos. Entre ellos, un rendimiento eléctrico equivalente (REE) superior al mínimo exigido y una producción mínima de energía eléctrica y térmica en el proceso. El cogenerador solo puede seguir vendiendo excedentes en el mercado mayorista si la verificación confirma que cumple esos parámetros; la Resolución CREG 047 de 2011 reglamentó la auditoría de verificación. La resolución ha tenido modificaciones posteriores, así que conviene revisar el texto vigente en el gestor normativo de la CREG.
Aparte de la figura comercial, la conexión eléctrica sigue el procedimiento que corresponda por tamaño y tipo de proyecto (CREG 174 de 2021 o CREG 075 de 2021 y sus modificaciones) y los requisitos de protección del Acuerdo CNO 2233 de 2026. Vea autogeneración a gran escala y generación distribuida y conexión a la red en Colombia.
Qué protecciones necesita
Se separan en dos grupos:
Protecciones del generador (fallas internas y condiciones anormales de la máquina). Según el tamaño y el tipo: diferencial del generador (87G), pérdida de campo (40), secuencia negativa (46), potencia inversa (32), sobreexcitación (24), falla a tierra del estator y del rotor, sobrecarga. Vea esquema de protección de generador y generador síncrono y sus protecciones.
Protecciones del punto de conexión (las que pide el operador de red). Para generadores síncronos, el Anexo 1 del Acuerdo CNO 2233 incluye en su tabla de funciones mínimas el sistema de sincronización y la verificación de sincronismo, la sobrecorriente de fases y tierra con sobrecorriente controlada por tensión (51V), la secuencia negativa, la sobretensión, la sobretensión de secuencia cero cuando el transformador de conexión lo requiere, la frecuencia, la sobrepotencia adelante en autogeneradores con límite de entrega y la anti-isla, cuyo método principal recomendado es el disparo transferido. Vea protección anti-isla.
Los estudios que cambian
- 01Flujo de cargaTensiones y cargabilidad con el generador entregando y absorbiendo
- 02CortocircuitoAporte del generador; capacidad de interruptores y barras
- 03CoordinaciónAjustes de la planta y del punto de conexión, con y sin generador
- 04Estabilidad y deslastreQué pasa cuando se pierde la red con la planta en paralelo
- 05Arco eléctricoEnergía incidente con el nuevo aporte de cortocircuito
Lo que más se subestima:
- El aporte de cortocircuito. El generador suma su corriente a la de la red. Interruptores y barras que estaban bien pueden quedar por debajo de la corriente de falla. Vea aporte de corriente de cortocircuito.
- La coordinación con el operador. Una falla en la red del operador ahora recibe corriente de la planta; el relé de interconexión debe despejarla sin disparar por fallas que no le corresponden. Vea coordinar el relé de la planta con el operador de red.
- La pérdida de la red. Si la red se abre con la cogeneración entregando, la planta puede quedar con más carga que generación. Sin un deslastre de cargas bien diseñado, el generador se dispara por baja frecuencia y la planta se apaga igual.
Operar en isla: decisión de diseño
Muchas plantas con cogeneración quieren seguir operando cuando falla la red: es una de las razones para invertir en ella. Eso convierte la isla en intencional, y el diseño cambia. El Acuerdo CNO 2233 indica que, para generadores síncronos, las islas intencionales o planeadas no requieren método anti-isla, pero la planta debe separarse de la red de forma limpia, sostener su frecuencia y su tensión con su propia generación, soltar las cargas que no puede atender y volver a sincronizarse con la red cuando esta regrese. Cada uno de esos pasos necesita su lógica: interruptor de separación con su disparo, deslastre de cargas, control de los generadores en modo isla y sincronización de regreso. Lo que no puede pasar es que la planta forme una isla con parte de la red del operador.
Fuera de Colombia
Cada país tiene su figura regulatoria para la cogeneración y sus propias reglas de interconexión. En la región, la referencia técnica más usada para recursos distribuidos es IEEE 1547-2018, y las distribuidoras publican sus requisitos de protección. El contenido técnico es similar: sincronismo, relé de interconexión, anti-isla y estudios.
Hacemos sus estudios de cogeneración
Nuestro equipo hace los estudios eléctricos de la conexión de su cogeneración (flujo de carga, cortocircuito, coordinación, deslastre y arco eléctrico), define los ajustes del generador y del punto de conexión, y los carga con configuración remota de relés o en sitio. En Colombia también ejecutamos las pruebas para la puesta en servicio que pide el operador. Vea nuestro servicio de diseño de ingeniería y estudios y escríbanos por contacto.
Guías relacionadas
- Generador en paralelo con la red
- Autogeneración a gran escala y generación distribuida
- Esquema de protección de generador
- Sincronización de generadores
- Protección anti-isla
- Deslastre de cargas en planta
- Acuerdo CNO 2233: requisitos de protección
Referencias
- Congreso de Colombia, Ley 1215 de 2008.
- Resolución CREG 005 de 2010, requisitos y condiciones técnicas de los procesos de cogeneración, y sus modificaciones; Resolución CREG 047 de 2011.
- Resoluciones CREG 174 de 2021 y 075 de 2021 y sus modificaciones.
- Consejo Nacional de Operación, Acuerdo 2233 de 2026, Anexo 1.
- IEEE C37.102, IEEE Guide for AC Generator Protection.
- IEEE 1547-2018, IEEE Standard for Interconnection and Interoperability of Distributed Energy Resources with Associated Electric Power Systems Interfaces.
Preguntas frecuentes
¿Qué es un cogenerador en Colombia?
Según la Resolución CREG 005 de 2010, es la persona natural o jurídica que tiene un proceso de producción combinada de energía eléctrica y energía térmica como parte integrante de su actividad productiva y que cumple los requisitos técnicos de esa resolución, entre ellos un rendimiento eléctrico equivalente superior al mínimo exigido.
¿Qué protecciones necesita una planta de cogeneración?
Las del generador (diferencial, pérdida de campo, secuencia negativa, potencia inversa, sobreexcitación según el tamaño) y las del punto de conexión con el operador: sincronización y verificación de sincronismo, sobrecorriente con 51V, sobretensión, frecuencia, sobrepotencia si hay límite de entrega y anti-isla, según el Acuerdo CNO 2233 de 2026.
¿La cogeneración cambia los ajustes de las protecciones existentes de la planta?
Sí. El generador aporta corriente de cortocircuito y cambia los flujos de potencia, de modo que relés que estaban bien coordinados con la red sola pueden quedar lentos, ciegos o descoordinados. Por eso el estudio de coordinación se rehace con el generador en servicio y fuera de él.