La microcogeneración , micro-CHP , μCHP o mCHP, es una extensión de la idea de cogeneración a viviendas unifamiliares o multifamiliares o pequeños edificios de oficinas en un rango de hasta 50 kW . [1] Las tecnologías habituales para la producción de calor y energía en un proceso común son, por ejemplo, los motores de combustión interna , las microturbinas de gas , los motores Stirling o las pilas de combustible .
La generación local tiene el potencial de lograr una mayor eficiencia que los generadores tradicionales a nivel de red, ya que no tiene pérdidas de energía del 8 al 10 % que se producen al transportar electricidad a largas distancias. Tampoco tiene pérdidas de energía del 10 al 15 % que se producen al transportar calor en las redes de calefacción debido a la diferencia entre el portador de energía térmica (agua caliente) y el ambiente externo más frío.
Los sistemas más comunes utilizan gas natural como fuente primaria de energía y emiten dióxido de carbono ; sin embargo, la eficiencia efectiva de la producción de calor mediante cogeneración es mucho mayor que la de una caldera de condensación, lo que reduce las emisiones y los costos de combustible.
Un sistema de micro-CHP normalmente contiene un pequeño motor térmico como motor principal utilizado para hacer girar un generador que proporciona energía eléctrica , mientras que al mismo tiempo se utiliza el calor residual del motor principal para la calefacción de espacios de un edificio individual y el suministro de agua caliente sanitaria . [2] Con las pilas de combustible no hay maquinaria rotatoria, pero la pila de combustible y, cuando sea aplicable, también el reformador proporcionarán calor útil. La pila genera energía de CC que se convierte mediante un inversor de CC/CA en voltaje de red. La UE define la micro-CHP como una salida de energía eléctrica inferior a 50 kW, [1] sin embargo, otros tienen definiciones más restrictivas, hasta <5 kWe. [3]
Un generador de micro-CHP puede responder principalmente a la demanda de calor, generando electricidad como subproducto, o puede responder a la demanda eléctrica para generar electricidad , generando calor como subproducto. Cuando se utilizan principalmente para calefacción, los sistemas de micro-CHP pueden generar más electricidad de la que se demanda instantáneamente; el excedente se inyecta a la red.
El objetivo de la cogeneración es aprovechar más la energía química del combustible. La razón para utilizar sistemas de cogeneración es que las grandes centrales térmicas que generan energía eléctrica quemando combustible producen entre un 40% y un 60% de calor residual de baja temperatura , debido al teorema de Carnot . [4] La temperatura producida por este calor residual (alrededor de 80 °C - 150 °C) permite que se utilice para calentar espacios, por lo que en algunas áreas urbanas se han instalado redes de calefacción urbana. Las redes de calefacción tienen una extensión limitada, ya que no es económico transportar calor a largas distancias debido a la pérdida de calor de las tuberías, y no llegará a áreas de baja densidad de población, o de lo contrario los ingresos por CAPEX disminuirán. Cuando no es posible la calefacción urbana debido a la baja densidad de demanda de calor o porque la empresa de servicios local no ha invertido en costosas redes de calefacción, esta energía térmica generalmente se desperdicia a través de torres de refrigeración o se descarga en ríos, lagos o el mar.
Los sistemas de microcogeneración permiten una cogeneración de alta eficiencia mientras se utiliza el calor residual incluso si la carga térmica suministrada es bastante baja. Esto permite que la cogeneración se utilice fuera de los centros de población, o incluso si no hay una red de calefacción urbana. Es eficiente generar la electricidad cerca del lugar donde también se puede utilizar el calor. Las pequeñas centrales eléctricas (μCHP) se ubican en edificios individuales, donde el calor se puede utilizar para apoyar el sistema de calefacción y recargar el tanque de agua caliente sanitaria, ahorrando así combustible para calefacción o gas para calefacción. Los sistemas de cogeneración pueden aumentar la utilización total de energía de las fuentes de energía primaria. Por lo tanto, la cogeneración ha ido ganando popularidad de manera constante en todos los sectores de la economía energética, debido al aumento de los costos de la electricidad y el combustible, en particular los combustibles fósiles, y debido a las preocupaciones ambientales, en particular el cambio climático . [5]
En una planta de energía tradicional que suministra electricidad a los consumidores, aproximadamente el 34,4% de la energía primaria del combustible de entrada, como carbón , gas natural , uranio , petróleo , energía solar térmica o biomasa , llega al consumidor a través de la electricidad, [6] aunque la eficiencia puede ser del 20% para plantas muy antiguas y del 45% para plantas de gas más nuevas. En contraste, un sistema de cogeneración convierte entre el 15% y el 42% del calor primario en electricidad, y la mayor parte del calor restante se captura para agua caliente o calefacción de espacios . En total, más del 90% del calor de la fuente de energía primaria (basada en LHV) se puede utilizar cuando la producción de calor no excede la demanda térmica. [7] [8] [9] [10] [11]
Desde el año 2000, la micro-CHP se ha vuelto rentable en muchos mercados de todo el mundo, debido al aumento de los costos de la energía. El desarrollo de los sistemas de micro-CHP también se ha visto facilitado por los recientes avances tecnológicos de los motores térmicos pequeños. Esto incluye un mejor rendimiento y una mayor rentabilidad de las pilas de combustible , los motores Stirling , los motores de vapor , las turbinas de gas , los motores diésel y los motores Otto .
Los sistemas combinados de calor y energía (CHP) para hogares o pequeños edificios comerciales generalmente se alimentan con gas natural para producir electricidad y calor. [12] Si no se dispone de acceso a la red de gas natural, que en general es la alternativa más barata, el GLP , el GNL o el combustible para calefacción (diésel) podrían ser una alternativa. La mCHP de celda de combustible PEMFC opera a bajas temperaturas (50 a 100 °C) y necesita hidrógeno de alta pureza. Es propensa a la contaminación; se realizan cambios para operar a temperaturas más altas y mejoras en el reformador de combustible. La mCHP de celda de combustible SOFC opera a una temperatura alta (500 a 1000 °C) y puede manejar bien diferentes fuentes de combustible, pero la alta temperatura requiere materiales costosos para manejarla; se realizan cambios para operar a una temperatura más baja. Debido a la temperatura más alta, la SOFC en general tiene un tiempo de arranque más largo y necesita una salida de calor continua incluso en momentos en que no hay demanda térmica.
Los sistemas de cogeneración vinculados a enfriadores de absorción pueden utilizar el calor residual para refrigeración . [13]
Un informe de 2013 de Ecuity Consulting en el Reino Unido afirmó que la MCHP es el método más rentable de utilizar gas para generar energía a nivel doméstico. [14] [15]
En 2013, un estudio de la industria de las pilas de combustible indicó que, con un 64 % de las ventas mundiales, los sistemas de microcogeneración con pilas de combustible habían superado en ventas a los sistemas de microcogeneración basados en motores convencionales en 2012. [16]
Actualmente, los sistemas de motores de micro-CHP se basan en varias tecnologías diferentes: [17]
Existen muchos tipos de combustibles y fuentes de calor que pueden considerarse para la micro-CHP. Las propiedades de estas fuentes varían en términos de costo del sistema, costo de calor, efectos ambientales, conveniencia, facilidad de transporte y almacenamiento, mantenimiento del sistema y vida útil del sistema. Algunas de las fuentes de calor y combustibles que se están considerando para su uso con micro-CHP incluyen: gas natural , GLP , biomasa , aceite vegetal (como aceite de colza ), gas de madera , energía solar térmica y, últimamente, también hidrógeno , así como sistemas multicombustible. Las fuentes de energía con las menores emisiones de partículas y dióxido de carbono neto incluyen la energía solar, el hidrógeno, la biomasa (con gasificación de dos etapas en biogás ) y el gas natural. Debido a la alta eficiencia del proceso de CHP, la cogeneración tiene emisiones de carbono aún más bajas en comparación con la transformación de energía en calderas impulsadas por combustibles fósiles o plantas de energía térmica. [19] [20]
La mayoría de los sistemas de cogeneración utilizan gas natural como combustible, porque el gas natural se quema fácil y limpiamente, puede ser barato, está disponible en la mayoría de las áreas y se transporta fácilmente a través de tuberías que ya existen para más de 60 millones de hogares. [21]
Los motores de combustión interna alternativos son el tipo de motor más popular utilizado en sistemas de micro-CHP. [12] Los sistemas basados en motores de combustión interna alternativos pueden dimensionarse de manera que el motor funcione a una única velocidad fija, lo que generalmente da como resultado una mayor eficiencia eléctrica o total. Sin embargo, dado que los motores de combustión interna alternativos tienen la capacidad de modular su potencia de salida cambiando su velocidad de operación y el consumo de combustible, los sistemas de micro-CHP basados en estos motores pueden tener una salida eléctrica y térmica variable diseñada para satisfacer la demanda cambiante. [22]
El gas natural es adecuado para motores de combustión interna , como el motor Otto y los sistemas de turbinas de gas . Las turbinas de gas se utilizan en muchos sistemas pequeños debido a su alta eficiencia, tamaño pequeño, combustión limpia, durabilidad y bajos requisitos de mantenimiento. Las turbinas de gas diseñadas con cojinetes de láminas y refrigeración por aire funcionan sin aceite lubricante ni refrigerantes. El calor residual de las turbinas de gas se encuentra principalmente en el escape, mientras que el calor residual de los motores de combustión interna alternativos se divide entre el escape y el sistema de refrigeración.
Los motores de combustión externa pueden funcionar con cualquier fuente de calor de alta temperatura. Entre estos motores se encuentran el motor Stirling , el turbocompresor de "gas" caliente y el motor de vapor . Ambos tienen una eficiencia que oscila entre el 10% y el 20% y, a partir de 2014, se están produciendo pequeñas cantidades para productos de micro-CHP.
Otras posibilidades incluyen el ciclo Rankine orgánico , que funciona a temperaturas y presiones más bajas utilizando fuentes de calor de baja calidad. La principal ventaja de esto es que el equipo es esencialmente una unidad de aire acondicionado o refrigeración que funciona como un motor, por lo que las tuberías y otros componentes no necesitan estar diseñados para temperaturas y presiones extremas, lo que reduce el costo y la complejidad. La eficiencia eléctrica se ve afectada, pero se supone que un sistema de este tipo utilizaría calor residual o una fuente de calor como una estufa de leña o una caldera de gas que existiría de todos modos para fines de calefacción de espacios.
El futuro de la cogeneración, en particular para hogares y pequeñas empresas, seguirá viéndose afectado por el precio de los combustibles, incluido el gas natural. A medida que los precios de los combustibles sigan aumentando, esto hará que la economía sea más favorable para las medidas de conservación de energía y un uso más eficiente de la energía , incluida la cogeneración y la microcogeneración.
Las pilas de combustible generan electricidad y calor como subproducto. Las ventajas de una aplicación de pilas de combustible estacionarias frente a la cogeneración Stirling son que no hay piezas móviles, se requiere menos mantenimiento y un funcionamiento más silencioso. El excedente de electricidad se puede devolver a la red. [23]
Las celdas de combustible PEMFC alimentadas por gas natural o propano utilizan un reformador de vapor para convertir el metano del suministro de gas en dióxido de carbono e hidrógeno; luego, el hidrógeno reacciona con el oxígeno en la celda de combustible para producir electricidad. [24] Una micro-CHP basada en una celda de combustible PEMFC tiene una eficiencia eléctrica del 37 % LHV y del 33 % HHV y una eficiencia de recuperación de calor del 52 % LHV y del 47 % HHV con una vida útil de 40 000 horas o 4000 ciclos de arranque/parada, lo que equivale a 10 años de uso. Se estima que a fines de 2014 se habían instalado en Japón 138 000 sistemas de CHP de celdas de combustible por debajo de 1 kW. [17] La mayoría de estos sistemas de CHP se basan en PEMFC (85 %) y el resto son sistemas SOFC.
En 2013, la vida útil es de unas 60.000 horas. En el caso de las unidades de pilas de combustible PEM, que se apagan por la noche, esto equivale a una vida útil estimada de entre diez y quince años. [25]
Objetivos técnicos del Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE) : celdas de combustible de calor y energía combinadas residenciales de 1 a 10 kW que funcionan con gas natural . [26]
1 Gas natural de servicio público estándar suministrado a presiones típicas de línea de distribución residencial.
2 Valor calorífico neto/inferior del combustible regulado por CA.
3 Solo el calor disponible a 80 °C o más se incluye en el cálculo de eficiencia energética de CHP .
4 El costo incluye los costos de materiales y mano de obra para producir la chimenea, más cualquier saldo de planta necesario para el funcionamiento de la chimenea. El costo se define en una producción de 50 000 unidades/año (250 MW en módulos de 5 kW).
5 Según el ciclo operativo que se publicará en 2010.
6 Tiempo hasta una degradación de potencia neta de >20 %.
Los generadores termoeléctricos que funcionan con el efecto Seebeck son prometedores debido a la ausencia total de partes móviles. Sin embargo, la eficiencia es la principal preocupación, ya que la mayoría de los dispositivos termoeléctricos no logran una eficiencia del 5 % incluso con grandes diferencias de temperatura.
Esto se puede lograr mediante colectores solares híbridos fotovoltaicos térmicos . Otra opción es la energía fotovoltaica concentrada y térmica ( CPVT ), también llamada a veces energía solar combinada de calor y energía ( CHAPS ), es una tecnología de cogeneración utilizada en la energía fotovoltaica concentrada que produce tanto electricidad como calor en el mismo módulo. El calor se puede emplear en calefacción urbana , calentamiento de agua y aire acondicionado , desalinización o calor de proceso .
Los sistemas CPVT se encuentran actualmente en producción en Europa [27] y Zenith Solar está desarrollando sistemas CPVT con una eficiencia declarada del 72 %. [28]
Sopogy produce un sistema de energía solar microconcentrada (microCSP) basado en canales parabólicos que se puede instalar encima de edificios o casas, el calor se puede utilizar para calentar agua o aire acondicionado solar , también se puede instalar una turbina de vapor para producir electricidad.
El reciente desarrollo de sistemas de cogeneración a pequeña escala ha proporcionado la oportunidad de contar con energía de respaldo interna para sistemas fotovoltaicos (PV) a escala residencial. [29] Los resultados de un estudio reciente muestran que un sistema híbrido PV+CHP no solo tiene el potencial de reducir radicalmente el desperdicio de energía en los sistemas eléctricos y de calefacción actuales, sino que también permite que la proporción de energía solar fotovoltaica se amplíe en aproximadamente un factor de cinco. [29] En algunas regiones, para reducir el desperdicio del exceso de calor, se ha propuesto un enfriador de absorción para utilizar la energía térmica producida por la cogeneración para enfriar el sistema PV-CHP. [30] Estos sistemas trigen + PV tienen el potencial de ahorrar aún más energía.
Hasta la fecha, los sistemas de microcogeneración logran gran parte de sus ahorros, y por lo tanto de su atractivo para los consumidores, gracias al valor de la energía eléctrica que se reemplaza por la electricidad autoproducida. Un modelo de "generación y reventa" o de medición neta respalda esto, ya que la energía generada en el hogar que excede las necesidades instantáneas en el hogar se vende nuevamente a la compañía eléctrica. Este sistema es eficiente porque la energía utilizada se distribuye y utiliza instantáneamente a través de la red eléctrica . Las principales pérdidas se producen en la transmisión desde la fuente hasta el consumidor, que normalmente serán menores que las pérdidas incurridas al almacenar energía localmente o generar energía a una eficiencia menor que la máxima del sistema de microcogeneración. Por lo tanto, desde un punto de vista puramente técnico, la gestión dinámica de la demanda y la medición neta son muy eficientes.
Otra ventaja de la medición neta es que es bastante fácil de configurar. El medidor eléctrico del usuario puede registrar fácilmente la energía eléctrica que entra y sale del hogar o negocio. En una red con relativamente pocos usuarios de micro-CHP, no es necesario realizar cambios de diseño en la red eléctrica. Además, en los Estados Unidos, las regulaciones federales y ahora muchas estatales requieren que los operadores de servicios públicos compensen a cualquiera que agregue energía a la red. Desde el punto de vista del operador de la red, estos puntos presentan cargas operativas y técnicas, así como administrativas. Como consecuencia, la mayoría de los operadores de la red compensan a los contribuyentes de energía que no son de servicios públicos con una tarifa menor o igual a la que cobran a sus clientes. Si bien este esquema de compensación puede parecer casi justo a primera vista, solo representa el ahorro de costos del consumidor al no comprar energía de la red pública en comparación con el costo real de generación y operación para el operador de micro-CHP. Por lo tanto, desde el punto de vista de los operadores de micro-CHP, la medición neta no es ideal.
Si bien la medición neta es un mecanismo muy eficiente para utilizar el exceso de energía generada por un sistema de microcogeneración, tiene desventajas: si bien la principal fuente de generación en la red eléctrica es un gran generador comercial, los generadores de medición neta "derraman" energía a la red inteligente de manera aleatoria e impredecible. Sin embargo, el efecto es insignificante si solo hay un pequeño porcentaje de clientes que generan electricidad y cada uno de ellos genera una cantidad relativamente pequeña de electricidad. Al encender un horno o un calentador de ambiente, se extrae de la red aproximadamente la misma cantidad de electricidad que produce un generador doméstico. Si el porcentaje de hogares con sistemas de generación aumenta, entonces el efecto en la red puede volverse significativo. La coordinación entre los sistemas de generación en los hogares y el resto de la red puede ser necesaria para un funcionamiento confiable y para evitar daños a la red.
El mayor despliegue de micro-CHP se produjo en Japón en 2009, con más de 90.000 unidades instaladas, [17] siendo la gran mayoría del tipo "ECO-WILL" de Honda [31] [32] . Seis compañías energéticas japonesas lanzaron el producto PEMFC / SOFC ENE FARM de 300 W–1 kW [33] [34] en 2009, con 3.000 unidades instaladas en 2008, un objetivo de producción de 150.000 unidades para 2009-2010 y un objetivo de 2.500.000 unidades en 2030. [35] En 2012 se vendieron 20.000 unidades en total dentro del proyecto Ene Farm, lo que hace un total estimado de 50.000 instalaciones PEMFC y hasta 5.000 SOFC. [36] Para 2013 se ha establecido un subsidio estatal para 50.000 unidades. [25] El proyecto ENE FARM pasará por 100.000 sistemas en 2014, 34.213 PEMFC y 2.224 SOFC se instalaron en el período 2012-2014, 30.000 unidades en GNL y 6.000 en GLP . [37]
Vendido por varias compañías de gas y, a fecha de 2013, instalado en un total de 131.000 hogares. Fabricado por Honda con su motor monocilíndrico EXlink capaz de quemar gas natural o propano. Cada unidad produce 1 kW de electricidad y 2,8 kW de agua caliente. [38]
En Corea del Sur , los subsidios comenzarán en el 80 por ciento del costo de una celda de combustible doméstica. [49] El programa Renewable Portfolio Standard con certificados de energía renovable se extenderá desde 2012 hasta 2022. [50] Los sistemas de cuotas favorecen a los grandes generadores integrados verticalmente y a las compañías eléctricas multinacionales, aunque sólo sea porque los certificados generalmente se denominan en unidades de un megavatio-hora. También son más difíciles de diseñar e implementar que una tarifa de alimentación . [51] En 2012 se instalaron alrededor de 350 unidades residenciales de cogeneración . [52]
El proyecto ene.field , del Séptimo Programa Marco de la Empresa Común Europea Pilas de Combustible e Hidrógeno, tiene como objetivo desplegar hasta 2017 [59] hasta 1.000 instalaciones residenciales de cogeneración (micro-CHP) con pilas de combustible en 12 Estados miembros de la UE.
Powercell Sweden es una empresa de pilas de combustible que desarrolla generadores eléctricos respetuosos con el medio ambiente con una tecnología única de pilas de combustible y reformadores que es adecuada tanto para combustibles existentes como futuros.
En Alemania, en 2015 se instalaron aproximadamente 50 MW de unidades de cogeneración de hasta 50 kW. [63] El gobierno alemán ofrece grandes incentivos para la cogeneración, incluida una prima de mercado sobre la electricidad generada por cogeneración y una bonificación por inversión para unidades de microcogeneración. El proyecto de prueba alemán Callux contaba con 500 instalaciones de cogeneración de hasta 50 kW en noviembre de 2014. [37] Renania del Norte-Westfalia lanzó un programa de subsidios de 250 millones de dólares para hasta 50 kW que durará hasta 2017. [64]
Se estima que en 2002 había en funcionamiento en el Reino Unido unos 1.000 sistemas de micro-CHP. Se trata principalmente de Whispergen, que utilizan motores Stirling , y de motores alternativos Senertec Dachs . El gobierno apoya el mercado mediante trabajos reglamentarios y parte del dinero gubernamental destinado a investigación se gasta a través del Energy Saving Trust y el Carbon Trust , que son organismos públicos que apoyan la eficiencia energética en el Reino Unido. [77] A partir del 7 de abril de 2005, el gobierno del Reino Unido redujo el IVA del 17,5% al 5% para los sistemas de micro-CHP, con el fin de apoyar la demanda de esta tecnología emergente a expensas de la tecnología existente, menos respetuosa con el medio ambiente. De los 24 millones de hogares del Reino Unido, se cree que entre 14 y 18 millones son aptos para unidades de micro-CHP. [78]
El proyecto danés mCHP 2007-2014 con 30 unidades se encuentra en la isla de Lolland y en la ciudad occidental de Varde . [82] Dinamarca es actualmente parte del proyecto Ene.field.
El subsidio a la micro-CHP finalizó en 2012. [80] Para probar los efectos de la mCHP en una red inteligente , se instalarán 45 unidades SOFC de gas natural (cada una de 1,5 kWh) de Republiq Power ( Cerámica de Pilas de Combustible ) en Ameland en 2013 para que funcionen como una planta de energía virtual . [83]
El gobierno federal está [¿ cuándo? ] ofreciendo un crédito fiscal del 10% para aplicaciones comerciales de cogeneración y microcogeneración de menor tamaño. [ cita requerida ]
En 2007, la empresa estadounidense "Climate Energy" de Massachusetts presentó el "Freewatt", [84] un sistema de micro-CHP basado en un motor Honda MCHP combinado con un horno de gas (para sistemas de aire caliente) o una caldera (para sistemas de calefacción hidrónica o de agua caliente forzada).
El Freewatt ya no está disponible comercialmente (al menos desde 2014). Mediante pruebas se determinó que funciona con una eficiencia del 23,4 % para electricidad y del 51 % para recuperación de calor residual. [85] [86]
Marathon Engine Systems, una empresa de Wisconsin, produce un sistema de micro-CHP de salida eléctrica y térmica variable llamado ecopower con una salida eléctrica de 2,2-4,7 kWe. Se midió de forma independiente que el ecopower operaba con una eficiencia eléctrica y de recuperación de calor residual del 24,4% y del 70,1%, respectivamente. [85] [87]
A través de un programa piloto programado para mediados de 2009 en la provincia canadiense de Ontario, el sistema Freewatt está siendo ofrecido por el constructor de viviendas Eden Oak [89] con el apoyo de ECR International, [90] Enbridge Gas Distribution y National Grid . [91]
Se están realizando pruebas en Ameland , Países Bajos, para un ensayo de campo de tres años hasta 2010 de HCNG , donde se agrega un 20% de hidrógeno a la red de distribución local de GNC ; los electrodomésticos involucrados son estufas de cocina , calderas de condensación y calderas de micro-CHP. [92] [93]
El Micro-CHP Accelerator, un ensayo de campo realizado entre 2005 y 2008, estudió el rendimiento de 87 dispositivos con motor Stirling y motor de combustión interna en viviendas residenciales del Reino Unido. Este estudio concluyó que los dispositivos dieron como resultado un ahorro medio de carbono del 9% en viviendas con una demanda de calor superior a 54 GJ/año. [94]
Un artículo de la ASME (Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos) describe detalladamente el desempeño y la experiencia operativa con dos unidades de calor y energía combinadas de tamaño residencial que estuvieron en funcionamiento entre 1979 y 1995. [95]
La Universidad Estatal de Oregón, financiada por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada - Energía (ARPA-e) del Departamento de Energía de los Estados Unidos, probó los sistemas de micro-CHP de última generación en los Estados Unidos. Los resultados mostraron que el sistema de micro-CHP de última generación de 1 kWe nominal funcionó con una eficiencia eléctrica y total (basada en LHV) de 23,4 y 74,4%, respectivamente. [86] El sistema de última generación de 5 kWe nominales funcionó con una eficiencia eléctrica y total (basada en LHV) de 24,4 y 94,5%, respectivamente. [87] El generador de respaldo doméstico de 7 kWe más popular (no CHP) funcionó con una eficiencia eléctrica (basada en LHV) de 21,5%. El precio del generador de respaldo de emergencia fue un orden de magnitud menor que el generador de 5 kWe, pero la vida útil proyectada del sistema fue más de 2 órdenes de magnitud menor. Estos resultados muestran la compensación entre eficiencia, costo y durabilidad. [85]
La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada - Energía (ARPA-e) del Departamento de Energía de los EE. UU. ha financiado 25 millones de dólares para la investigación de mCHP en el programa Generadores para Pequeños Sistemas Eléctricos y Térmicos (GENSETS). [96] [97] Se han seleccionado 12 equipos de proyecto para desarrollar una tecnología mCHP de 1 kWe que puede lograr una eficiencia eléctrica del 40%, tener una vida útil del sistema de 10 años y costar menos de 3000 dólares.
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