Quando attorno a un nucleo iniziale costituito da una macchina di cogenerazione a piccola scala si integrano ulteriori componenti destinati al massimo recupero delle energie disperse, si passa a una configurazione tecnologica più complessa denominata "sistema a energia totale" (Total Energy System, o TES). Il sofisticalo concetto di insieme del TES integra le funzioni di diverse apparecchiature raggiungendo i più elevati rendimenti proprio attraverso il metodo di rendere minima (tendenzialmenle nulla) ogni forma di spreco energetico; perciò possiamo dire che il TES realizza il progetto energetico più efficiente.
Le tecnologie tipicamente integrabili nei TES sono:
- pompe di calore e frigoriferi a compressione in assetto reversibile;
- frigoriferi ad assorbimento;
- sistemi di accumulo di aequa fredda e calda (per scaglionare anche di alcune ore la fase eli produ/ione e quella della richiesta).
- l'utilizzo completo dell'energia erogata, in assenza di dispersioni,
- il recupero di tutte le forme di energia create come "sot toprodotto" dei processi,
- la produzione autonoma di energia.
Una centrale termica unica con rete per il teleriscaldamento, pompe di calore, riscaldamento a bassa temperatura alimenta dunque centralmenle il riscaldamento e il condizionamento. Oltre a produrre l'energia necessaria ai propri consumi evitando dispersioni, l'impianto produce anche una quota di energia in eccesso da rivendere alla rete elettrica. Questo punto è particolarmente importante se si considera che, come abbiamo visto, nelle trasmissioni e trasformazioni almeno il 60% dell'energia viene normalmente sprecata in quanto inutilizzabile.
In termini generali un TES è concepito come segue:
La centrale unica di fornitura dei servizi energetici comprende, in stretta relazione l'uno con l'altro, i seguenti componenti già illustrati:
- una unità di cogenerazione che autoproduce l'energia elettrica necessaria all'insediamento e ad alimentare i servi/i ausiliari della centrale. In questo processo si produce anche molto calore che, anziché disperso, viene interamente recuperato e riutilizzato;
- una pompa dì calore reversibile
che converte con altissima efficienza l'energia elettrica in calore a bassa temperatura. In estate questa pompa lavora con funzioni di frigorifero e alimenta l'eventuale impianto di condizionamento; - un frigorifero di assorbimento che in estate affianca il frigorifero della pompa di calore e che viene alimentato unicamente con il calore recuperato dalla cogenerazione;
- infine una caldaia tradizionale che ha funzioni di integrazione e di riserva in caso di emergenza.

