La cogénération permet à partir d’un combustible, la production simultanée de chaleur et d’énergie mécanique. Cette énergie mécanique, produite par un moteur à gaz, une turbine à gaz ou une turbine à vapeur, est utilisée, le plus souvent pour entraîner des alternateurs produisant de l’électricité. En récupérant l’énergie thermique perdue d’ordinaire lors de la production d’énergie électrique, la cogénération met à disposition les deux produits – chaleur et électricité – avec un rendement global nettement plus élevé que celui résultant de filières séparées.
A partir d’une énergie combustible (gaz naturel) de 100 kWh (PCI), une cogénération optimisée fournit :
35 kWh électrique,
50 kWh thermique sous forme d’eau chaude ou de vapeur
ce qui correspond à un rendement global de 85%.
Pour fournir les mêmes quantités d’énergies électrique et mécanique, un système de production conventionnel comportant une centrale thermique à charbon de 37% de rendement et une chaudière de 90% de rendement, consomme 150 kWh.
Le gain en énergie primaire s’élève donc à 50 kWh, soit 35% de la consommation du système conventionnel, centrale charbon et chaudière séparées.
L’économie d’énergie primaire générée par une cogénération performante caractérise l’intérêt énergétique de cette filière. Néanmoins, un rendement de 85% suppose à la fois une optimisation de l’installation engendrant un coût d’investissement élevé et un besoin de chaleur régulier.
Dans le cas de cogénérations climatiques (chauffage de locaux ou réseaux de chaleur), le besoin thermique peut se trouver réduit à mi-saison en raison de températures supérieures aux normales saisonnières. Le rendement de la cogénération, qui se calcule en moyenne annuelle, se trouvera alors affecté par la diminution du besoin de chaleur.
En pratique, les cogénérations installées aujourd’hui en France présentent un rendement moyen généralement supérieur à 70%. A l’avenir, pour profiter pleinement du nouveau cadre de rachat de l'électricité produite par cogénération, il conviendra d’optimiser les installations pour atteindre des rendements plus élevés (de 70 à 85% selon les applications et les types de matériel).
La réduction des émissions de gaz à effet de serre par rapport aux centrales thermiques à charbon est encore bien plus importante que le gain énergétique, le charbon produisant du fait de sa composition chimique davantage de CO2 que le gaz naturel pour une puissance équivalente.
Le Club Cogénération a chiffré à 140 g de carbone/kWh la diminution des rejets de CO2 dans l’atmosphère résultant de la cogénération par rapport aux centrales thermique appelées marginalement par EDF (74% du temps pendant la période d’hiver : de début novembre à fin mars). Sur les bases d’une évaluation de la tonne de carbone à 500 F/tonne effectuée par la MIES (Mission Interministérielle de l’Effet de Serre), le bonus environnemental de la cogénération s’élève à 7 centimes/kWh.
La Commission Européenne évalue à 500 g de CO2/kWh la réduction des émissions de gaz à effet de serre d’une cogénération par rapport à une centrale à charbon à laquelle elle se substitue. Le bilan carbone correspondant représente un gain de 136.4 g de carbone/kWh ce qui rejoint le bilan précédent.
contact : CLUB COGENERATION, TEL 01 46 56 91 43
© ATEE 2001 - Tous droits réservés à l'ATEE
|
