La cogénération a de l`avenir !

La cogénération a de l’avenir !
Produisez votre énergie !
Vous avez besoin d’électricité et de chaleur en permanence ? Vous représentez une collectivité territoriale, vous
gérez des logements, un établissement du secteur tertiaire,
une petite industrie ?
Pour couvrir ces besoins, vous utilisez généralement une
chaudière à combustible fossile et vous achetez l’électricité
du réseau.
Mais il pourrait être économiquement plus avantageux
de produire vous-même votre électricité et votre chaleur
via un module de cogénération pour satisfaire en partie
vos besoins en énergie…
L’utilisation d’un module de cogénération, procédé
énergétique très efficace, vous permettrait également
de réduire votre impact sur l’environnement en diminuant vos rejets de gaz à effet de serre et en maîtrisant
votre consommation d’énergie primaire. La petite cogénération est une technologie qui s’inscrit parfaitement
dans une démarche Haute Qualité Environnementale.
Un principe simple
La cogénération est, à partir d’un seul combustible,
la production simultanée de chaleur et d’énergie
mécanique généralement transformée en électricité. La
cogénération peut être réalisée à partir d’un moteur. Celui-ci
entraîne un alternateur qui transforme l’énergie mécanique
en électricité. La chaleur contenue dans les gaz d’échappement et dans l’eau de refroidissement peut être récupérée
pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire.
Un vaste domaine d’applications
- Les hôpitaux, cliniques, maisons de santé, établissements d’enseignement, bureaux, supermarchés,
centres commerciaux, hôtels, piscines, complexes sportifs ou de loisirs aquatiques, aéroports, prisons…
- Les régies et les réseaux de chaleur ;
- L’agriculture : serres, séchage des grains…
- Les PME et les PMI (papeterie, chimie, agroalimentaire,
métallurgie…) ;
- L’habitat collectif.
De nombreux exemples d’installations sont présentés
sur le site www.petitecogeneration.org
Energie
mécanique
Combustible
Moteur
à gaz
Energie
thermique
Avec le soutien de :
Energie
électrique
La cogénération : une technique éprouv
Un soutien européen et national
Avec sa nouvelle directive sur la cogénération et à travers d’autres
initiatives politiques, l’Union européenne cherche actuellement à promouvoir une plus large utilisation de la cogénération en Europe afin de rendre
les systèmes énergétiques européens plus efficaces, moins producteurs
de carbone et de réduire leur dépendance vis-à-vis des importations
d’énergie fossile.
Au niveau national, la loi de programme du 13 juillet 2005 fixant les
orientations de la politique énergétique soutient également le développement de la cogénération en rendant obligatoire, pour la construction de
certaines catégories de bâtiment, une étude de faisabilité technique et
économique de diverses solutions d’approvisionnement en énergie dont,
entre autres, la cogénération et les énergies renouvelables.
Qu’est-ce qu’un module de cogénération ?
Par souci de simplification et de réduction des coûts, les
constructeurs ont recherché une approche de type « conteneur
insonorisé » englobant tous les composants d’une installation
de cogénération.
Le module se présente sous la forme d’une enceinte insonorisée, compacte et monobloc.
> DES AVANTAGES MULTIPLES
• Prêt à raccorder, facile à utiliser
Le principal avantage du module de cogénération est sa
simplicité d’installation, mais également d’exploitation.
C’est un produit standardisé et peu encombrant dont
l’installation dans une chaufferie existante est autorisée par
la réglementation.
• Une offre adaptée à chaque projet
Grâce à la large gamme de puissance proposée (de quelques
kWe* à 1 MWe), le module de cogénération peut être
utilisé dans différents types d’établissements de secteurs
d’activité variés.
Module de cogénération
> CARACTÉRISTIQUES
La puissance électrique des modules commercialisés aujourd’hui varie de 5 kWe à 1 MWe. Leur rendement global
(chaleur et électricité) est en moyenne de 85 % avec un
rendement électrique d’environ 35 %.
L’investissement dépend de la taille du module. Il varie entre
4 000 euros par kWe pour les installations de faible puissance,
à 800 euros par kWe pour les installations de plus forte puissance. Le coût de maintenance se situe entre 2 et 4 centimes
d’euro par kWhe**.
Tous les types de combustibles peuvent être utilisés, en fonction des possibilités locales d'approvisionnement (gaz naturel,
propane, fioul domestique…). Certes, la très grande majorité
des modules de cogénération fonctionne au gaz naturel, mais
il est possible d’utiliser des ressources renouvelables comme le
biogaz ou l’huile végétale.
* kWe: kilowatt électrique, **kWhe: kilowattheure électrique
Une base de données sur les fournisseurs et les modules proposés
est disponible sur le site : www.petitecogeneration.org
Évacuation
des gaz de
combustion
Silencieux
Cheminée
Chaudière
Module de cogénération
Vente
ou
Autoconsommation
Chaleur
Générateur
Moteur
Air
Gaz
Schéma de fonctionnement d’un module de cogénération
vée et présente en Europe
Pourquoi réaliser une installation de cogénération ?
> RÉDUIRE SA FACTURE ÉNERGÉTIQUE
L’électricité produite par une installation de cogénération peut être vendue ou autoconsommée.
• Revente
Les installations de cogénération peuvent bénéficier de
l’obligation d’achat de l’électricité par EDF ou un distributeur non nationalisé. La vente de l’électricité permet alors
de générer des gains substantiels.
Le tarif de rachat de l'électricité cogénérée est calculé selon
un principe de coût évité, c'est-à-dire sur la base du coût du
moyen de production qui serait installé en l'absence de la
cogénération. La rémunération prend en compte de nombreux paramètres et notamment le prix du gaz et l’énergie
primaire économisée. Le contrat d’achat est d’une durée
de 12 ans.
• Autoconsommation
Dans le cas de l’autoconsommation de l’électricité et de la
chaleur produites, le module permet jusqu’à 20 % d’économie sur les factures d’électricité et de chauffage.
> RESPECTER L’ENVIRONNEMENT
Grâce à son efficacité énergétique, la cogénération permet
de réduire les consommations d’énergie primaire et
par conséquent les émissions de gaz à effet de serre.
Par exemple, le remplacement d’une chaufferie au gaz
naturel par une installation de cogénération permet de
réduire de 15 % minimum les émissions de gaz à effet de
serre par rapport à des moyens de production séparée de
chaleur et d’électricité et selon le combustible.
> ASSURER LA CONTINUITÉ ET LA QUALITÉ DU
COURANT
La cogénération, couplée au réseau de distribution de
l’électricité, assure une grande fiabilité pour la fourniture de
l’électricité. En effet, elle apporte à la fois la continuité et la
qualité du courant. Cet atout est particulièrement apprécié
par les utilisateurs souhaitant bénéficier d’un secours électrique par exemple ceux travaillant sur des matériels de
pointe sensibles aux ruptures d’alimentation.
Exemple
Un établissement de soins souhaite savoir s’il serait intéressant
de rénover sa chaufferie en intégrant une installation de
cogénération.
Consommation de gaz
avant rénovation
Prix du combustible
Puissance thermique
du module de cogénération
Puissance électrique
du module de cogénération
Investissement
Coûts de fonctionnement
Surconsommation en combustible
Gain lié à la revente de l’électricité
Gain annuel
Temps de retour
* Pouvoir Calorifique Supérieur
3 900 000 kWh PCS*
94 000 € HT
315 kWth
230 kWe
1350 €/kWe
2 c€/kWhe
3,66 c€/kWhe
11,4 c€/kWhe
198 €/kWe
7 ans
Chaque projet doit faire l’objet d’une étude détaillée, révélant
les opportunités de réaliser une installation de cogénération.
Installer un module de cogénération
est-il avantageux dans votre cas ?
Une première étude dite d’opportunité donne des ordres de
grandeur : elle permet d’estimer la taille de l’unité de cogénération dont vous avez besoin ainsi que le temps de retour
sur investissement.
Si ce premier examen est concluant, vous pourrez confirmer
ce résultat par une étude approfondie : l’étude de faisabilité. Cette étude se base sur les données spécifiques à votre
établissement et sur les données économiques les plus
récentes. Elle est réalisée par un bureau d’études techniques. Les résultats obtenus, fiables et quantifiés, vous
permettront alors de prendre une décision quant à la
poursuite ou non du projet de cogénération.
Une réponse adaptée, tant sur le plan économique qu’écologique, aux besoins énergétiques
des collectivités locales, des gestionnaires de bâtiments et des PME/PMI.
Des installations exemplaires
L’agence commerciale de Gaz
Electricité de Grenoble (Isère)
En octobre 2003, Gaz Electricité de Grenoble (GEG) a
mis en service un module de cogénération dans les
locaux de son agence commerciale à Grenoble. Le
bâtiment d’une superficie de 230 m2, est ancien mais
assez bien isolé dans la partie rénovée.
Fiche technique
• Module de cogénération à moteur Dachs HKA
gaz naturel
• Puissance totale : 20,5 kW PCI, dont utile :
- Puissance électrique : 5,5 kW
- Puissance thermique : 12,5 kW
• L’électricité est vendue à GEG dans le cadre de
l’obligation d’achat.
L’installation de micro-cogénération est placée dans le
hall de l’agence.
Un module de 5,5 kW électrique subvient aux besoins
de chauffage de l’agence.
Ce projet apporte une couverture de l’ordre de 65 %
des besoins de chaleur et l’équivalent d’environ 50 %
des besoins d’électricité annuels de l’agence. Elle
génère une économie d’énergie primaire de 15 %.
Cette installation d’un module de cogénération dans
des bureaux est une première en France.
Module de cogénération de l’agence commerciale de GEG
Le centre nautique de Bron (Rhône)
« En 1999, la chaufferie du centre nautique de Bron
nécessitait d’être améliorée. La volonté de la municipalité de s’engager dans des démarches respectueuses de l’environnement et l’application de la loi
sur l’air et l’utilisation rationnelle de l’énergie, nous
ont conduits à une réflexion pour une solution plus
propre et plus rentable : la cogénération.
Ainsi est née l’une des premières installations de
petite cogénération de France ».
Christian Bourguignon, Ancien adjoint aux travaux
et à l’environnement de la Ville de Bron, Lettre
d’information de Rhônalpénergie-Environnement
n°19 - juillet 2003.
Fiche technique
• Module de cogénération à moteur Cogepack
300 gaz naturel
• Puissance totale : 946 kW PCI dont utile :
- Puissance électrique : 305 kW
- Puissance thermique : 504 kW
• L’électricité est vendue à EDF
• L’exploitation est gérée par Dalkia qui revend la
chaleur à la Ville.
Module de cogénération du centre nautique de Bron
Depuis 2000, un module de cogénération de 300 kW
électrique alimente en chaleur le centre nautique, mais
aussi la MJC de Bron située sur le même site. Les besoins
en chaleur de ces deux bâtiments sont d’environ 3 400
MWh/an (avec 2 500 DJU) et 7 700 m3 d’eau chaude
sanitaire par an.
Après trois saisons de fonctionnement, le bilan financier
est positif avec une économie annuelle de 46 000 €.
Le temps de retour de l’installation est de 7,8 ans.
Chaque année, l’installation de cogénération permet
d’éviter :
- la consommation de 85 tep d’énergie primaire,
- l’émission de 230 tonnes de gaz à effet de serre
(équivalent CO2) par rapport à l’utilisation d’une chaudière seule.
Au final, sur la fourniture de chaleur, l’efficacité énergétique globale a été améliorée de 22 % par rapport à
une filière classique.
Des installations exemplaires
L’hôpital de Saint-Julien-en-Genevois
(Haute-Savoie)
Depuis novembre 1996, l’Hôpital Intercommunal Sud
Léman Valserine à Saint-Julien-en-Genevois dispose
d’un système de cogénération.
Soucieux de réhabiliter son installation de secours électrique, l’hôpital (comptant 420 lits) a engagé en 1994
une étude de faisabilité qui a confirmé l’intérêt de
mettre en place un module de cogénération.
Fiche technique
• Module de cogénération à moteur Caterpillar
3516 Sita 32 HR gaz naturel
• Puissance totale : 2 726 kW PCI dont utile :
- Puissance électrique : 980 kW
- Puissance thermique : 1 280 kW
L’installation, mise en service en 1996, se compose
d’un moteur à gaz de 1 MW électrique et d’un groupe
électrogène à base de fioul de 880 kW électrique.
Le temps de retour de l’installation s’élève à 5,8 ans.
Les besoins en électricité de l’hôpital, estimés à
2 785 MWh, sont assurés à 55 % par l’installation de
cogénération et le groupe électrogène. De même, la
cogénération permet de produire 44 % des besoins en
chaleur de l’hôpital pour le chauffage et l’eau chaude
sanitaire.
L’excédent de production d’électricité est revendu
à EDF.
Module de cogénération de l’hôpital de Saint-Julien-en-Genevois
Les serres industrielles à Saint-Bonnetde-Mure (Rhône)
En 1997, le Groupement Foncier Agricole Peyronnet,
qui exploite 7 hectares de serres en verre dans le
hameau de Mézely, à Saint-Bonnet-de-Mure choisit la
cogénération pour ses besoins en chaleur.
Les serres sont particulièrement consommatrices
d’énergie. L’appel de chaleur est variable en fonction
des cultures. La consommation de gaz pour les
besoins de chaleur avant la mise en place de l’installation de cogénération s’élevait à 22 GWh PCS.
Fiche technique
• Module de cogénération Caterpillar 3524 Sita
32 HR constitué de deux moteurs gaz naturel
• Puissance par moteur : 2 144 kW PCI dont utile :
- Puissance électrique : 760 kW
- Puissance thermique : 915 kW
• L’électricité est vendue à EDF.
• Propriétaire et exploitant de l’installation : Dalkia
La solution retenue pour la mise en place de la cogénération a pris la forme d’un achat de chaleur à un
tiers investisseur : SLEC, aujourd’hui Dalkia. Le contrat
de fourniture est de 12 ans ; au terme duquel le GFA
pourra acquérir l’installation.
Cette installation génère des économies d’énergie de
l’ordre de 20 %.
Bien démarrer son projet
L’objectif du projet européen « Cogen challenge »
(Défi cogénération) est de diffuser en Europe la technologie et le savoir-faire existants, de créer des procédures de soutien afin de faciliter le développement de
nombreux projets de petite cogénération en ville.
Le travail des différents partenaires européens, coordonné par l’association Cogen Europe, consiste à
développer une large palette d’outils afin de faciliter la
mise en place des projets de petite cogénération.
Une vaste campagne d’information et de communication autour de la petite cogénération met l’accent
sur l’attractivité et les avantages de cette technique.
Cette campagne est l’occasion de lancer de nombreux
projets et de promouvoir les sites ou projets déjà
existants ; l’objectif étant de recenser et promouvoir
1 000 installations de petite cogénération dans les
secteurs résidentiel, commercial et public.
Pour tout savoir sur la petite
cogénération
www.petitecogeneration.org : site français
- Vous êtes propriétaires ou exploitants
d’installations, fournisseurs de matériel de
cogénération, bureaux
d’études ? Référencezvous vite sur la base de
données du site.
- Vous représentez une collectivité territoriale, êtes
gestionnaire de logements ou d’établissements
tertiaires ? Venez consulter la base de données
d’opérations exemplaires, télécharger les outils d’aide
à la réalisation d’un projet.
www.cogen-challenge.org : le portail européen
du projet Cogen Challenge – site en anglais
Vous retrouverez sur ce site toutes les informations du
site français ainsi que des informations au niveau européen et pourrez vous abonner gratuitement à la lettre
d’information électronique « Cogen challenge ».
Un soutien à chaque étape du projet
Rhônalpénergie-Environnement et le réseau des
Espaces Info Energie peuvent vous assister tout au
long de la phase d’avant-projet comprenant :
- l’analyse d’opportunité,
- la sélection du bureau d’études,
- la rédaction du cahier des charges pour le bureau
d’études,
- l’aide au montage financier du projet, le choix des
modalités de financement les plus adaptées à la situation.
N’hésitez pas également à contacter votre exploitant !
Pour en savoir plus
Tout savoir sur la petite cogénération :
www.petitecogeneration.org
Réseau des Espaces Info Energie en Rhône-Alpes :
www.iera.fr
Gaz Electricité de Grenoble :
www.geg-grenoble.fr
Gaz de France :
www.gazdefrance.com
Club cogénération, ATEE
(Association Technique Energie Environnement) :
www.atee.fr
Contact :
10 rue des Archers - 69002 Lyon
Tél : 04 78 37 29 14
Fax : 04 78 37 64 91
Courriel : [email protected]
www.raee.org
En partenariat avec :
Le contenu de cette publication n'engage que la responsabilité de son auteur et ne représente pas l'opinion de la Communauté européenne.
La Commission européenne n'est pas responsable de l'usage qui pourrait être fait des informations qui y figurent.
ESPRIT PUBLIC - Crédits photos : GEG, Rhônalpénergie-Environnement - Denis Palanque - Avril 2006 - Imprimé sur papier recyclé - Imprimerie Lamazière
Participez à la campagne
« 1 000 cogénérations en Europe »