La cogénération

La cogénération est la production et l’usage simultanés de deux différentes formes d’énergie à partir d’une source d’énergie unique et en un seul procédé. Le but est d’utiliser la seconde forme d’énergie qui est un sous-produit de la production de la première forme d’énergie plutôt que de la gaspiller. Par exemple, une génératrice sert à produire de l’électricité, mais produit également une importante quantité de chaleur qui est souvent rejetée. Grâce à des systèmes de récupération de chaleur, il est possible d’utiliser cette énergie pour chauffer de l’eau, pour chauffer l’air d’alimentation d’un bâtiment ou pour tout autre usage. Il s’agit d’un principe de plus en plus utilisé à travers le monde.

Cette approche a pour avantage de produire moins de gaz à effet de serre (par unité d’énergie produite) que d’utiliser des systèmes de génération d’électricité et de chaleur séparés. Un autre aspect positif de la cogénération est que l’énergie produite peut provenir d’un large éventail de sources différentes qui peuvent être disponibles localement telles que la géothermie, l’incinération de déchet municipaux, etc… Elle peut-être aussi utilisée avec des sources d’énergie moins polluantes ou recyclées telles que le biodiesel et la biomasse. Une génératrice typique a une efficacité énergétique d’environ 35%. 65% de l’énergie étant perdue en chaleur. La cogénération permet de récupérer jusqu’à 50% de cette chaleur résiduelle.

Description des systèmes de cogénération

Il y a quatre catégories générales d’application de la cogénération :

  • Les systèmes de petite taille. La conception de ces systèmes vise à chauffer et/ou à produire l’eau chaude pour des bâtiments. La chaleur est produite par des moteurs à piston à allumage par étincelles (moteur à explosion).
  • Les systèmes à grande échelle. Il s’agit le plus souvent de la production de vapeur dans les grandes installations industrielles ou dans les grands bâtiments. Ces systèmes font usage de moteurs à allumage par compression, de turbines à vapeur ou de turbine au gaz.
  • Les systèmes à grande échelle pour le chauffage de district. Une centrale électrique ou un incinérateur à déchet fournit en chaleur un réseau local de chauffage.
  • Les systèmes alimentés par des sources d’énergie renouvelables. Ces systèmes peuvent être de n’importe quelle envergure.

Une station de cogénération est composée d’un moteur principal, d’une génératrice, d’un système de récupération de chaleur et d’un système de contrôle. Le moteur (ou la turbine, dépendamment de l’application) fait tourner la génératrice. Un échangeur de chaleur récupère la chaleur du moteur ou de ses gaz d’échappement pour produire de l’eau chaude ou de la vapeur, le tout étant géré par le système de contrôle. La production d’électricité et de chaleur par ce principe demande de 10% à 30% moins de carburant que l’utilisation de deux systèmes séparés. La production d’électricité permet de réduire les coûts élevés reliés à la pointe.

La cogénération : les facteurs à considérer

Bien que la cogénération ait de nombreux effets positifs sur l’environnement en faisant usage d’énergies résiduelles, la pollution de l’air est un problème qui ne doit pas être ignoré. Toute forme de combustion produit des polluants. Les nouvelles centrales de cogénération sont souvent sujettes à des régulations gouvernementales pour s’assurer qu’elles rencontrent les normes en matière de qualité de l’air. Lors de l’élaboration du projet, il convient de garder présent à l’esprit que satisfaire à ces standards peut augmenter le coût initial de certains systèmes de cogénération. D’un autre côté, si les équipements de contrôle de la pollution sont déjà requis par le procédé principal, la cogénération peut être une option intéressante.

Le type de carburant doit aussi être pris en compte. Certains systèmes, tels que ceux utilisant des moteurs au diesel, ne permettent pas de récupérer autant de chaleur que les autres systèmes. D’autres ne seront pas en mesure d’utiliser efficacement toute la chaleur qu’ils produisent. Ils sont par conséquent moins efficaces et les avantages environnementaux sont moindres.

Il est important de connaître précisément les besoins en chaleur et en électricité de l’installation lors de la phase de design. L’objectif est d’équilibrer la demande et la variabilité de la production de chaleur avec la demande et la variabilité de la production d’électricité. La formule idéale, du point de vue de l’efficacité énergétique, est que la production d’électricité corresponde exactement à la demande de chaleur. Cet objectif peut être difficile à atteindre si les variations de demande des deux types d’énergie ne sont pas reliées.

Enfin, de par leur nature complexe et interdisciplinaire, les systèmes de cogénération requièrent la présence d’un personnel qualifié pour être opérés et entretenus. Ce risque peut-être mitigé en contractant une compagnie spécialisée en maintenance et en mettant sur pied des ateliers de formation.

Conclusion:

La cogénération est un concept de plus en plus utilisé dans le monde. Ses avantages sont appréciés comme les enjeux environnementaux sont de plus en plus pris au sérieux. Des avantages tels que:

  • Réduction des coûts reliés à la pointe électrique
  • Réduction des coûts d’énergie à travers la récupération de chaleur
  • Réduction potentielle de la consommation de carburant de 10 à 30%

L’équipe d’écovision est spécialisée dans l’efficacité énergétique et les technologies écologiques. En tant que consultants en énergie et développement durable, nous pouvons vous épauler pour le succès de votre projet.

Pour plus d’information contactez-nous.

Laisser un commentaire

Votre adresse courriel ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

13 + seven =

Discutons

Si vous voulez une consultation gratuite, n'hésitez pas à remplir le formulaire ci-bas et nous nous ferons un plaisir de vous contacter.






    FR