la cogénération - conf. constr. - bou · groupes électrogènes (moteur àcombustion interne)...

31
Séminaire Bruxelles Environnement Leefmilieu Brussel Seminarie 08/10/2009 1 La cogénération: Principe Technologies disponible Certificats verts Aides Yves LEBBE Facilitateur en Cogénération pour la Région de Bruxelles Capitale Confédération Construction - Bruxelles le 4 novembre 2010 2 Objectif de la présentation Répondre à 6 questions: 1. Qu’est-ce que la cogénération ? 2. Pourquoi est-ce que la cogénération peut être si intéressante ? 3. Comment fait-on de la cogénération? 4. Quelles sont les technologies les plus courantes ? 5. Quelles sont les différentes étapes d’un projet de cogénération? 6. Quelles sont les aides? 1. Les certificats verts 2. Les subsides

Upload: nguyenlien

Post on 12-Sep-2018

224 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: La cogénération - Conf. Constr. - Bou · Groupes électrogènes (moteur àcombustion interne) Turbines àgaz/biogaz/mazout Turbines àvapeur –moteur vapeur Moteur Stirling (moteur

Séminaire Bruxelles EnvironnementLeefmilieu Brussel Seminarie

08/10/2009

1

La cogénération:Principe

Technologies disponible

Certificats verts

Aides

Yves LEBBE

Facilitateur en Cogénération pour la Région de Bruxelles Capitale

Confédération Construction - Bruxelles le 4 novembre 2010

2

Objectif de la présentation

Répondre à 6 questions:

1. Qu’est-ce que la cogénération ?

2. Pourquoi est-ce que la cogénération peut être si intéressante ?

3. Comment fait-on de la cogénération?

4. Quelles sont les technologies les plus courantes ?

5. Quelles sont les différentes étapes d’un projet de cogénération?

6. Quelles sont les aides?

1. Les certificats verts

2. Les subsides

Page 2: La cogénération - Conf. Constr. - Bou · Groupes électrogènes (moteur àcombustion interne) Turbines àgaz/biogaz/mazout Turbines àvapeur –moteur vapeur Moteur Stirling (moteur

Séminaire Bruxelles EnvironnementLeefmilieu Brussel Seminarie

08/10/2009

2

3

La cogénération est la production combinée d’électricité et de chaleur valorisée à partir d’une même énergie primaire

1. Définition de la cogénération

⇒ La µ-cogen ?

⇒ Si la puissance électrique < 50 kWé

⇒ La µ-cogen domestique: puissance électrique de l’ordre de 1 kWé

4

⇒ Production électrique classique:

� Principe de la cogénération

35%100%

60%

5%

Page 3: La cogénération - Conf. Constr. - Bou · Groupes électrogènes (moteur àcombustion interne) Turbines àgaz/biogaz/mazout Turbines àvapeur –moteur vapeur Moteur Stirling (moteur

Séminaire Bruxelles EnvironnementLeefmilieu Brussel Seminarie

08/10/2009

3

5

⇒ Production de chaleur classique: rendement saisonnier de 90%

� Principe de la cogénération

100% 90%

10%

6

� Principe de la cogénération: Production de chaleur et d’électricitédans une même installation

100%

35% éléc

53% therm

12%

Page 4: La cogénération - Conf. Constr. - Bou · Groupes électrogènes (moteur àcombustion interne) Turbines àgaz/biogaz/mazout Turbines àvapeur –moteur vapeur Moteur Stirling (moteur

Séminaire Bruxelles EnvironnementLeefmilieu Brussel Seminarie

08/10/2009

4

7

⇒⇒⇒⇒ Pour réaliser des économies d’énergie primaire

2. Pourquoi installer une unité de cogénération?

1 682

1 818

2 857 Cogen

gaz naturel

(35 % élec)

(53 % therm)

1 000

1 514

électricité

chaleur

pertes343

Chaudière

gaz naturel

(90 %)

Turbine

Gaz Vapeur

(55%)

986

3 500

kWh kWh kWh kWh

1 000

1 514

Une économie de 643 kWh de gaz naturel (18 %) !

8

Une économie de 643 kWh de gaz naturel (18 %) !

⇒⇒⇒⇒ Pour réaliser des économies d’énergie primaire, et financière

Pourquoi installer une unité de cogénération?

1 682

1 818

2 857 Cogen

gaz naturel

(35 % élec)

(53 % therm)

1 000

1 514

électricité

chaleur

pertes343

Chaudière

gaz naturel

(90 %)

Turbine

Gaz Vapeur

(55%)

986

3 500

kWh kWh kWh kWh

1 000

1 514

1 175 kWh de gaz ⇒⇒⇒⇒ 1 000 kWh d’électricité

4 c€ / kWhgaz << 8 à 15 c€ / kWhé

Page 5: La cogénération - Conf. Constr. - Bou · Groupes électrogènes (moteur àcombustion interne) Turbines àgaz/biogaz/mazout Turbines àvapeur –moteur vapeur Moteur Stirling (moteur

Séminaire Bruxelles EnvironnementLeefmilieu Brussel Seminarie

08/10/2009

5

9

1 682

1 818

2 857 Cogen

gaz naturel

(35 % élec)

(53 % therm)

1 000

1 514

électricité

chaleur

pertes343

Chaudière

gaz naturel

(90 %)

Turbine

Gaz Vapeur

(55%)

986

kWh kWh kWh kWh

1 000

1 514

FCO2 = 2 857 x 0.217 =

620 kg CO2

Coefficient d’émission CO2 :

217 kg CO2/MWh de gaz naturel

ECO2 = 1 818 x 0.217 =

395 kg CO2

Le cas d’une cogénération au gaz naturel

QCO2 = 1 682 x 0.217 =

365 kg CO2

Pourquoi installer une unité de cogénération?

⇒⇒⇒⇒ Pour réaliser des économies d’énergie primaire, financière et de CO2

395+365-620 = Une économie de 140 kg de CO2 !

10

Pourquoi installer une cogénération ?

� Pour ses nombreux avantages !

Economie

Environnement

Social

Réduction facture électricité

Meilleure compétitivité

Rentabilité de

l’investissement

Production décentralisée

Participation à équilibrage

du réseau électrique

Diversification production

électricité (libéralisation)

Accroissement de l’emploi

local (étude, entretien,…)

Exportation expertise

Pérennité activité entreprise

Sensibilisation – image de

marque « respectueuse »

Réduction des émissions

polluantes

Réduction des émissions en

CO2

Préservation des réserves

d’énergie

Réduction pertes en ligne

Valorisation de déchet(s)

Les 3 piliers du développement durable

Page 6: La cogénération - Conf. Constr. - Bou · Groupes électrogènes (moteur àcombustion interne) Turbines àgaz/biogaz/mazout Turbines àvapeur –moteur vapeur Moteur Stirling (moteur

Séminaire Bruxelles EnvironnementLeefmilieu Brussel Seminarie

08/10/2009

6

11

3. Comment fait-on de la cogénération?

Par la récupération de la chaleur sur des technologies existantes de production d’électricité

12

� ⇒⇒⇒⇒ Récupération de la chaleur sur

des technologies existantes de production d'électricité

� Groupes électrogènes (moteur à combustion interne)

� Turbines à gaz/biogaz/mazout

� (Turbines à vapeur – moteur vapeur)

� Moteur Stirling (moteur à combustion externe)

� Pile à combustible

Type de combustible :

� Combustibles fossiles : gaz, mazout, propane, charbon, …

� Combustibles renouvelables : bois, biogaz, biodiesel, huiles,…

3. Comment fait-on de la cogénération?

Page 7: La cogénération - Conf. Constr. - Bou · Groupes électrogènes (moteur àcombustion interne) Turbines àgaz/biogaz/mazout Turbines àvapeur –moteur vapeur Moteur Stirling (moteur

Séminaire Bruxelles EnvironnementLeefmilieu Brussel Seminarie

08/10/2009

7

13

LA COGENERATION PARLA COGENERATION PAR

2857 kWh

(gaz naturel)

1000 kWh

(35%)

1514 kWh

(53%)

343kWh

(12%)

� Le moteur à combustion interne

14

En réalité: Cogénération gaz à l’hôpital militaire de NOH – 300 kWé

Cogen gaz – CES - Cofely

302 kWé – 297 kWth.

Page 8: La cogénération - Conf. Constr. - Bou · Groupes électrogènes (moteur àcombustion interne) Turbines àgaz/biogaz/mazout Turbines àvapeur –moteur vapeur Moteur Stirling (moteur

Séminaire Bruxelles EnvironnementLeefmilieu Brussel Seminarie

08/10/2009

8

15

autre exemple: Cogénération gaz de 120 kWé à la clinique Sainte-Anne et Saint-Rémy à Anderlecht.

Cogen gaz - Sokratherm

120 kWé – 215 kWth.

16

Et des petites puissances:

Cogen gaz - AISIN

6 kWé – 11,5 kWth.

µ-Cogen gaz Remeha

1 kWé – 11,5 kWth.

Page 9: La cogénération - Conf. Constr. - Bou · Groupes électrogènes (moteur àcombustion interne) Turbines àgaz/biogaz/mazout Turbines àvapeur –moteur vapeur Moteur Stirling (moteur

Séminaire Bruxelles EnvironnementLeefmilieu Brussel Seminarie

08/10/2009

9

17

� ⇒⇒⇒⇒ Récupération de la chaleur sur

� des technologies existantes de production d'électricité

� Groupes électrogènes (moteur à combustion interne)

� Turbines à gaz/biogaz/mazout

� Turbines à vapeur – moteur vapeur

� Moteur Stirling (moteur à combustion externe)

� Pile à combustible

Type de combustible :

� Combustibles fossiles : gaz, mazout, propane, charbon, …

� Combustibles renouvelables : bois, biogaz, biodiesel, huiles,…

� Survol des technologies disponibles et à venir

18

Moteur Stirling (moteur à combustion externe)

Page 10: La cogénération - Conf. Constr. - Bou · Groupes électrogènes (moteur àcombustion interne) Turbines àgaz/biogaz/mazout Turbines àvapeur –moteur vapeur Moteur Stirling (moteur

Séminaire Bruxelles EnvironnementLeefmilieu Brussel Seminarie

08/10/2009

10

19

Avec moteur Stirling:

� Puissance électrique: 1 kW

� Puissance thermique: 14 à 36 kW

� Rendement global d’environ 98% (en fonction des conditions)

� Budget 15.000 à 20.000 €

� TRS: 5 à 8 ans

� Exemple Stirling:La MICRO-cogénération domestique …

Whispergen

Remeha

20

� La cogénération « renouvelable » :

� Moteur au biogaz

⇒ Gazéification du bois, biométhanisation, gaz de décharge

� Moteur à l’huile végétale ou au biodiesel

⇒ Huile de colza, ester méthylique d’huile de colza, autres huiles

� Turbine vapeur

⇒ Tout type de combustibles renouvelables (biomasse, huiles, …)

Page 11: La cogénération - Conf. Constr. - Bou · Groupes électrogènes (moteur àcombustion interne) Turbines àgaz/biogaz/mazout Turbines àvapeur –moteur vapeur Moteur Stirling (moteur

Séminaire Bruxelles EnvironnementLeefmilieu Brussel Seminarie

08/10/2009

11

21

⇒ Moins polluants qu’un combustible fossile (par le captage de CO2 pendant la croissance des

plantes)

Coefficient CO2 pour le :

mazout = 306 kg/MWh

gaz naturel = 217 kg/MWh

biodiesel = 80 kg/MWh

huile végétale pure = 70 kg/MWh

1 ha = +/- 1 150 litres = +/- 11 MWh

� Moteur à l’huile végétale (p.ex.colza)

Moins d’émissions de CO2 ⇒⇒⇒⇒ plus de certificats verts

22

� Simultanéité des besoins d'électricité et chaleur

� … mais possibilité de revendre l'électricité et/ou de stocker la chaleur

� Ne remplace pas totalement une chaudière classique

� … mais la complète utilement

� Nécessite un investissement supplémentaire (p/r chaudière)

� … mais qui peut être récupéré plus ou moins rapidement

� Nécessite un suivi plus régulier et plus coûteux (p/r chaudière)

� … mais possibilité de sous-traiter (garanties, télé-monitoring, …)

Les limites de la cogénération

Page 12: La cogénération - Conf. Constr. - Bou · Groupes électrogènes (moteur àcombustion interne) Turbines àgaz/biogaz/mazout Turbines àvapeur –moteur vapeur Moteur Stirling (moteur

Séminaire Bruxelles EnvironnementLeefmilieu Brussel Seminarie

08/10/2009

12

23

� 2 critères importants:

� 1. des besoins en chaleur « importants et constants » (bon profil journalier, hebdomadaire et mensuel)

� 2. des besoins en électricité « assez constants » (bon profil journalier, hebdomadaire et mensuel,)

4. Critères du bon candidat pour une cogénération

COGENcalc.xls

Mais avant de commencer: pensez URE !

« La meilleure énergie est celle que l’ on ne consomme pas »

24

Les 6 étapes à suivre pour réussir son projet :

1. l’étude de pertinence

2. L’étude de faisabilité

3. Choisir la formule de financement la plus adaptée et les primes à

l’investissement

4. Rédaction du cahier des charges, plans, permis, …

5. Comparaison judicieuse des offres

6. Le suivi

Page 13: La cogénération - Conf. Constr. - Bou · Groupes électrogènes (moteur àcombustion interne) Turbines àgaz/biogaz/mazout Turbines àvapeur –moteur vapeur Moteur Stirling (moteur

Séminaire Bruxelles EnvironnementLeefmilieu Brussel Seminarie

08/10/2009

13

25

L’étude de pertinence

� L’étude de pertinence (cogencalc)

� profils de chaleur standard en fonction de l’utilisation du bâtiment.

� ⇒ déterminent la puissance max. en fonction des besoins thermiques

� Consommation de chaleur annuelle

� Ne tient pas compte du profil de consommation d’électricité

� Ne tient pas compte des difficulté d’intégration

� Pas de possibilités d’optimaliser (p.ex. charge partielle, régulation)

� Résultat « à la grosse louche »

26

� ⇒⇒⇒⇒ Quel est le dimensionnement OPTIMUM économique?

� la puissance optimum de l’unité de cogénération

� Qui économise un maximum d’émission de CO2 ET

� Qui est économiquement la plus rentable

L’étude de pertinence

Page 14: La cogénération - Conf. Constr. - Bou · Groupes électrogènes (moteur àcombustion interne) Turbines àgaz/biogaz/mazout Turbines àvapeur –moteur vapeur Moteur Stirling (moteur

Séminaire Bruxelles EnvironnementLeefmilieu Brussel Seminarie

08/10/2009

14

27

Règles pour le dimensionnement d’une cogénération

Il n’existe pas de règle ou formule toute faite

pour dimensionner une cogénération !

L’étude de pertinence

28

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031

kWth Monotone des besoin thermiques pour le CA - SPW Bd du Nord (Namur) - 2002

Constat :

⇒⇒⇒⇒ Pour un même bâtiment, il est possible d’installer

différentes tailles d’unités de cogénération

L’étude de pertinence

Page 15: La cogénération - Conf. Constr. - Bou · Groupes électrogènes (moteur àcombustion interne) Turbines àgaz/biogaz/mazout Turbines àvapeur –moteur vapeur Moteur Stirling (moteur

Séminaire Bruxelles EnvironnementLeefmilieu Brussel Seminarie

08/10/2009

15

29

Quelques lignes directrices…

⇒⇒⇒⇒ Dimensionnée en fonction des besoins thermiques

(afin de valoriser toute la chaleur produite et ainsi être une

« cogénération de qualité »)

⇒⇒⇒⇒ Assurer la base des besoins thermiques

(pour éviter démarrages – arrêts intempestifs)

⇒⇒⇒⇒ Eviter de revendre trop d’électricité produite au réseau

(pour valoriser l’électricité produite au meilleur tarif)

L’étude de pertinence

30

� L’étude de faisabilité apporte une réponse claire, sur base de:

� Profil réel des besoins en chaleur (mesuré)

� Profil réel des consommations d’électricité (mesuré ou Sibelga)

� Détermine la part d’électricité autoconsommée et revendue

� Simule le fonctionnement de plusieurs puissances de cogen et détermine celle qui a la meilleure rentabilité

� Possibilité d’optimaliser le fonctionnement de l’unité de cogénération

� Charge partielle, heures de fonctionnement, ballon de stockage, etc.

� Tient compte de l’intégration dans le système actuel

� Fait une analyse énergétique, écologique et économique

� Résultat fiable

L’étude de faisabilité

Page 16: La cogénération - Conf. Constr. - Bou · Groupes électrogènes (moteur àcombustion interne) Turbines àgaz/biogaz/mazout Turbines àvapeur –moteur vapeur Moteur Stirling (moteur

Séminaire Bruxelles EnvironnementLeefmilieu Brussel Seminarie

08/10/2009

16

31

L’étude de faisabilité

Mesurer:

1. Mesure des besoins en chaleur pendant 15 jours:� Placer des compteurs: impulsions des brûleurs ou mesure du débit

et le delta t° aller-retour

2. Mesure des besoins en électricité� Demander à Sibelga ou placement de compteurs

3. Extrapoler sur 1 an (COGENexptraplolation.xls)

32

Calcul du dimensionnement: simulations avec CogenSim

L’étude de faisabilité

Page 17: La cogénération - Conf. Constr. - Bou · Groupes électrogènes (moteur àcombustion interne) Turbines àgaz/biogaz/mazout Turbines àvapeur –moteur vapeur Moteur Stirling (moteur

Séminaire Bruxelles EnvironnementLeefmilieu Brussel Seminarie

08/10/2009

17

33

Optimisation des cogénérateurs par puissance

65 673

3.3

0

50 000

100 000

150 000

200 000

250 000

300 000

350 000

20 32 44 56 68 80 92 104 116 128 140kWé

EUR

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0 Années

CertificatsVerts *

V.A.N.

Temps deretour

* Certificats verts en € sur toute la durée de vie du cogénérateur

L’étude de faisabilité

34

Caractéristiques techniques Cogénération au gaz naturel

A charge nominale

Puissance thermique 133 kWth

Rendement thermique 54.5 %

Puissance électrique 80 kWé

Rendement électrique 32.8 %

Puissance primaire 211 kWprim

Sur l'année entière

Rendement thermique moyen 54.6 %

Rendement électrique moyen 32.1%

Rendement global 86.6 %

Durée de fonctionnement 8 314 heures

Production thermique nette 1 082 741 kWhth/an

Production électrique nette 636 060 kWhé/an

Consommation en combustible 1 984 338 kWhprim/an

Encombrement approximatif (L x l x h) 4 m x 1.2 m x 1.9 m

Poids 3 tonnes

L’étude de faisabilité

Page 18: La cogénération - Conf. Constr. - Bou · Groupes électrogènes (moteur àcombustion interne) Turbines àgaz/biogaz/mazout Turbines àvapeur –moteur vapeur Moteur Stirling (moteur

Séminaire Bruxelles EnvironnementLeefmilieu Brussel Seminarie

08/10/2009

18

35

Bilan énergétique

Situation "avant" cogénération (factures 2005)

Consommation de gaz naturel 1 835 616 kWhprimaire PCI / an (avec 30% URE)

Besoins net en chaleur 1 560 274 kWhth / an (rendement de 85%)

Consommation d'électricité 655 554 kWhé / an (pointe 130 kWé)

Situation "après" cogénération (simulations)

Consommation de gaz naturel des chaudières 1 273 812 kWhprimaire PCI / an

Consommation de gaz naturel de la cogénération 1 984 338 kWhprimaire PCI / an

Surconsommation de gaz naturel de la cogénération

710 526 kWhprimaire PCI / an

Production de chaleur par cogénération 1 082 741 kWhth / an

Production d'électricité par cogénération 636 060 kWhé / an

Auto-consommation de l'électricité produite 552 246 kWhé / an (84 % des besoins)

Revente d’électricité au réseau 83 814 kWhé / an (13.2 % de la production)

Subsides

L’étude de faisabilité

36

Bilan environnemental

Emissions de CO2 évitées 81 413 kg CO2 / an

Economie relative en CO2 15.9 %

Nombre de certificat vert (1 CV = 217 kg CO2) 375 CV / an

Economie en énergie primaire 375 180 kWh / an de gaz naturel

Taux d'économie en énergie primaire 15.9 %

L’étude de faisabilité

Page 19: La cogénération - Conf. Constr. - Bou · Groupes électrogènes (moteur àcombustion interne) Turbines àgaz/biogaz/mazout Turbines àvapeur –moteur vapeur Moteur Stirling (moteur

Séminaire Bruxelles EnvironnementLeefmilieu Brussel Seminarie

08/10/2009

19

37

L’investissement:

Postes Montant [€ HTVA]

Module de cogénération complet (livré en container) 110 000

Démontage de la chaudière existante 5 000

Installation, raccordement et mise en service (10%) 11 000

Frais de génie civil (ouverture – dalle béton – supports : 10%) 11 100

Frais de l'étude finale (forfait de 7 %) 7 700

Frais de connexion électrique (GRD : 7%) 7 700

TOTAL 152 400

Facteur de sur-investissement (imprévus) 10%

TOTAL "tout compris" 167 640

Montant des aides financières (20%) 33 530

TOTAL net "tout compris" 134 110

L’étude de faisabilité

38

Postes Montant [€ HTVA/an]

Gain électricité 40 885 €

Gain vente d’électricité 2 514 €

Gain chaleur 42 456 €

Gain certificats verts 33 766 €

Dépense en combustible -66 137 €

Dépense en entretien -13 178 €

Gain annuel net 40 306 €

L’étude de faisabilité

Page 20: La cogénération - Conf. Constr. - Bou · Groupes électrogènes (moteur àcombustion interne) Turbines àgaz/biogaz/mazout Turbines àvapeur –moteur vapeur Moteur Stirling (moteur

Séminaire Bruxelles EnvironnementLeefmilieu Brussel Seminarie

08/10/2009

20

39

Postes Valeurs

Gain annuel 40 306 €/an

Investissement net 134 110 €

Temps de retour simple (TRS) 3.3 années

Valeur actualisée nette des gains (VAN) 65 672 €/6 ans

L’étude de faisabilité

40

En parallèle :

� Etude de l’intégration technique dans le système

L’étude de faisabilité

Page 21: La cogénération - Conf. Constr. - Bou · Groupes électrogènes (moteur àcombustion interne) Turbines àgaz/biogaz/mazout Turbines àvapeur –moteur vapeur Moteur Stirling (moteur

Séminaire Bruxelles EnvironnementLeefmilieu Brussel Seminarie

08/10/2009

21

41

Intégration technique :

� Acheminement et passages ?

� Place dans la chaufferie ? (conteneur extérieur, sur le toit, autre local)

� Cas de plusieurs chaufferies

� Raccordement hydraulique et électrique

L’étude de faisabilité

42

Intégration technique :

� Connexion hydraulique

� En série ou en parallèle

� Priorité à la cogénération

� Régime de températures

� Dissipation de la chaleur

� Ballon de stockage (avec une bonne isolation)

2. L’étude de faisabilité

Page 22: La cogénération - Conf. Constr. - Bou · Groupes électrogènes (moteur àcombustion interne) Turbines àgaz/biogaz/mazout Turbines àvapeur –moteur vapeur Moteur Stirling (moteur

Séminaire Bruxelles EnvironnementLeefmilieu Brussel Seminarie

08/10/2009

22

43

� Connexion en série sur la chaudière

chaudière

● ● ●

● ● ●

utilisateur

cogen

L’étude de faisabilité

44

� Connexion en parallèle sur la chaudière

chaudière

● ● ●

● ● ●

utilisateur

cogenstockage

L’étude de faisabilité

Page 23: La cogénération - Conf. Constr. - Bou · Groupes électrogènes (moteur àcombustion interne) Turbines àgaz/biogaz/mazout Turbines àvapeur –moteur vapeur Moteur Stirling (moteur

Séminaire Bruxelles EnvironnementLeefmilieu Brussel Seminarie

08/10/2009

23

45

� Connexion électrique

� ⇒ en général au TGBT (400 V.)

� Mise en parallèle sur le réseau (voir prescription Synergrid et Sibelga)

L’étude de faisabilité

46

Points d’attention:

� Portée du sol (pour la cogen et éventuellement le ballon des stockage)

� Prendre les précautions nécessaires pour réduire le bruit et les

vibrations

� La pression et le débit de gaz sont-ils suffisants

� Attention à la qualité de l’eau (encrassement des échangeurs)

� Evacuation des gaz d’échappement (tubage de la cheminée)

� Régulation entre la (les) chaudière(s) et la cogénération (cogen

prioritaire)

L’étude de faisabilité

Page 24: La cogénération - Conf. Constr. - Bou · Groupes électrogènes (moteur àcombustion interne) Turbines àgaz/biogaz/mazout Turbines àvapeur –moteur vapeur Moteur Stirling (moteur

Séminaire Bruxelles EnvironnementLeefmilieu Brussel Seminarie

08/10/2009

24

47

Conclusion: une cogénération est (ou n’est pas)

� techniquement faisable

� économiquement intéressante

� favorable pour l’environnement

Résultats fiables et précis permettent la prise de décision

L’étude de faisabilité

48

Choix de la formule de financement

Tout est négociable !

� Les 4 formules les plus courantes :

� Contrat de maintenance et d’exploitation

� Partenariat avec un producteur ou un fournisseur d’électricité

� Fournisseur de chaleur et d’électricité (ESCO -Energy Services Company)

� Tiers-investisseur

Page 25: La cogénération - Conf. Constr. - Bou · Groupes électrogènes (moteur àcombustion interne) Turbines àgaz/biogaz/mazout Turbines àvapeur –moteur vapeur Moteur Stirling (moteur

Séminaire Bruxelles EnvironnementLeefmilieu Brussel Seminarie

08/10/2009

25

49

… et pour finir

� Demande d’offre – Cahier de charge

� Comparaison des offres

� Choisir la meilleure technologie et …

� … le meilleur partenaire !

Quels critères de comparaison ?

PAS uniquement le montant de l’investissement …

Mais : par exemple:

� 20% pour la qualité technique (métré, fiches, plans…)

� 40% pour la rentabilité (GAN, TRS, TRI, VAN)

� 10% pour le délai d’exécution (entre commande et réception)

� 30% pour les garanties (délai intervention, disponibilité, qualité du contrat d’exploitation, pénalités…)

50

Le suivit de la cogénération

� Une cogen demande un suivi régulier

� Le suivi journalier:

� fuites d’huile ou autre, bruits ou vibration anormale

� La maintenance régulière:

� selon le programme d’entretien du fabricant: Vidange d’huile,

contrôle de l’allumage, etc

� entretien curatif et préventif

� Le suivi d’optimalisation

� Suivi des rendements électrique et thermique

� Du nombre d’heures de fonctionnement

Page 26: La cogénération - Conf. Constr. - Bou · Groupes électrogènes (moteur àcombustion interne) Turbines àgaz/biogaz/mazout Turbines àvapeur –moteur vapeur Moteur Stirling (moteur

Séminaire Bruxelles EnvironnementLeefmilieu Brussel Seminarie

08/10/2009

26

51

Conclusions

� La cogénération est une technologie intéressante :

⇒ 3 pôles : économique, social, environnement

� Qui peut, dans certains cas, rapporter gros :

⇒ cash flow annuel, TRS, VAN, TRI, …

� Mais qui doit être bien conçue et bien réfléchie :

⇒ étude de faisabilité, engineering, …

⇒ 4 formules de financement

� Et surtout, bien suivie :

⇒ contrat de maintenance et d’exploitation

52

Vente CV

Fournisseurs

d’électricitéPropriétaire d’une cogénération

Quota

* (2,5

0%)

Pénalit

é (100 €

)

électricité

chaleur

Remise

CV

Principe des certificats verts (CV)

Octroie

CV

+/- 90 EUR/ CV

2009 2010 2011 2012

2,5% 2,75% 3% 3,25%

*Evolution des quotas

Conditions:

� Installation certifiée par Brugel

� Réaliser une économie relative de

C02>=5% (par rapport à des

installations de références)

� Installation < 10 ans

Octroi:

� Pendant 10 ans

� CV valable 5 ans

� Tous les trimestres

� 1CV pour 217kg de CO2 évités

www.brugel.be

[email protected]

Page 27: La cogénération - Conf. Constr. - Bou · Groupes électrogènes (moteur àcombustion interne) Turbines àgaz/biogaz/mazout Turbines àvapeur –moteur vapeur Moteur Stirling (moteur

Séminaire Bruxelles EnvironnementLeefmilieu Brussel Seminarie

08/10/2009

27

53

Certificats verts

Le calcul du nombre des CV

Cogen au gaz naturel

N.B.: Comparaison des émissions CO2 avec les unités de référence:

� Électricité: rendement de référence = 55%

� Chaleur: rendement de référence= 90%

1 682

1 818

2 857 Cogen

gaz naturel

(35 % élec)

(53 % therm)

1 000

1 514

électricité

chaleur

pertes343

Chaudière

gaz naturel

(90 %)

Turbine

Gaz Vapeur

(55%)

986

kWh kWh kWh kWh

1 000

1 514

FCO2 = 2 857 x 0.217 =

620 kg CO2Coefficient d’émission CO2 :

217 kg CO2/MWh de gaz naturel

ECO2 = 1 818 x 0.217 =

395 kg CO2

QCO2 = 1 682 x 0.217 =

365 kg CO2

54

Certificats verts

� L’économie en CO2:

G = ECO2 + QCO2 - FCO2 = 395 + 365 – 620 = 140 kg de CO2

� L’économie relative de CO2

� Le nombre de CV

%18760

140

365395

620365395

22

==

+

−+=

+

=

COCO QE

G

donc 0.645 x 90 € = 58 € pour la productionde 1000 kWhé

Le calcul du nombre de CV

Cogénération au gaz naturel

> = 5%

) € 90CV (1 CV 645.0217

140

217≈===

G

Page 28: La cogénération - Conf. Constr. - Bou · Groupes électrogènes (moteur àcombustion interne) Turbines àgaz/biogaz/mazout Turbines àvapeur –moteur vapeur Moteur Stirling (moteur

Séminaire Bruxelles EnvironnementLeefmilieu Brussel Seminarie

08/10/2009

28

55

Certificats verts

Le Coefficient d’émission de CO2

Gaz naturel Mazout Charbon Huile de colza Bois Huile de palme

217 306 385 de 65 à … de 20 à … En fonction de l’origine

� A chaque combustible est attribué un coéfficient d’émission (exprimé ci-dessous en kg de CO2 per MWh)

� Ces coéfficients de CO2 tiennent compte de la préparation (extraction, traitement, récolte, culture et transport) et de la combustion.

56

Certificats verts

2 857

kWh

1 682

1 818

Cogen

Huile végétale

(35 % élec)

(53 % therm)

1 000

1 514

électricité

chaleur

pertes343

Chaudière

gaz naturel

(90 %)

Turbine

Gaz Vapeur

(55%)

986

kWh kWh kWh

1 000

1 514

FCO2 = 2 857 x 0.065 =

186 kg CO2

Coefficient d’émission CO2 :

217 kg CO2/MWh de gaz naturel

65 kg CO2/MWh de huile de colza

ECO2 = 1 818 x 0.217 =

395 kg CO2

QCO2 = 1 682 x 0.217 =

365 kg CO2

Le calcul du nombre des CV

Cogen à l’huile végétale

Page 29: La cogénération - Conf. Constr. - Bou · Groupes électrogènes (moteur àcombustion interne) Turbines àgaz/biogaz/mazout Turbines àvapeur –moteur vapeur Moteur Stirling (moteur

Séminaire Bruxelles EnvironnementLeefmilieu Brussel Seminarie

08/10/2009

29

57

Certificats verts

� L’économie en CO2:

G = ECO2 + QCO2 - FCO2 = 395 + 365 – 186 = 574 kg de CO2

� L’économie relative de CO2

� Le nombre de CV

%75760

575

365395

186365395

QE

G

22 COCO

==

+

−+=

+

=

Le calcul du nombre de CV

Cogénération à l’huile végétale

>= 5%

2007)en €90CV (1 CV 65.2217

575

217

G≈===

donc 2.65 x 90 € = 238 € pour la productionde 1 MWhé

58

Aides et primes à la cogénération

� Niveau fédéral

� Niveau régional

� Réduction d’impôt pour investissement économiseur d’énergie

� Les primes énergies

� tertiaire, industrie et logement collectif et les communes

� communes

� Les aides financières régionales aux entreprises

Page 30: La cogénération - Conf. Constr. - Bou · Groupes électrogènes (moteur àcombustion interne) Turbines àgaz/biogaz/mazout Turbines àvapeur –moteur vapeur Moteur Stirling (moteur

Séminaire Bruxelles EnvironnementLeefmilieu Brussel Seminarie

08/10/2009

30

59

Au niveau régional: les primes énergie 2010

� Prime A2 ‘Etude de faisabilité’ � 50%

� Prime E2a ‘Installation de cogénération’ est d’application à hauteur de:

� 25% de la facture si la puissance nominale électrique de l'installation est inférieure ou égale à 50kWé

� 20% de la facture si la puissance nominale électrique de l'installation est supérieure à 50 kWé

� Pour plus d’info sur les primes énergie: www.bruxellesenvironnement.be

60

Au niveau régional: aides aux entreprises

Aide en matière d’investissements économiseurs d’énergie pour les sociétés

� Aide à l’investissement varie en fonction de la taille de l’entreprise:

� pour les micro et petites entreprises, 45 % du montant de l'investissement admissible

� pour les moyennes entreprises, 35 % du montant de l'investissement admissible

� pour les grandes entreprises, 25 % du montant de l'investissement admissible

� Aide augmentée de 5% pour les entreprises disposant du label entreprise Eco-dynamique ou la certification ISO 14000

� Plafond de 80 000 EUR par entreprise et par année civile

� Aide non cumulable avec les primes régionales

� Plus d’informations concernant les aides régionales pour les entreprises: www.primespme.be

� Contacts:Direction des Aides aux Entreprises du Ministère de la Région de Bruxelles Capitale (MBRC)

Patrice Maris

Boulevard du Jardin Botanique, 20

B-1035 Bruxelles

Tél. 02/800.34.23 – Fax: 02/800.38.04

E-mail: [email protected]

Page 31: La cogénération - Conf. Constr. - Bou · Groupes électrogènes (moteur àcombustion interne) Turbines àgaz/biogaz/mazout Turbines àvapeur –moteur vapeur Moteur Stirling (moteur

Séminaire Bruxelles EnvironnementLeefmilieu Brussel Seminarie

08/10/2009

31

61

Pour vous aider…

� Les « outils » d’aide à la décision :

� Document « Réaliser une étude … dans les Règles de l’Art »

� Feuille de calcul COGENcalc.xls

� Logiciel de simulation COGENsim.xls

� Liste des acteurs de la cogénération

� www.bruxellesenvironnement.be

� Un Facilitateur à votre disposition :

� Guidances et aide aux porteur de projets

� Aide aux bureaux d’études – supervision d’études de faisabilité

62

Merci pour votre attention.

Questions?

Yves Lebbe

0800/85 775

[email protected]