La cogénération

Département Génie Industriel

Classe : 1ère année génie industriel 1

Introduction à l’énergie

Réalisé par

Houssem MOUJAHED

Année universitaire 2015/2016

I. Introduction

II. Le principe de cogénération

III. Les technologies de cogénération

IV. La micro-cogénération

V. La cogénération biomasse

VI. La trigénération

VII. Les avantages & les inconvénients de la cogénération

VIII. Conclusion

Introduction

3

Introduction

4

Principe

5

Technologies matures Technologies nouvelles

Technologies

6

Technologie matureTechnologies

Turbine à vapeur

7

Technologie matureTechnologies

Turbine à gaz

8

Technologie matureTechnologies

Moteur à combustion

9

Technologie nouvelleTechnologies

Pile à combustible

10

TechnologiesTechniques Techniques

dedecogénérationcogénération

AvantagesAvantages InconvénientsInconvénientsDomainesDomaines

d'applicationsd'applications

Turbine àTurbine àvapeurvapeur

Convient à tous types de combustible.

Très faible E/Q le secteur industriel (chimie, papier, carton agro alimentaire, sidérurgie,...).

Une production importante de la chaleur et peu d'électricité.

Très bon rendement global >0,85.

Investissement élevé

Durée de vie élevée.

Turbine à gazTurbine à gaz

Bon rendement global. (0,6- 0,8)

Nécessite en général du gaz naturel.

le secteur industriel, les réseaux de chaleur et des applications tertiaires hôpitaux...)

Moteur à gazMoteur à gazou dieselou diesel

E/Q Très favorable surtout pour le diesel.

Peu propice à la production de vapeur

bien adapté aux secteurs tertiaires (hôpitaux, centres administratifs, centres commerciaux,..) et industriels (électronique, laboratoires, alimentaire,..).

Coût abordable. Coût élevé de Maintenance

Peut s'adapter à la variation de la demande

Durée de vie limitée

Peut jouer le rôle de secours en cas de coupure de l'électricité.

Entretien programmé d'atteindre une durée de vie de 100 000 H avant le remplacement complet du moteur

11

La micro-cogénération

12

La cogénération biomasse

13

La cogénération biomasse

⇒ Moins polluants (en CO2) 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

Pourquoi utiliser des BIO combustibles ?

14

La trigénération

15

Les avantages

Economie d’énergie primaire

16

Les avantages

Réduction de pertes

17

Les avantages

Réduction d’émission de CO2

18

Les inconvénients* La proportion d’électricité et de chaleur produite est fixe, elle ne peut pas être modifiée facilement. Pour s’adapter à une diminution ou à une augmentation des consommations de chaleur ou d’électricité, il faut souvent investir dans une chaudière d’appoint.

* Dans le cas où l’on utilise du pétrole ou du gaz comme combustible, la rentabilité économique des systèmes de cogénération dépend des coûts de ces combustibles. Or les prix des énergies sont difficiles à prévoir d’ici 5 ou 10 ans.

* Il faut que des besoins de chaleur existent. La récupération de chaleur n’est intéressante que si les besoins en chauffage urbain, ou en vapeur industrielle, sont situés à proximité et rentable.

Pour la micro-cogénération domestique:

• Unité de cogénération intégrée dans la chaudière • Stockage de la chaleur: ballon tampon

19

Cogénération DANS LE MONDE

Part de la cogénération dans la production nationale d'électricité totale par pays(%)20

COGéNéRATION DANS LE MONDE

L'Union européenne génère 11% de son électricité à partir de la cogénération. Cependant, il y a différence importante entre les États membres avec des variations des économies d'énergie entre 2% et 60%.

Les centrales de cogénération produisent environ 8% de l'énergie des États-Unis. Le ministère de l'Énergie des États-Unis a un objectif ambitieux d’avoir une cogénération d'électricité de 20% de la capacité de production en 2030.

21

COGENERATION en tunisieEn Tunisie, la cogénération a un potentiel dans l’industrie de 260 MW électrique répartit sur 138 entreprises avec un potentiel d’économie d’environ 180 000 tep/an 

STEG ER s'est investi dans des projets de cogénération.STEG ER est capable sur une installation existante de réaliser l'exploitation voire la maintenance de l'installation tout au long du fonctionnement de cette dernière

TESCO a réalisé jusqu’à ce jour 70 MW de projets de cogénération et de trigénération.

22

COGENERATION en Tunisie

Secteur des Matériaux de Construction, Céramique et Verre

Secteur de l’Agroalimentaire

Secteur Pharmaceutique

Secteur du Textile

Le secteur tertiaire

23

COGENERATION en Tunisie

Les industries sont bénéficiés de subvention de l'Agence Nationale de Maîtrise d'énergie ANME à hauteur de 20% du montant d'investissement plafonnée à 500 000 Dinars pour chaque projet de cogénération.

Des lignes de crédits allouées dans le cadre du fond national de maîtrise de l’énergie (FME) par l’état Tunisien aident aussi les projets à se démarrer .

24

CONCLUSION

La cogénération est une forme de production d'énergie compatible avec le développement durable et la gestion optimale des ressources naturelles.

Sur un plan économique, cette efficacité énergétique se traduit par une réduction significative de la facture énergétique.

La cogénération est donc une énergie à promouvoir qui permettra une meilleure rentabilité des énergies fossiles.

25