Auteur : D. Darimont – ICEDD

Notes :

  • mise en page – 1er passage, Sylvie 10.03.2016 (liens, mise page, Antidote).

Le principe de la cogénération

C’est quoi la cogénération ?

La cogénération ou production d’énergie totale est une technique de production combinée d’énergie électrique et de chaleur. Son intérêt réside dans les rendements énergétiques supérieurs obtenus par comparaison avec une production séparée équivalente d’électricité et de chaleur.

Dans les applications les plus courantes de la gamme de puissance étudiée ici, la cogénération est réalisée à partir d’un moteur à explosion. Il s’agit, en général, d’un moteur alimenté au gaz naturel. Celui-ci entraîne une génératrice qui transforme l’énergie mécanique en électricité. La chaleur contenue dans les gaz d’échappement, dans l’eau de refroidissement et dans l’huile de lubrification peut être récupérée par des échangeurs de chaleur pour produire de l’eau chaude sanitaire ou tout type de chauffage.

Schéma simplifié d’une installation de cogénération.

Autrement dit, il s’agit de récupérer la chaleur perdue des technologies existantes de production d’électricité (type groupes électrogène). Grâce à cette récupération de chaleur, les pertes d’énergie se réduisent de manière significative. Ainsi, la cogénération permet d’économiser entre 15 et 20 % d’énergie primaire par rapport à la production séparée de ces mêmes quantités de chaleur et d’électricité.

Il est également possible d’envisager une installation de cogénération fonctionnant à partir de biomasse suivant le même principe.

Contexte de son développement 

La cogénération est une technologie reconnue et en continuelle évolution

L’Union Européenne (UE) doit pouvoir faire face à des défis majeurs : accroître son indépendance énergétique et lutter contre le dérèglement climatique. Pour y arriver, l’UE a adopté en 2008 le paquet « énergie-climat » fixant les objectifs « 3 x 20 en 2020 » suivants :

  • Une diminution de 20 % de la consommation énergétique.
  • Une réduction de 20 % des émissions de gaz à effet de serre.
  • 20 % d’énergie produite à partir de sources renouvelables.

Pour atteindre ces objectifs, l’UE compte énormément sur l’Efficacité Énergétique. En effet, dans sa communication « Énergie 2020 – Stratégie pour une énergie compétitive, durable et sûre » du 10 novembre 2010, la Commission européenne souligne le rôle central de l’efficacité énergétique et la nécessité de dissocier la consommation énergétique et la croissance économique.

Directive Européenne

La directive européenne 2012/27/UE relative à l’efficacité énergétique définit des règles et fixe des exigences minimales à adopter par chaque État membre en terme d’efficacité énergétique en imposant, tant au niveau de l’utilisation de l’énergie que de l’approvisionnement énergétique, des dispositions spécifiques et transversales.

Promotion de la cogénération de qualité

Dans le cadre de l’approvisionnement énergétique, outre le développement des réseaux de chaleur et de froid, et la valorisation de la chaleur fatale en industrie, la directive européenne veut promouvoir la cogénération de qualité. Elle impose aux États membres, pour le 31 décembre 2015, d’évaluer le potentiel d’application de ces technologies sur leur territoire et d’adopter des politiques visant à encourager leur développement lorsqu’une analyse coûts-avantages démontre des avantages supérieurs aux coûts.

Une étude a été menée par PWC, l’ICEDD et le bureau DEPLASSE pour le compte du SPW – SPW Territoire, Logement, Patrimoine, Energie qui évalue le potentiel wallon de développement des réseaux de chaleur et de froid alimentés par co/trigénération. Elle est intitulée : « Rapport final-tâches 1 à 6 : Directive efficacité énergétique 2012/27 – Art. 14 – Stratégie de réseaux de chaleur et de froid alimentés par des cogénérations et des énergies fatales; décembre 2015 ».

Régulièrement, la Région wallonne évalue et améliore le dispositif de soutien au développement de cette technologie par :

  • Le régime de certificat vert ou d’aide à la production dans le cadre du décret du 12 avril 2001 relatif à l’organisation du marché de l’électricité.
  • Un accès prioritaire et non discriminatoire au réseau de distribution d’électricité.
  • Des conditions commerciales plus favorables (éligibilité accélérée) tant pour la vente de l’électricité produite, pour l’achat d’électricité d’appoint ou de secours que pour l’achat de gaz naturel.
  • Un Facilitateur en Cogénération pour accompagner (gratuitement) vos premiers pas.
  • L’organisation de séminaires et de rencontres pour en démontrer toute l’efficacité et la pertinence.
  • Un régime d’aides spécifique au secteur public qui permet le financement de cette technologie.
  • La mise à disposition d’informations techniques et administratives à travers ce module inscrit dans la dynamique d’Énergie+.
  • La mise à disposition de guide, d’outil de pré-dimensionnement (cogencalc) et dimensionnement (cogensim), …

Toutes les conditions sont réunies pour que vous, chef d’entreprise, responsable technique, … franchissiez le pas et participiez à l’effort collectif tout en vous assurant le recours à une technologie moderne à des coûts économiques avantageux.

Objectif

L’objectif de ce module est de fournir un outil de travail simple et pratique aux responsables techniques et aux prescripteurs qui veulent s’investir dans le domaine des petites et moyennes installations de cogénération.
L’utilisateur y trouvera les informations essentielles et des conseils pratiques pour évaluer, concevoir, réaliser et exploiter une installation de cogénération.
Sans se prétendre exhaustif, ce guide aborde de façon systématique les principes de dimensionnement et de mise en œuvre de projet de cogénération en soulignant ses spécificités particulières.
Une description des acteurs institutionnels et des acteurs du marché wallon de la cogénération complète cet outil.
Les informations détaillées dans ce module « cogénération » concernent les installations suivantes :

  • La production d’énergie mécanique est réalisée par des moteurs à gaz ou diesel.
  • Les puissances des installations sont inférieures à 500 kW électriques.
  • La chaleur est récupérée dans les circuits de refroidissement du moteur et dans les gaz d’échappement.
  • La valorisation de la chaleur l’est sous forme d’eau chaude.

Le module sur la cogénération à été réalisé par l’ICEDD, Institut de Conseil et d’Etudes en Développement Durable asbl – © ICEDD – icedd@icedd.be