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Version août 2009 > pour les maîtres d’ouvrage Cogénération Comment estimer la

Version août 2009 > pour les maîtres d’ouvrage Cogénération Comment estimer la pertinence d’une installation de cogénération GUIDE COGÉNÉRATION Plus d’infos : www.bruxellesenvironnement.be sous la rubrique : Professionnels > Thèmes > Energie > La cogénération facilitateur cogénération : fac.cogen@ibgebim.be 0800 85 775 ESTIMER LA PERTINENCE D’UNE COGÉNÉRATION GUIDE POUR LES MAÎTRES D’OUVRAGE 2 INSTALLER UNE COGÉNÉRATION DANS VOTRE ÉTABLISSEMENT AVANT-PROPOS LA COGÉNÉRATION EST UNE TECHNOLOGIE D'AVENIR Le 13 novembre 2002, le Gouvernement de la Région de Bruxelles-Capitale adoptait le Plan d'amélioration structurelle de la qualité de l'air et de lutte contre le réchauffement climatique. Ce Plan, dit «Plan Air Climat», regroupe les mesures à mettre en œuvre afin d'améliorer la qualité de l'air ambiant mais également de diminuer les émissions de gaz à effet de serre d'ici 2010. Aujourd'hui, la Région Bruxelles-Capitale est face à ses responsabilités. Que ce soit pour des questions de lutte contre les changements climatiques, de dépendance énergétique ou d'impact des fluctuations du prix des énergies sur l'économie, il est urgent d'agir. La production combinée de chaleur et d'électricité, ou cogénération, permet d'économiser entre 15 et 20% d'énergie primaire et donc de réduire les émissions polluantes, dont le CO2. Pour aider le développement de cette technologie d'avenir, la Région Bruxelles-Capitale a mis en place un important dispositif de soutien: - Un régime de certificat vert dans le cadre de l’Arrêté du Gouvernement de la Région de Bruxelles-Capitale du 6 mai 2004 relatif à la promotion de l'électricité verte et de la cogénération de qualité; - Un accès prioritaire et non discriminatoire au réseau de distribution d’électricité; - Un Facilitateur en Cogénération pour accompagner (gratuitement) vos premiers pas; - L’organisation de séminaires et de rencontres pour en démontrer toute l’efficacité; - La mise à disposition d’informations techniques et administratives à travers cette brochure et également par le site internet: www.bruxellesenvironnement.be sous la rubrique "Professionnels/ Thèmes/Energie/La cogénération". Cette brochure vous «guidera» dans vos réflexions et vous permettra de juger si le choix d’installer une cogénération dans votre établissement est pertinent ou pas. La cogénération n’est donc plus un mythe! Toutes les conditions sont réunies pour que vous, chef d’entreprise, responsable technique, gestion- naire d'immeuble… franchissiez le pas et participiez à l’effort collectif tout en vous assurant le recours à une technologie moderne à des coûts économiques avantageux. Le Cabinet de la Ministre Bruxelloise de l'Environnement, de l'Energie et de la Politique de l'Eau. AVANT-PROPOS ESTIMER LA PERTINENCE D’UNE COGÉNÉRATION GUIDE POUR LES MAÎTRES D’OUVRAGE 3 P4 Introduction P5 Une économie d’énergie significative P7 Une réduction des émissions de CO2 récompensée P9 La certification de l'unité de cogénération P10 Les nombreux avantages de la cogénération P12 Les technologies de cogénération P14 La démarche à suivre pour un projet de cogénération P15 1ère phase: l’étude de pertinence P16 2ème phase: l'étude de faisabilité P17 3ème phase: choisir son mode de financement et d'exploitation P20 4ème phase: rédaction du Cahier des Charges final P21 Le Facilitateur en Cogénération P22 Pour vous aider à réaliser votre projet de cogénération P23 Conclusions P24 Annexes P24 Annexe 1: Le calcul du nombre des Certificats Verts P27 Annexe 2: Dimensionnement de l’unité de cogénération P34 Annexe 3: Calculer la rentabilité de votre projet de cogénération P39 Annexe 4: Fiche récapitulative INSTALLER UNE COGÉNÉRATION DANS VOTRE ÉTABLISSEMENT SOMMAIRE SOMMAIRE ESTIMER LA PERTINENCE D’UNE COGÉNÉRATION GUIDE POUR LES MAÎTRES D’OUVRAGE 4 CE GUIDE S'ADRESSE... principalement aux gestionnaires d'établissements possédant une consommation de combustible d'au moins 50 000 litres de mazout ou 50 000 m3 de gaz par an. En dessous de cette limite, la métho- dologie pour l’étude de pertinence de ce guide n’est pas adaptée. Cependant des projets de plus petite taille peuvent également être intéressants. Par ailleurs, ce guide ne tient pas compte de la situation particulière des grosses entreprises industriel- les nécessitant une puissance élec- trique supérieure à 5 MWé POURQUOI INSTALLER UNE COGÉNÉRATION CHEZ VOUS? Il y a deux raisons principales: a. Elle permet une économie d’énergie primaire d’une façon substantielle, et donc la réduc- tion des émissions CO2 (Kyoto). b. Elle permet de réduire votre facture d’énergie, si l’installation est bien conçue. INTRODUCTION QUE VOUS SOYEZ RESPONSABLE D'UN HÔPITAL, D'UNE ENTREPRISE, D'UN HÔTEL OU D'UN IMMEUBLE DE LOGEMENT, VOUS AVEZ TOUJOURS BESOIN DE CHALEUR ET D’ÉLECTRICITÉ. La chaleur, dont nous parlons ici, est celle qui sert à chauffer des bâtiments (eau chaude, air chaud, vapeur basse pression), à préparer l'eau chaude sanitaire ou à répondre aux besoins de certaines appli- cations industrielles. POUR COUVRIR VOS BESOINS DE CHALEUR ET D'ÉLECTRICITÉ, VOUS UTILISEZ GÉNÉRALEMENT UNE CHAUDIÈRE À COMBUSTIBLE FOSSILE ET VOUS ACHETEZ L'ÉLECTRICITÉ AU RÉSEAU. Pourtant, il est possible, et souvent avantageux, de couvrir simulta- nément ses besoins de chaleur et d'électricité par une unité de cogé- nération. Il s'agit d'un moteur, d'une turbine à gaz ou d'une turbine à vapeur, qui génère simultanément de la chaleur et de l'électricité. POUR QU’UNE COGÉNÉRATION SOIT RENTABLE ET EFFICACE IL FAUT QU’ELLE SOIT DIMENSIONNÉE DE FAÇON OPTIMALE! Ce dimensionnement est le résultat d’une étude de «faisabilité», réali- sée dans les Règles de l’Art par un bureau d’études compétent. Cette étude est payante, mais subsidiée à 50 % (voir www.bruxellesenvi- ronnement.be sous la rubrique «Professionnels/Thèmes/Energie/La cogénération»). Toutefois, il se pourrait que la conclusion de cette étude soit qu’une cogénération n’est pas adaptée pour votre établissement. Afin de vous épargner du temps et de l’argent pour une étude de faisabilité qui ne serait pas concluante, la Région de Bruxelles-Capitale vous offre cette brochure et l’outil de calcul appelé «COGENcalc.xls» dis- ponible sur le site www.bruxellesenvironnement.be sous la rubrique «Professionnels/Thèmes/Energie/La cogénération». Ces outils vous permettront de faire une pré-étude, appelée étude de «pertinence». Si l’étude de pertinence est concluante, vous allez pouvoir prendre la décision de commander l’étude de faisabilité. Pour réaliser l’étude de pertinence par vous-même, la méthode est très simple: - à partir de vos besoins de chaleur, vous pourrez rapidement déterminer la puissance optimale de l’unité de cogénération à installer dans votre établissement, comme expliqué en annexe 2, p. 27 ; - ensuite, à l’aide des formules reprises dans ce guide, vous pourrez calculer la rentabilité d’un tel projet. Il suffit de suivre les différentes étapes expliquées en annexe 3, p. 38. INSTALLER UNE COGÉNÉRATION DANS VOTRE ÉTABLISSEMENT INTRODUCTION ESTIMER LA PERTINENCE D’UNE COGÉNÉRATION GUIDE POUR LES MAÎTRES D’OUVRAGE 5 UNE UNITÉ DE COGÉNÉRATION NE REMPLACE JAMAIS TOTALEMENT UNE CHAUDIÈRE, ELLE LA COMPLÈTE UTILEMENT. Tant que la demande en chaleur correspond à un fonctionnement normal de l’unité de cogénération, celle- ci assure la production de chaleur, seule ou associée à votre chaudière. Pendant les périodes de faible demande de chaleur, c’est votre chau- dière qui assure seule la pro- duction de chaleur. UNE ÉCONOMIE D’ÉNERGIE SIGNIFICATIVE Autrement dit, il s'agit de récupérer la chaleur perdue des technologies existantes de production d'électricité (type grou- pes 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'élec- tricité. Démonstration par l'exemple à la page suivante. C’EST QUOI LA COGÉNÉRATION? La cogénération, ou production d’énergie combinée, est une technique de production simultanée 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 d’un moteur alimenté au gaz naturel, à l'huile végétale ou au biodiesel. Celui-ci entraîne un alternateur qui transforme l’énergie méca- nique en électricité. La chaleur contenue dans les gaz d’échappement, dans l’eau de refroidissement et dans l’huile de lubrification peut être récupérée pour produire de l'eau chaude, sanitaire ou de chauffage, voire de la vapeur d'eau. INSTALLER UNE COGÉNÉRATION DANS VOTRE ÉTABLISSEMENT UNE ÉCONOMIE D’ÉNERGIE SIGNIFICATIVE combustible échangeur de chaleur alternateur moteur chaleur électricité ESTIMER LA PERTINENCE D’UNE COGÉNÉRATION GUIDE POUR LES MAÎTRES D’OUVRAGE 6 L'économie d'énergie primaire devient alors égale à: - exprimée par rapport à la consommation totale d'énergie primaire des filières séparées, la fraction économisée est de - en tenant compte du coefficient d’émission en CO2 du gaz naturel de 217 kg/MWh (0.217 kg/kWh), le gain en CO2 devient alors égal à: 225 x 0.217 = 49 kg de CO2 évités - exprimée par rapport à l’émission totale de CO2 des filières séparées, l’économie relative en CO2 est de INSTALLER UNE COGÉNÉRATION DANS VOTRE ÉTABLISSEMENT UNE ÉCONOMIE D’ÉNERGIE SIGNIFICATIVE UN EXEMPLE VAUT MIEUX QU’UN LONG DISCOURS UNE RÉDUCTION DES ÉMISSIONS DE CO2 Les émissions polluantes, dont le CO2, sont généralement direc- tement proportionnelles à la consommation d'énergie. Qui dit économie d'énergie primaire pour assurer les mêmes besoins (électriques et thermiques), dit réduction des émissions en CO2. Il est admis que 1 MWh de gaz naturel émet 217 kg de CO2, non seulement lors de sa combus- tion, mais également pour sa préparation. De même, 1 MWh de mazout émet 306 kg de CO2. ––––––––––– uploads/Finance/ 2-guide-on-fr.pdf