Le
cogénération La production conjointe d'électricité et de chaleur est appelée « cogénération » (CHP). La cogénération est très efficace sur le plan énergétique, car plus de 90 % de l'énergie contenue dans le combustible peut être convertie en énergie utile.
Un consommateur d'électricité et de chaleur dispose généralement de deux options principales pour ses besoins énergétiques. La première consiste à acheter l'électricité auprès du réseau national et le gaz auprès du réseau de distribution, puis à le convertir en chaleur à l'aide d'une chaudière. En fonction de la différence entre le prix de l'électricité et celui du gaz – le « spark spread » –, l'autre option consiste à produire soi-même son énergie.
Le gaz naturel comme combustible
Le gaz est un combustible à faibles émissions de carbone.
Gaz naturel Bien qu'il s'agisse d'une ressource non renouvelable, le gaz se distingue par une combustion plus propre et présente les émissions de carbone les plus faibles parmi tous les combustibles fossiles. À l'échelle mondiale, les réserves de gaz disponibles et les découvertes de gaz non conventionnel contribuent à faire baisser les prix à terme, et la tendance à long terme est à la baisse.
Évolutions en matière de cogénération
Autoproduction et cogénération
L'utilisation du gaz comme source de combustible pour l'autoproduction d'énergie est donc intéressante, tant sur le plan environnemental que sur le plan financier. Lorsqu'il est utilisé dans un moteur à gaz de cogénération, tel que le modèle Jenbacher de GE, il permet de produire localement de l'électricité et de la chaleur avec un minimum d'émissions, tout en évitant d'avoir à acheter deux types d'énergie distincts.
Un projet de cogénération type est généralement déterminé soit par la demande en chaleur, soit par la demande en électricité du site. S'il est axé sur l'électricité, le facteur principal est la production d'électricité. Si le projet est axé sur la chaleur, le besoin local en énergie thermique est le principal moteur et toute électricité supplémentaire pourrait être injectée dans le réseau électrique.
Énergie décentralisée
la production d'électricité locale ou l'énergie distribuée, ou
réseau de chauffage urbain, présente de nombreux avantages. Tout d'abord, les pertes de transport liées à l'acheminement de l'électricité depuis les grandes centrales électriques centralisées peuvent être réduites au minimum. Ensuite, la cogénération permet de tirer parti d'un meilleur rendement énergétique en fournissant de la chaleur aux utilisateurs locaux. La réduction des pertes de transport et le rendement énergétique élevé de la centrale entraînent une diminution des émissions de carbone. Enfin, la sécurité de l'approvisionnement en électricité peut être assurée si l'unité est configurée pour fonctionner en
mode île. En cas de panne du réseau électrique, le moteur à gaz peut fonctionner en mode îloté, permettant ainsi d'alimenter directement les consommateurs locaux en électricité, indépendamment du réseau. Boston Scientific fabrique des stimulateurs cardiaques destinés au marché mondial à Clonmel, dans le comté de South Tipperary. Son site est un exemple d'utilisation d'une centrale de cogénération qui fournit plus de 2 MW d'énergie – 1 MW d'énergie électrique et 1 MW d'énergie thermique – au site.
Trigénération et quadrigénération
En faisant passer la technologie des moteurs à gaz à un niveau supérieur, la cogénération a donné naissance à d'autres technologies, notamment
trigénération et
quatrième génération. Dans le cadre de la trigénération, une installation de cogénération intègre un refroidisseur à absorption. Ce refroidisseur récupère une partie de la chaleur produite par l'unité de cogénération et fournit une source de froid pouvant être utilisée pour la réfrigération ou la climatisation.
Le site de Contour Global à KnockmoreLe comté de Fermanagh compte parmi les pionniers de la quadrigénération. L'usine d'embouteillage locale est en mesure de récupérer le CO₂ issu des gaz d'échappement de son installation de trigénération, de le purifier selon les normes les plus strictes, puis de l'utiliser pour gazéifier les boissons non alcoolisées.
Cogénération au biogaz
Il existe également des sources de gaz renouvelable qui peuvent être utilisées pour la cogénération et/ou pour la production décentralisée d'électricité.
Biogaz est issu de la décomposition anaérobie de matières organiques, notamment de déchets alimentaires ou d'eaux usées ; il peut également se former lorsque les déchets sont mis en décharge. Bord na Móna développe actuellement un important
projet de valorisation énergétique des gaz de décharge sur le site de Drehid, près d'Allenwood, dans le comté de Kildare. Cette installation commencera à produire de l'énergie renouvelable en 2014.
Il existe un deuxième type de gaz renouvelable, moins connu : le gaz de bois.
Gaz de bois ressemble à celui du gaz de ville du début du XXe siècle et est issu de la gazéification de la cellulose et de la lignine contenues dans le bois. Il se compose d’un ensemble de gaz, notamment du méthane, du monoxyde de carbone et de l’hydrogène. Cette technologie n’est pas encore largement commercialisée. À Newry, Kedco a mis au point un procédé de gazéification qui utilise le gaz de bois comme combustible pour les moteurs à gaz.
Les gaz renouvelables présentent également des avantages supplémentaires par rapport à d'autres technologies renouvelables. Les éoliennes et les panneaux solaires photovoltaïques ne peuvent produire de l'électricité que lorsque le vent souffle ou que le soleil brille. Le biogaz, en revanche, est capable de produire de l'électricité 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7, avec des temps d'arrêt uniquement pour les intervalles de maintenance. Un moteur à gaz Jenbacher classique fonctionnant au biogaz est capable de produire de l'électricité en continu pendant plus de 95 % de l'année.
Résumé
En résumé, l'utilisation du gaz pour la cogénération constitue un mode de production d'électricité très efficace. Elle peut contribuer à réduire les factures d'énergie et les émissions de carbone. L'Irlande a joué un rôle de premier plan au niveau mondial dans le développement de cette technologie et se trouve à l'avant-garde de la mise au point de systèmes innovants et économes en énergie.
