Cogénération
Fournir une énergie efficace, résiliente et durable grâce à des systèmes de cogénération intégrés.
Qu'est-ce que la cogénération (CHP) ?
La cogénération (CHP), ou production combinée de chaleur et d'électricité, consiste à produire simultanément de l'électricité et de la chaleur utile à partir d'une seule source de combustible. Cette approche économe en énergie améliore l'utilisation du combustible, réduit les émissions et offre des avantages économiques et opérationnels.
Les systèmes de cogénération sont généralement installés sur site, ce qui réduit les pertes de transmission et garantit la résilience de l'alimentation électrique. Ils peuvent fonctionner indépendamment du réseau électrique et sont compatibles avec les systèmes énergétiques hybrides et les micro-réseaux.
Les systèmes de trigénération élargissent les avantages de la cogénération en utilisant la chaleur récupérée pour produire du froid via des refroidisseurs à absorption, offrant ainsi électricité, chaleur et froid à partir d'une solution intégrée.
Les systèmes quadrigénération élargissent encore les avantages de la trigénération, avec l'ajout de Captage du carbone post-combustion.
Quels sont les avantages de la cogénération ?
Économies d'énergie significatives grâce à la production d'électricité et de chaleur utile sur site à partir d'une seule source de combustible, réduisant ainsi la consommation énergétique globale par rapport à une production séparée.
Réduction des émissions de carbone grâce à une meilleure utilisation du carburant, à une diminution des pertes de transmission et à la compatibilité avec des gaz renouvelables et à faible teneur en carbone.
Alimentation électrique fiable sur site, fonctionnant indépendamment du réseau, assurant la continuité des opérations en cas de panne ou d'instabilité du réseau.
Intégration flexible du système pour répondre à la demande en chaleur et en électricité du site et soutenir les futures stratégies énergétiques à faible émission de carbone.
Quelles sont les caractéristiques durables de la cogénération ?
Efficacité énergétique
Rendement total du système supérieur à 80 % grâce à la récupération et à la réutilisation de la chaleur.
Gaz renouvelable
Compatible avec le biogaz, le biométhane et l'hydrogène pour une production d'énergie à faible teneur en carbone.
Résilience énergétique
Maintient l'alimentation électrique pendant les coupures de courant ou les pics de demande du réseau.
Quels sont les avantages économiques de la cogénération ?
La cogénération offre des avantages financiers considérables aux utilisateurs industriels, commerciaux et institutionnels :
- Réduction des coûts énergétiques et opérationnels : en produisant de l'électricité et de la chaleur sur site, les systèmes de cogénération améliorent considérablement l'utilisation du combustible, ce qui réduit la facture énergétique globale.
- Indépendance vis-à-vis du réseau : capacité à continuer de fonctionner en cas de panne du réseau
- Éviter les pics de consommation : possibilité de limiter les prix de l'électricité pratiqués par les opérateurs de réseaux locaux et de réduire l'exposition à la volatilité des marchés énergétiques.
- Opportunités de revenus : Exporter l'électricité excédentaire vers le réseau ou participer à des programmes de réponse à la demande et d'équilibrage du réseau.
- Incitations et subventions : les installations de cogénération peuvent bénéficier de programmes d'aide gouvernementaux, d'incitations fiscales ou de crédits carbone.
- Efficacité opérationnelle : l'amélioration de la fiabilité énergétique et l'intégration de la chaleur industrielle peuvent améliorer les performances opérationnelles et réduire les temps d'arrêt.
Pourquoi choisir Clarke Energy pour la cogénération ?
Clarke Energy possède plus de 30 ans d'expérience et plus de 10 GW de capacité installée à l'échelle mondiale. Nous sommes le plus grand distributeur et prestataire de services de moteurs à gaz Jenbacher au monde.
Les systèmes de cogénération de Clarke Energy peuvent fonctionner avec une large gamme de combustibles gazeux, notamment le gaz naturel, le biogaz, le biométhane, le gaz de synthèse et les mélanges d'hydrogène. Cela permet de mettre en place des stratégies de décarbonisation alignées sur les objectifs de zéro émission nette.
- Nos solutions sont conçues sur mesure pour répondre aux objectifs spécifiques de votre site en matière d'énergie, d'émissions de carbone et de coûts.
- Nous offrons un soutien complet tout au long du cycle de vie du projet, depuis la faisabilité et l'ingénierie jusqu'à l'installation et aux contrats de maintenance à long terme.
Procédure pas à pas
Découvrez une centrale de cogénération installée par Clarke Energy grâce à cette visite à 360 degrés du site :
En savoir plus sur la cogénération
Intégration avec d'autres technologies
Efficacité du système
Conception modulaire et évolutive
Récupération du CO₂ et quadrigénération
Intégration avec d'autres technologies
Les systèmes de cogénération peuvent être facilement intégrés aux technologies solaires photovoltaïques, éoliennes et de stockage d'énergie dans le cadre d'un micro-réseau, généralement équipé d'un contrôleur de micro-réseau. Cela permet de stocker l'électricité et d'augmenter la pénétration des énergies renouvelables. Les systèmes de cogénération peuvent être facilement intégrés à d'autres systèmes thermiques, notamment les pompes à chaleur et la climatisation.
Efficacité du système
Les unités de cogénération atteignent régulièrement des rendements globaux supérieurs à 80 %, contre environ 50 % pour la production d'électricité conventionnelle, et ne subissent pas les pertes de transmission liées au transport de l'électricité depuis une centrale électrique centralisée. La chaleur captée peut être utilisée pour le chauffage des locaux, l'eau chaude sanitaire, la vapeur industrielle ou le refroidissement par absorption (trigénération).
Conception modulaire et évolutive
Les solutions de cogénération à moteur à gaz vont des petites installations (35 kW) aux grandes installations dépassant 10 MW. Plusieurs modules peuvent être installés en parallèle pour obtenir des capacités plus élevées et une meilleure résilience du système.
Récupération du CO₂ et quadrigénération
Les systèmes de cogénération peuvent intégrer une récupération du dioxyde de carbone destiné à être utilisé dans des processus industriels ou en horticulture. Cela permet la « quadrigénération » : électricité, chaleur, refroidissement et CO₂, optimisant ainsi l'efficacité des ressources.
Récupération de la chaleur des moteurs à gaz dans les systèmes de cogénération
Dans un système de cogénération à moteur à gaz, cinq sources principales permettent d'obtenir une récupération de chaleur significative. Il est essentiel que les ingénieurs d'installations qui souhaitent améliorer l'efficacité énergétique industrielle comprennent ces sources :
1. Eau de refroidissement de la chemise du moteur
2. Refroidisseur d'huile de lubrification
3. Refroidisseur intermédiaire de première étape d'admission d'air
4. Gaz d'échappement
5. Chaleur rayonnée par le générateur et le refroidisseur intermédiaire de deuxième étape
La chaleur récupérable est fournie sous forme d'eau chaude, généralement à une température de 70/90 °C à l'aller et au retour, et peut être reliée à l'installation de fabrication via un échangeur de chaleur à plaques.
Les gaz d'échappement du moteur, qui sortent à une température comprise entre 400 et 500 °C, fournissent une chaleur de haute qualité pouvant être utilisée pour produire de la vapeur dans une chaudière à récupération de chaleur, pour des processus de séchage direct, ou pouvant être combinée avec d'autres sources dans un système d'échangeur de chaleur.
Le refroidisseur intermédiaire de deuxième étage fournit également de la chaleur à basse température, qui peut être utilisée pour le préchauffage, le chauffage des locaux ou d'autres processus thermiques auxiliaires.
Applications
Agriculture
Fabrication
Nourriture et boissons
Eaux usées
Centres de données
Réseaux de chaleur
Hôpitaux
Universités
Pharmaceutiques
Serres
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Foire aux questions sur la cogénération
Technique et ingénierie
Quelle est l'efficacité typique d'un système de cogénération (CHP) ?
Les systèmes de cogénération peuvent atteindre un rendement total de 75 à 90 % en capturant et en réutilisant la chaleur qui serait autrement perdue.
Un système de cogénération peut-il répondre aux besoins énergétiques spécifiques de mon site ?
Oui, les systèmes sont dimensionnés en fonction de la charge de base électrique et thermique de votre site afin de garantir une efficacité optimale.
Quels types d'énergie thermique un système de cogénération peut-il fournir ?
La cogénération peut fournir de l'eau chaude, de la vapeur ou même de l'eau réfrigérée lorsqu'elle est intégrée à des refroidisseurs à absorption.
Un système de cogénération peut-il s'intégrer à mes chaudières ou à mon infrastructure de chauffage existantes ?
Oui, la cogénération peut fonctionner parallèlement aux infrastructures existantes, souvent en complétant ou en réduisant la charge des chaudières.
Un système de cogénération continuera-t-il à fonctionner pendant une panne de courant ?
Grâce au mode îlotage ou à la capacité de démarrage à froid, la cogénération peut fournir de l'électricité pendant les coupures de courant, contribuant ainsi à la résilience énergétique.
Quelles sont les exigences en matière d'entretien courant et à long terme d'un système de cogénération ?
Un entretien régulier est généralement nécessaire toutes les 3 000 à 4 000 heures de fonctionnement. Les révisions majeures ont lieu toutes les 60 000 heures de fonctionnement. Clarke Energy propose des contrats de service complet.
Quels types de combustibles un système de cogénération peut-il utiliser, y compris les options renouvelables ou alternatives ?
Les systèmes peuvent fonctionner au gaz naturel, au biogaz, à des mélanges d'hydrogène, à des carburants renouvelables ou à des gaz associés tels que le gaz de décharge ou le gaz de houille.
Comment les émissions sont-elles contrôlées dans un système de cogénération afin de respecter les normes environnementales ?
Oui, les systèmes comprennent des dispositifs de contrôle des émissions, tels que des convertisseurs catalytiques, afin de respecter les normes environnementales locales.
Financier et commercial
Quelle est la durée de retour sur investissement typique pour une installation de cogénération ?
En général, entre 3 et 6 ans, en fonction des prix de l'énergie, des habitudes de consommation et des incitations disponibles.
Quels sont les principaux coûts d'exploitation associés à un système de cogénération ?
Les coûts d'exploitation comprennent généralement les pièces de rechange, les consommables, la main-d'œuvre et le carburant. Ils varient en fonction de la durée, du nombre d'heures de fonctionnement et du type de carburant. Contactez votre agence Clarke Energy locale pour obtenir un devis personnalisé.
Un système de cogénération peut-il contribuer à réduire les factures d'électricité et de services publics à long terme ?
Oui, la cogénération réduit la consommation d'électricité du réseau et les frais liés à la demande, ce qui permet de réaliser des économies à long terme.
Existe-t-il des incitations gouvernementales ou des avantages fiscaux pour les projets de cogénération ?
De nombreuses régions offrent des incitations, telles que des subventions en capital ou des amortissements accélérés. Nous pouvons vous aider à les identifier.
Comment la volatilité des prix du carburant influe-t-elle sur la rentabilité d'un système de cogénération ?
La cogénération améliore la stabilité des coûts énergétiques, en particulier si vous disposez de contrats d'approvisionnement en combustible à long terme.
Quelles sont les options de financement ou d'approvisionnement disponibles pour investir dans la cogénération ?
Oui, les options comprennent l'achat d'immobilisations, la location ou les contrats de services énergétiques (ESA) sans frais initiaux.
Environnement et développement durable
Quelle quantité de dioxyde de carbone (CO₂) peut-on économiser en utilisant un système de cogénération ?
La cogénération au gaz naturel peut réduire les émissions de CO₂ jusqu'à 30 % par rapport à la production et aux chaudières conventionnelles. L'utilisation d'un combustible renouvelable permet de réduire presque entièrement les émissions.
Un système de cogénération peut-il contribuer à atteindre les objectifs de neutralité carbone des entreprises ?
Oui, surtout lorsqu'elles sont associées à des carburants renouvelables, à Captage du carbone ou intégrées dans un micro-réseau.
Un système de cogénération est-il compatible avec l'hydrogène ou d'autres combustibles renouvelables ?
Les systèmes de cogénération modernes, tels que les moteurs Jenbacher, sont « prêts pour l'hydrogène »* et compatibles avec le biogaz.
La cogénération soutient-elle les objectifs environnementaux, sociaux et de gouvernance (ESG) ou les certifications de construction écologique ?
Oui, la cogénération contribue aux certifications LEED, BREEAM et autres.
Opérationnel et mise en œuvre
Quel est le calendrier d'installation type d'un projet de cogénération, de la conception à la mise en service ?
De la conception à la mise en service, les projets durent généralement entre 6 et 12 mois, selon leur complexité.
L'installation d'un système de cogénération perturbera-t-elle les opérations ou la production en cours sur le site ?
Perturbation minimale – l'installation est planifiée de manière à éviter toute interférence avec les opérations principales.
Qui est responsable de la surveillance et du fonctionnement du système de cogénération une fois celui-ci installé ?
Les systèmes sont entièrement surveillés via des plateformes basées sur le cloud, telles que le système myplant. Nous proposons une assistance à distance et un service sur site.
Une formation des opérateurs est-elle nécessaire pour exploiter efficacement un système de cogénération, ou une assistance est-elle disponible ?
Une formation peut être dispensée, mais les offres de services complets éliminent le besoin d'expertise interne et réduisent considérablement l'exposition des clients au risque.
Quels types de garanties, contrats de service ou assistance à long terme sont fournis avec une installation de cogénération ?
Clarke Energy fournit souvent des garanties de disponibilité avec des contrats de service complets pour votre tranquillité d'esprit. Contactez-nous pour discuter des spécificités de votre projet.
Prêt à passer à l'étape suivante avec l'installation d'une centrale de cogénération ?
Les experts régionaux de Clarke Energy peuvent vous fournir les informations et le soutien dont vous avez besoin pour évaluer les options et trouver la bonne solution énergétique pour votre entreprise.
