Cogénération - qu'est-ce que c'est ? Où est-elle utilisée ?

✅ Cogénération - les bases à connaître. Qu'est-ce que la cogénération ?

La flambée des prix de l'énergie au cours de la dernière décennie, combinée à la pression écologique liée à la protection du climat - qu'il s'agisse d'un problème exagéré selon certains ou d'une menace réelle pour la planète - a entraîné un développement continu des technologies des énergies renouvelables (EnR). L'objectif de ce développement est à la fois d'accéder à une énergie moins coûteuse et de protéger l'environnement.

Ces tendances forceront les entreprises à mettre en œuvre des systèmes de gestion de l'énergie plus efficaces, sous peine de perdre leur compétitivité face aux entreprises des pays ayant accès à une énergie moins chère. C'est ici qu'intervient la cogénération, qui répond à ces tendances, bien que peu de gens en aient entendu parler de manière générale. Qu'est-ce que la cogénération, à quoi sert-elle et où est-elle utilisée ? C'est ce que nous allons aborder dans cet article, en nous concentrant principalement sur son application dans les entreprises, où elle est beaucoup plus courante que dans les foyers privés.

Comment fonctionne la cogénération ? En quoi consiste ce processus ?

✅ Comment fonctionne et en quoi consiste la cogénération?

La cogénération vise à produire une énergie moins coûteuse - qu'elle soit électrique ou thermique. Elle est souvent appelée CHP (en anglais, Combined Heat and Power), soit « chaleur et puissance combinées », ce qui suggère clairement son objectif : fournir les deux types d'énergie simultanément.

Le processus de cogénération est rendu possible grâce à des équipements spécifiques, équipés de composants dédiés à la production d'énergie. Ces équipements sont appelés unités de cogénération ou systèmes de cogénération. En combinant les deux processus en une seule unité, la chaleur, qui est générée comme sous-produit lors de la production d'électricité, peut être récupérée à l'aide d'échangeurs thermiques de grande taille. Les échangeurs de chaleur utilisés dans la cogénération ne sont pas les petits échangeurs à plaques que l'on retrouve dans nos chaudières à gaz. Ce sont des dispositifs plus grands capables de transférer une grande quantité de chaleur, par exemple pour chauffer de l'eau.

Le fluide chauffé peut être de l'eau, mais cela peut également être un autre fluide en fonction des besoins spécifiques de l'entreprise. Par exemple, dans l'industrie agroalimentaire, la cogénération pourrait être utilisée pour la pasteurisation du lait ou d'autres produits. L'eau chaude produite peut ensuite être utilisée pour chauffer des entrepôts ou des bureaux, représentant ainsi une énergie quasi gratuite, simplement récupérée.

Où utilise-t-on la cogénération ?

Malheureusement, les dispositifs de cogénération sont aujourd'hui encore très coûteux et occupent beaucoup d'espace, ce qui fait que cette technologie n'est pas couramment utilisée dans les maisons individuelles. Cependant, la technologie de la cogénération se développe, et qui sait, peut-être qu'un jour nous aurons de petites unités de cogénération dans les maisons modernes - bien que certains systèmes existent déjà aujourd'hui.

Actuellement, la cogénération est principalement utilisée dans les installations industrielles, telles que les usines, la production alimentaire (qui est assez énergivore), ou encore la production de matériaux de construction, etc. Elle est également utilisée dans les grandes entreprises disposant de vastes espaces de stockage, comme les centres logistiques, ce qui améliore leur efficacité. Les piscines publiques sont également un excellent exemple de lieu où la cogénération trouve une application idéale. De plus, les systèmes de cogénération sont utilisés dans les grands hôtels, les hôpitaux et les établissements publics.

Quels sont les avantages de la cogénération ?

✅ À long terme, la cogénération permet de réduire les coûts et d'obtenir un avantage concurrentiel

La cogénération est un système efficace, ce qui lui confère plusieurs avantages. Avant tout, à long terme, les entreprises qui l'adoptent deviennent plus efficaces sur le plan énergétique. Dans le futur, l'énergie consommée par les entreprises et son coût d'acquisition seront des facteurs clés influençant les prix. Ainsi, les entreprises qui investissent dans la cogénération bénéficieront, après le retour sur investissement, d'un avantage concurrentiel supplémentaire.

De nombreuses entreprises, après avoir adopté la cogénération, ont réussi à réduire de 50 % leurs achats d'électricité auprès des fournisseurs publics. Combinée à des panneaux photovoltaïques, cette technologie peut potentiellement changer de manière significative la structure des coûts d'une entreprise, en particulier si celle-ci consomme de grandes quantités d'énergie.

La cogénération met-elle longtemps à se rentabiliser ?

✅ En combien de temps un investissement dans la cogénération peut-il être amorti ?

Cela dépend de la quantité d'énergie réellement consommée par l'entreprise en question. Compte tenu des coûts et de la taille des unités de cogénération, il n'est pas rentable de les utiliser dans les foyers. De même, elles ne seront pas rentables pour les entreprises où l'activité repose uniquement sur un ordinateur, une imprimante ou occasionnellement la climatisation.

Cependant, pour les entreprises qui consomment de grandes quantités d'énergie, comme les entreprises de production, la cogénération peut être amortie plus rapidement que les panneaux photovoltaïques, plus connus. Cela peut souvent prendre quelques années – les estimations varient généralement entre 3 et 6 ans, bien que 3 ans soit probablement un scénario optimiste. Il faut également prendre en compte la hausse continue des coûts de l'électricité et du chauffage chaque année.

La cogénération, c’est l’indépendance des fournisseurs d'énergie publics

Aujourd'hui, peu d'entreprises sont confrontées à la menace d'une pénurie d'énergie provenant de fournisseurs publics. Cependant, il y a quelques années, lors de la pandémie et pendant la première année de la guerre en Ukraine, cette crainte a été envisagée par beaucoup. Il est donc utile de noter que la cogénération est une sorte de centrale électrique privée, pouvant fonctionner en dehors du réseau national. Aucune interruption de l'alimentation électrique ne peut perturber l'entreprise, sauf en cas de coupure prolongée. La cogénération augmente donc la résilience de l'entreprise face aux coupures d'électricité dues, par exemple, à des tempêtes ou des orages, offrant ainsi une certaine indépendance.

Échangeur de chaleur Nordic Ba-115-140 2" 5100kW

FR Ba-115-140

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Échangeur de chaleur Nordic Ba-115-130 2" 4700kW

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Échangeur à plaques Nordic Ba-115-120 2" 4300kW

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Échangeur à plaques Nordic Ba-115-110 2" 3900kW

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La cogénération est un processus en accord avec les tendances écologiques

La combinaison de la production d'électricité et de chaleur dans un seul appareil consomme moins de carburant par rapport à la quantité d'énergie obtenue, en comparaison à l'utilisation de deux systèmes distincts. Une moindre consommation de carburant ne réduit pas seulement les coûts, mais s'aligne également sur les tendances écologiques.

À quoi ressemble une unité de cogénération ?

Toutes les unités de cogénération ne se ressemblent pas. Il s'agit d'un ensemble d'équipements nécessitant des espaces de tailles différentes, et il n'est pas possible de donner une réponse unique. Une unité de cogénération doit être choisie en collaboration avec une entreprise spécialisée, qui proposera un système adapté en fonction des spécificités de votre entreprise.

☑️ À ce stade, nous précisons que nous ne sommes pas affiliés à un fabricant de systèmes de cogénération et que cet article est indépendant et non sponsorisé. Nous ne recommandons aucune entreprise spécifique.

La plupart des systèmes de cogénération reposent principalement sur des turbines, qu'elles soient à vapeur ou à gaz, parfois également sous forme intermédiaire (hybride).

D'où un tel système tire-t-il son énergie ? Cogénération au gaz ?

Un système de cogénération tire son énergie de différentes sources de combustibles utilisées pour produire simultanément de l'électricité et de la chaleur, selon les besoins. Les combustibles les plus couramment utilisés sont le gaz naturel (on parle alors de cogénération au gaz), mais cela peut également être du charbon, de la biomasse, du pellet ou divers types de fioul. Certaines entreprises ont accès à des combustibles moins chers, ce qui signifie que le système de cogénération est adapté individuellement aux besoins et aux possibilités de chaque entreprise.

Comment fonctionne la cogénération au gaz ?

Prenons la cogénération au gaz comme exemple. Dans le cas des systèmes fonctionnant au gaz naturel, ce combustible est brûlé dans des moteurs à gaz ou des turbines à gaz qui alimentent des générateurs électriques. Ce processus génère également de la chaleur (comme nous l'avons déjà mentionné), qui est récupérée et réutilisée pour chauffer des bâtiments, produire de la vapeur industrielle ou encore alimenter des réseaux de chaleur. Souvent, ces systèmes servent à la fois à chauffer et à produire de l'énergie.

Cogénération au charbon, au pellet ou à la biomasse

L'utilisation du charbon, de la biomasse ou du pellet dans les systèmes de cogénération se fait généralement dans des chaudières à vapeur, où la vapeur entraîne des turbines, produisant ainsi de l'électricité. La chaleur résiduelle est utilisée de manière similaire à la cogénération au gaz. Grâce à cela, les systèmes de cogénération sont plus efficaces sur le plan énergétique, car ils exploitent au maximum les combustibles disponibles, tout en réduisant les émissions de substances nocives dans l'atmosphère.

Coût d'une unité de cogénération pour une entreprise

✅ Quel est le coût d'une unité ou d'un système de cogénération pour une entreprise ?

Malheureusement, notre réponse pourrait être décevante, car il est difficile de répondre précisément à cette question. En effet, les systèmes de cogénération sont très variés, et leur taille et leur efficacité doivent être spécifiquement adaptées aux besoins de l'entreprise. La seule option est de contacter une entreprise spécialisée dans les solutions de cogénération et de lui présenter les besoins spécifiques de votre entreprise. Il est essentiel de baser ces besoins sur des données fiables concernant la consommation d'énergie, et non sur des estimations approximatives.

Il est également utile de disposer de données sur les pertes énergétiques du bâtiment, ainsi que d'avoir au moins une idée minimale d'une « stratégie énergétique » pour l'entreprise. Cela signifie savoir si l'objectif principal est d'améliorer l'efficacité du système de chauffage de l'entreprise ou de maximiser la production d'électricité. Ce n'est qu'à ce moment-là, et si vous trouvez un conseiller compétent, qu'un devis réaliste pourra être proposé. Toute autre information sur les coûts potentiels avant une évaluation précise des besoins et des spécificités de l'entreprise serait purement spéculative.

Échangeur de chaleur à plaques Nordic Ba-115-100 2" 3400kW

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Échangeur de chaleur à plaques Nordic Ba-115-90 2" 3150kW

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Échangeur de chaleur à plaques Nordic Ba-115-80 2" 2800kW

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Échangeur de chaleur à plaques Nordic Ba-115-70 2" 2400kW

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