Cogénération diesel et gaz (CHP)

Dans la production d’électricité classique, une grande partie de l’énergie du combustible est perdue sous forme de chaleur. La cogénération (CHP – combined heat and power) récupère cette chaleur : la chaleur des gaz d’échappement et de l’eau de refroidissement du moteur est transformée en eau chaude, en vapeur ou en chaleur de process. On obtient ainsi électricité et chaleur à partir du même combustible, et le rendement énergétique global peut atteindre 90 %. Nous réalisons des installations à moteur gaz ainsi que des installations de cogénération diesel pour les sites sans réseau de gaz.

Nous concevons chaque installation de cogénération sur mesure et la livrons clés en main : fabrication des armoires, automatisme, installations mécaniques, montage sur site, essais et mise en service.

Comment fonctionne la cogénération ?

1. Production d’électricité : un moteur à combustion interne entraîne l’alternateur et produit de l’électricité.
2. Récupération de la chaleur de l’eau de refroidissement : la chaleur de l’eau de chemise du moteur est transférée à un circuit d’eau chaude par un échangeur.
3. Récupération de la chaleur d’échappement : les gaz d’échappement traversent un échangeur de récupération ou une chaudière vapeur pour produire de l’eau chaude ou de la vapeur.
4. Utilisation de la chaleur : la chaleur récupérée sert au chauffage, à l’eau chaude sanitaire, à la chaleur de process ou au chauffage des serres.
5. Commande : l’installation fonctionne automatiquement selon la charge électrique et thermique du site, couplée au réseau ou indépendamment de celui-ci.

Production classique et cogénération

	Production séparée (électricité du réseau + chaudière)	Cogénération
Électricité	Achetée au réseau	Produite sur site
Chaleur	Produite en brûlant du combustible dans une chaudière séparée	Récupérée sur la chaleur perdue du moteur
Rendement global	Faible en raison des pertes thermiques	Jusqu’à 90 %
Consommation de combustible	Séparée pour l’électricité et la chaleur	Les deux à partir d’un seul combustible
Sécurité énergétique	Dépendante du réseau	Couplage au réseau ou fonctionnement autonome

Cogénération à moteur gaz et cogénération diesel

Installations à moteur gaz : des configurations adaptées au gaz naturel, au biogaz et à d’autres combustibles gazeux peuvent être réalisées. C’est la solution courante pour les sites à longue durée de fonctionnement annuel disposant d’un accès au réseau de gaz.

Cogénération diesel : sur les sites sans réseau de gaz, la chaleur des gaz d’échappement et de l’eau de refroidissement des groupes électrogènes diesel peut aussi être valorisée par récupération de chaleur. Sites isolés, bases-vie minières et de chantier, installations hors réseau : ce sont les utilisateurs types de cette solution. Nous choisissons nos groupes diesel dans la gamme 10–4 125 kVA de notre catalogue, selon la charge électrique du projet ; pour les puissances les plus courantes, consultez nos pages groupe électrogène 250 kVA, 500 kVA, 1 000 kVA et 2 000 kVA.

Nous comparons les moteurs gaz et diesel dans notre guide groupe électrogène gaz ou diesel.

Principaux composants de l’installation

• Groupe moteur–alternateur : le groupe qui produit l’électricité, choisi selon la charge électrique du site.
• Échangeur d’eau de chemise : transfère la chaleur de l’eau de refroidissement du moteur au circuit d’eau chaude.
• Échangeur sur échappement ou chaudière vapeur : produit de l’eau chaude ou de la vapeur à partir de la chaleur des gaz d’échappement.
• Aéroréfrigérant de secours : assure le refroidissement du moteur lorsque le besoin de chaleur baisse.
• Tableau de commande et de synchronisation : gère ensemble la partie électrique et la partie thermique, et permet le couplage au réseau.

Pour qui ?

Les établissements qui ont besoin à la fois d’électricité et de chaleur, tout au long de l’année :

• Sites industriels et entreprises implantées en zone industrielle (chaleur de process, vapeur)
• Hôpitaux et campus de santé (eau chaude, chauffage, stérilisation)
• Hôtels et centres commerciaux (chauffage, eau chaude sanitaire, piscines)
• Centres de données (production de froid par trigénération)
• Serres (chauffage ; valorisation des gaz d’échappement selon le projet)

Pour que la cogénération soit efficace, la chaleur doit être utilisée de façon régulière. Pour les sites qui n’ont besoin de chaleur que quelques mois par an, la faisabilité est évaluée en fonction du nombre d’heures de fonctionnement annuel.

Les bénéfices

• Des coûts d’électricité et de chauffage réduits
• La valorisation de la chaleur perdue en énergie utile
• Moins de combustible et des émissions de carbone plus faibles pour la même énergie
• Un fonctionnement autonome ou couplé au réseau
• Une meilleure sécurité énergétique du site lors des coupures de réseau

Couplage au réseau et synchronisation

Les installations de cogénération fonctionnent souvent en parallèle avec le réseau : elles couvrent tout ou partie des besoins électriques du site, le complément étant fourni par le réseau. Une armoire de synchronisation est alors installée entre le groupe et le réseau. Dans les installations à plusieurs moteurs, les groupes sont aussi synchronisés entre eux et la charge est répartie selon le besoin de chaleur. Sur les grands sites, l’installation peut être raccordée en moyenne tension.

Étapes d’un projet clés en main

1. Faisabilité : analyse du profil de consommation électrique et thermique, du nombre d’heures de fonctionnement annuel et des coûts de combustible.
2. Conception : définition de la puissance moteur, des équipements de récupération de chaleur, des armoires et de l’automatisme.
3. Fabrication et montage : fabrication des armoires, installations mécaniques et montage sur site.
4. Essais et mise en service : l’installation est testée et mise en service côté électrique et côté thermique.
5. Exploitation et maintenance : l’installation est suivie en continu grâce à la maintenance périodique et à la télésurveillance.

Informations nécessaires pour une offre

• La consommation électrique horaire ou mensuelle
• Le besoin de chaleur et sa nature (eau chaude, vapeur, chaleur de process)
• Le nombre d’heures de fonctionnement annuel et le combustible prévu
• Les conditions de raccordement au réseau et le système de chauffage existant

Étudions ensemble le profil énergétique de votre site : demandez un devis. Pour l’installation et la maintenance, consultez notre service d’installation et mise en service et notre service après-vente.