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La cogénération Production simultanée de chaleur et d ’électricité

Cogénération à partir du bois : comment et à quel coût ? Biomasse Normandie


La cogénération

ELECTRICITE

15 à 30

COMBUSTIBLE Générateur

Vendue

80

100 CHALEUR

Autoconsommée

?

réseau

?

client éligible

Autoconsommée

50 à 65 Vendue

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La filière vapeur Usage Chaleur

Usage Chaleur

EAU

Chaudière VAPEUR HP

BOIS

30 à 60 bars

Usage vapeur

Condenseur Turbine ou moteur

VAPEUR BP

0,1 à 3-6 bars

ELECTRICITE

Usage vapeur

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La filière gazéification

Usage Chaleur

Gazéifieur

Gaz Laveur

Usage Chaleur

Usage Chaleur

Moteur ou turbine à combustion interne

ELECTRICITE

BOIS

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Vapeur

Usage Chaleur

Gazéification

Technologie ancienne EAU et éprouvée VAPEUR

BOIS

HP 30 à 60 bars

Usage Chaleur

Condenseur

ELECTRICITE

? global = 80 %

GAZ

(< 500 kWé) Laveur

Turbine ou moteur

VAPEUR

BP 0,1 à 3,6 bars BOIS

?el = 15 à 25 % Usage vapeur

Quelques applications commerciales en petite Usage Usage Usage puissance Chaleur Chaleur Chaleur

Usage vapeur

Moteur ou turbine à combustion interne

R & D en forte ELECTRICITE puissance

?el = 20 à 40 (?) % ? global = 80 %

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Développement de la cogénération Pays scandinaves

- Chaufferie bois/paille de forte puissance (10 à 200 MWth) - Taxation forte des combustibles fossiles - Prix d’achat attractif de l’électricité Fort développement de cogénération de forte puissance (5 à 50 MWé) depuis 10 ans

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Développement de la cogénération

Allemagne

- Prix d’achat attractif de l’électricité . 57 à 67 cF/kWhé Fort développement de la cogénération bois en faible et moyenne puissance 300 kWé à 5 MWé

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Développement de la cogénération France

- Prix d’achat de l’électricité . 30-35 cF/kWhé (EnR) . 44 cF/kWhé, tarif cogénération

4000 heures, P garantie, 12 ans...

Aucune centrale de cogénération bois avec vente de l’électricité Quelques installations de petite taille en industrie du bois Seules les grandes industries (papeteries, sucreries…) ont développé cette filière

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La directive électricité Faire passer la contribution des EnR :

- de 15 % aujourd’hui (dont 14 % d’hydroélectricité) - à 21 % en 2010 - Hydroélectricité (+ 5 TWhé en micro-hydro ?)

+ 40 TWhé

- Eolien (10 à 20 TWhé)

-Photovoltaïque - Biomasse

1,5 TWhé bois ? 50 centrales de 1 à 10 MWé ? 3 000 000 tonnes/an de bois

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Monter une centrale de cogénération Pourquoi ? Opportunité tarifaire, optimisation énergétique d’une installation existante, valorisation de ressources fatales, mobilisation de ressources nouvelles. Quelle valorisation thermique ? Fluides (vapeur, eau chaude, huile thermique… ), contraintes techniques, intermittences et saisonnalité, prix de référence... Quelle valorisation électrique ? Autoconsommation, vente au réseau, contraintes techniques (puissance garantie, raccordement au réseau… ), prix, durées de contrats... Quel combustible ? Type de ressource, rayon d ’appro., conditionnement à la source ou sur site d ’utilisation, pérennité et contrats d ’approvisionnement, prix... Cogénération à partir du bois : comment et à quel coût ? Biomasse Normandie


Cogénération bois sur réseau de chaleur 65 000 tonnes 70 000 MWhu Cogénération bois 20 MWth, 6 MWé

Réseau de chaleur 40 MWth

20 000 MWhu Appoint

20 MWth

30 000 MWhé Réseau électrique

?él = 15 à 16% ?g = 55% Investissement : 65 MF

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Cogénération bois sur réseau de chaleur Prix de l'électricité en F/MWhé

Equilibre économique d'une unité de cogénération en chaufferie centrale de réseau de chaleur urbain

900

800 i risat va lo e d P rix cha leur d e la

on

700

F /M 120

h W ht

h W ht M / F 150 h th /MW F 0 18 hth MW / F 200

600

500

Prix du bois

400 80

90

100

110

120 en F/MWhPCI

200

225

250

275

300 en F/t

H m o y =

45 %

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Cogénération bois pour un industriel 7 000 tonnes 9 000 MWhu Cogénération bois 3 MWth, 500 kWé

2 000 MWhé Réseau électrique

Besoins de chauffage séchage... 3 MW

?él = 11 à 12% ?g = 63% Investissement : 9 MF

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Cogénération bois pour un industriel Prix de l'électricité en F/MWhé

Intérêt d'une cogénération par rapport à une production thermique seule dans le cas considéré

800 700 600

550 500 400 300 200 100

0 0

20 50

40 100

Prix du bois 50 en F/MWh PCI 125 en F/t Hmoy.=45%

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Perspectives de développement -> cadre d ’achat par EDF . prix (55 cF/kWhé mini) . engagements contractuels -> conjoncture favorable . directive électricité . réévaluation des prix de l ’énergie -> contrainte : valorisation thermique . réseaux de chaleur plus de 10 MWth . industrie à partir de 3 MWth / 500 kWé

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2001-09 présentation cogénération mulhouse