Production autonome de chaleur et d\\\'électricité : cogénération

La cogénération permet de récupérer la chaleur fatale perdue lors de la production électrique et de la valoriser. Elle constitue donc un moyen de production d’électricité plus performant.

De plus, généralement installés de manière décentralisée, les modules de cogénération produisent l’électricité de manière locale (au plus proche des consommateurs), ce qui a pour impact de réduire les pertes en ligne.

Voici un principe de fonctionnement de la cogénération avec récupération de chaleur

Le rendement global d’un module de cogénération Vitobloc 200 peut atteindre voire dépasser 96% comme par exemple le Vitobloc 200 module EM-18/36 Viessmann dont le rendement thermique est supérieur à 64 % et le rendement électrique supérieur à 32 %.

En France, on parle de …

• Grosse cogénération : Puissance électrique > 10 MW
• Moyenne cogénération : Puissance électrique de 1 à 10 10 MW
• Petite cogénération : Puissance électrique de 250 kW à 1 MW
• Mini cogénération : Puissance électrique de 36 à 250 kW
• Micro cogénération : Puissance électrique < 36 kW

... correspondant aux plages d'abonnement électrique.

La cogénération permet de réaliser une économie d’énergie primaire pouvant atteindre 36 % ; elle est donc l’un des moyens les plus efficaces pour économiser l’énergie. Elle permet également par rapport à un concept classique – raccordement au réseau électrique et chauffage au fioul - une économie de 58% de CO₂, de 29% de NO_X et de 98.5% de SO₂.

Mode de régulation de la cogénération : sur le besoin thermique

La régulation sur le besoin thermique est la plus souvent employée à ce jour. Elle régule le moteur en fonction de la demande en chaleur. Dans ce cas, la production d’électricité est une conséquence de la production de chaleur.

La production électrique induite est ainsi soit autoconsommée, soit revendue. Le profil électrique du bâtiment permet de définir quelle solution est la plus avantageuse.


Mode de régulation de la cogénération : sur le besoin électrique

Le moteur est régulé en fonction de la puissance électrique appelée ou à fournir. Dans ce cas, la production de chaleur n’est qu’une conséquence de la production électrique.

Dans tous les cas, lorsque la régulation s’effectue sur le besoin électrique, il faudra veiller à la bonne dissipation de l’énergie thermique afin d’éviter toute dégradation du moteur pour des causes de surchauffe. Le surplus (si tel est le cas) est soit stocké, soit dissipé.

Conception hydraulique avec Mico-Cogénérateur (1) ballon tampon (50) – chaudière d’appoint (10)

Autoconsommation et / ou revente
Plusieurs scénari sont possibles :

• Autoconsommation totale (l’objectif est de consommer un maximum d’électricité sur place à l’instant où celle-ci est produite),
• Autoconsommation sans revente du surplus
• Autoconsommation avec revente du surplus
• Revente totale

En fonction de la puissance électrique installée, la démarche de raccordement n’est pas identique. Il faudra distinguer les installations de production d’une puissance inférieure à 36 kVa et celles supérieures à 36 kVa. De plus, en cas de revente de tout ou partie de l’électricité produite, une démarche complémentaire propre à la revente de l’électricité doit être menée.

Centrales de cogénération