Cogénération : production efficace d électricité à partir de gaz naturel, biogaz et gaz de torche

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1 Cogénération : production efficace d électricité à partir de gaz naturel, biogaz et gaz de torche 1

2 SOMMAIRE 1 Moteur à gaz et cogénération 2 Application industrie et municipalities 3 Application centrales électriques 4 Application biogaz 5 Application gaz torchés

3 1. Moteur à gaz et cogénération

4 Cogénération : rendement total >90% L énergie électrique générée est utilisée par des consommateurs individuels (exemple: briqueterie, aéroport ) alimenter le réseau d électricité public L énergie thermique récupérée sert à produire : - de l air chaud - de l eau chaude C - de la vapeur (~500 / MWe) alimenter les industries de : - Agroalimentaire - Matériaux construction - Boissons - Textile - Plastique - Electronique -.

5 Chaleur et électricité : cogénération La cogénération avec les moteurs GE Jenbacher est adaptée aux besoins des clients pour une production d électricité et de chaleur flexible et efficace Par la combustion interne du gaz naturel, de l énergie mécanique et thermique est générée : - l énergie mécanique est convertie en électricité via l alternateur - l énergie thermique peut être valorisée via des échangeurs de chaleur à des fins de chauffage

6 Trigénération: électricité, chaleur et froid Production de froid à faible coût, à partir de la chaleur récupérée Maintenance du système d absorption très faible (pas de pièces mobiles) Fonctionnement silencieux du système d absorption De l eau comme réfrigérant, pas de substances nocives pour l atmosphère

7 Cogénération: économies d énergie Economies ~40% d économie d énergie primaire ~50% de économie de émissions CO2 (1 2,5/4,33) * 100 = 42% d économie d énergie primaire grâce à la cogénération

8 2. Application industrie et municipalities

9 GE Jenbacher : leader de la cogénération / trigénération Cogénération et trigénération +3,500 moteurs à gaz GE Jenbacher fonctionnant au gaz naturel +4,700 MWel sont installés dans le monde entier Hauts rendements de production électrique, chaleur et froid; qui assurent une efficacité totale > 90% Réduit les pertes de transmission Réduit les combustibles fossiles et les émissions de gaz à effet de serre Coût de l électricité ct/kwh Application cogénération ~ 6ct/kWh Valeur calorifique

10 Energie fiable pour l industrie du textile au Pakistan 7 moteurs à gaz GE Jenbacher fournissent une source d électricité fiable, indépendante et abordable et aide ainsi les entreprises de textile au Pakistan à répondre à leurs objectifs en terme de production et de livraison. The content is the property of General Electric Company and must not be reproduced or disclosed to third parties without the express written consent of General Electric Company

11 Efficacité énergétique optimale avec la trigénération à l aéroport de Cologne/Bonn 4 moteurs à gaz GE Jenbacher ont dépassé 200,000 heures d opération et ont généré environ 46,000 MWh électrique évitant l équivalent de 360,000* tonnes de CO2 depuis 1999 The content is the property of General Electric Company and must not be reproduced or disclosed to third parties without the express written consent of General Electric Company * Source : rapport annuel 2007 de l aéroport

12 Coût du kwh Moteur à gaz 1 MW 1,6 DZD Moteur à gaz 2 MW 1,51 DZD Moteur à gaz 3 MW 1,44 DZD Sonelgaz 2,32 DZD - 31 % - 35 % - 38 % 2,20 1,70 1,20 Conso Huile 0,12 Conso Huile 0,12 Conso Huile 0,12 Conso gaz 0,43 Conso gaz 0,41 Conso gaz 0,41 Révision générale 0,19 Révision générale 0,19 Révision générale 0,16 Coût moyen Sonelgaz 2,32 0,70 Maintenance 0,66 Maintenance 0,64 Maintenance 0,57 0,20 Investissement 0,48 Investissement 0,39 Investissement 0,43-0,30 Gains conso thermique -0,27 Gains conso thermique -0,25 Gains conso thermique -0,25

13 Rentabilité DZD Revenus sur 15 ans DZD DZD DZD DZD Moteur à gaz 1 MW Moteur à gaz 2 MW Moteur à gaz 3 MW - DZD DZD DZD - Retour sur investissement ~ 4 ans - Gains supplémentaires liés à la fiabilisation du réseau La cogénération EST rentable en Algérie, malgré des coûts de l énergie extrêmement bas!

14 Briqueterie Tlemcen, Algérie Cogénération gaz naturel 1 x JMS616, 2,2 MW e

15 Mosquée Djamaa El Djazaïr Trigénération gaz naturel 4 x JMS320, 4 MW e

16 Développement de la cogénération. POURQUOI? - Potentiel >> 500 MW - Décentralisation de la production d énergie pas de transport! - Soutien local du réseau - Utilisation rationnelle de l énergie - Investissement privé COMMENT? - Application des décrets sur la revente d électricité - Tarifs incitatifs pour diminuer le retour sur investissement < 3 ans - Hausse des tarifs de l énergie - Audits énergétiques et sensibilisation

17 3. Application centrales électriques

18 Comparatif moteur / turbine Centrale avec plusieurs moteurs à gaz Rendement électrique jusqu à 48.7% Démarrage rapide (5 min) Haute efficacité en charge partielle Réactivité aux variations de charge Montage rapide Extension facile pour toute taille de site Coûts d installation compétitifs

19 Moteur à gaz: la solution la plus économique Dans la gamme de 0.5 à 20 MW les moteurs à gaz sont la solution la plus économique en terme de production décentralisée comparé aux turbines à gaz

20 Moteur à gaz: niveau d émission les plus faibles Les moteurs à gaz ont les plus faibles niveau d emission de CO 2, SO 2, NO x et particules comparé aux turbines à gaz et aux moteurs diesel

21 Moteur à gaz: grande disponibilité Longue durée de vie et haute disponibilité des moteurs à gaz de 0.5 à 20 MW Technologie des moteurs à gaz Meilleure solution économique Faible détarage Basse pression Flexibilité Faibles niveau d émission Parfaitement adapté pour les besoins en énergie des régions du Sud

22 Centrale de production 32 x J620, 90 MW e Centrale 90 MW, Bangladesh

23 Moranbah Colliery, Australia Gas de mine 15 x JMS620 45MW e

24 Le nouveau moteur J920 Disponible à partir de 2014 Puissance élec. : 9,5 MW Rendement électrique exceptionnel : 48.7%

25 4. Application biogaz

26 Formation du biogaz Biogaz de décharge : - Formé durant la décomposition des substances organiques dans des conditions anaérobiques - Constitué de méthane, de dioxyde du carbone, de nitrogène et d oxygène - Carburant de haute qualité pour les moteurs à gaz - PCI ~4.5 kwh/m 3 N

27 Composition du biogaz Déterminé par : - La taille de la décharge - La composition des déchets et la portion de biomasse - La durée écoulée depuis la mise en service de la décharge - Le taux d humidité - Les conditions climatiques (température, vent, Patm) - La structure de la décharge En conditions anaérobiques: - Le méthane est le composant essentiel du biogaz Azote 4% Oxygène 1% Traces de gaz 1% Dioxide de carbone 40% Méthane 54%

28 Portion du biogaz valorisable 40 à 50 % du gaz produit peut être utilisé pour la production d énergie

29 Valorisation en énergie électrique 1,000,000 tonnes de déchets Capacité installée : 1 MW 1 million de tonnes des déchets produit suffisamment de gaz pour faire marcher un moteur à gaz de type J320 (1 MW) pendant 20 ans - 1 tonne de déchets municipaux peut produire m 3 N LFG (Ø 200 m 3 N) % du gaz est à collecter = 100 m 3 N - Pouvoir calorifique inférieur = ~4.5 kwh/m 3 N - 1,000,000 tonnes de décharge x 100 m 3 N x 4.5kWh/m 3 N = 450,000,000 kwh - 20 ans de production du biogaz x 8,760 heures = 175,200 heures de production de gaz million kwh / 175,200 h.o. = 2,569 kw d énergie - 2,569 kw x 40% du rendement électrique = 1,027 kw capacité à installer

30 Fonctionnement en cogénération Puits à gaz Torchère Récupération et traitement des lixiviats Conduite collectrice de gaz Aéro-refroidisseurs Filtres et soufflante Echappement Modules Nucleos Energie électrique Lagunage et stockage du lixiviat

31 Blaringhem, France Gas de décharge 2 x JGMC MW e

32 Calvert, UK Gas de décharge 5x J x J MW e

33 3000 Nm3/h vont être torchés potentiel renouvelable > 5 MW e! Oued Smar, Algérie

34 5. Application gaz torchés

35 Valorisation du gaz associé Principaux avantages Flexibilité du combustible Fonctionnement stable en mode îlotage Fonctionnement possible à très faible indice de méthane

36 Valorisation du gaz associé Utilisation du gaz associé 150 milliards de m 3 de gaz torchés / an = demande annuelle de gaz naturel en France et en Allemagne Substitut le diesel dans la production électrique et ainsi évite les frais de transport et de stockage un site de 1 MW économise 2 millions de litres de diesel par an Réductions significatives des émissions de gaz à effet de serre Coût de l électricité ct/kwh 3.5ct/kWh Application gaz associé 1.5ct/kWh Valeur de crédit carbone

37 Waha, Tunisia Gas de torchère 3x JGC312, conditions +55 C, 1.1MW e

38 Arctique, Russie Gas de torchère 5 moteurs, conditions -50 C, 3.8MW e

39 Applications moteur à gaz Gaz de mine Gaz de centre de stockage de déchets Gaz de station d épuration Gaz naturel Industrie Cogénération / Trigénération Mode Ilôté Gaz de pétrole Gaz naturel Centrales de production Gaz de synthèse Fertilisation de serres Biogaz

40 Orientation Produit Conception des moteurs R & D Fabrication Pièces détachées Orientation Service Conception de l installation Management de Projet Chantier Mise en service Maintenance Stockage Pièces détachées Complémentarité GE / Clarke Energy

41 Clarke Energy Algérie 28 rue des Tourelles Hydra - ALGER algeria@clarke-energy.com +213 (0) Merci de votre attention