Fernwärme DIE KOMFORT-ENERGIE Production d énergie combinée et chauffage à distance Daniel Dillier Association production efficiente d énergie
Forum Chauffage à distance, 9 ème rencontre du 21 janvier 2010 Production d énergie combinée et chauffage à distance Association V3E: Buts Pourquoi une approche décentralisée? Position de la production combinée, chaleur / électricité Production combinée et objectifs de réduction du CO 2 Résumé 2
Production d énergie combinée AssociationV3E: Buts 3
Buts V3E d ici 2030, par la décentralisation de la production d énergie combinée 8 % de la production thermique CH (aujourd hui 1%) production d énergie combinée décentralisée est une variante acceptée dans le mixte de production suisse Réduire les émissions de CO 2 par la substitution des anciennes chaudières à mazout et à gaz 4
Objectifs de la production d énergie combinée: chaleur, électricité Chaleur 2008 (Chauffage des locaux et de l eau chaude sanitaire) Puissance de chauffage installée (combinée) 270,6 MWth. Augmentation annuelle (2003 à 2008 ) env. 4 à 7 MW th. / a Objectif chaleur 2030 Puissance de chauffage (combinée) installée Augmentation annuelle 2000 MW th. 50 à 100 MW th. / a * Électricité 2008 Puissance (combinée) installée Augmentation annuelle (2003 à 2008 ) 519,2 MW el. env. 6 à 9 MW el. / a Objectif électricité 2030: Puissance (combinée) installée 2000 MW el. Augmentation annuelle 50 à 100 MW el. / a * *Dont 43% avec des énergies renouvelables et 57% énergie fossile! 5
Technologies prod. énergie combinée Stirling / Moteur à combustion 1 à 5 kw el. Dégré de rend. él. 14 % à 23 % Test sur le terrain Cellule à combustion 1 kw el. Degré de rend. él. 20 à 35% Test sur le terrain Moteur à gaz 20 à 300 kw el. Degré de rend. él. 34 % à 40 % Propre à la production en série Turbine à gaz micro 100 kw el. Degré de rend. él. 25% Propre à la prod. en série Moteur à gaz 300 à 4 000 kw el. Degré de rend. él. 38 à 45 % Propre à la production en série 6
Technologies prod. énergie combinée Turbine à gaz 50 à 150 MW el. Degré de rend. él. 30 à 35% Propre à la production en série Installation combinée / GuD 250 à 400 MW el. Degré de rend. él. 58 à 60% Propre à la production en série 7
Chaleur à distance et prod. d énergie combinée Technologies prod. énergie combinée = 1 à 400 000 kwel. Focus à court terme V3E = 100 à 5 000 kwel. Exemple: 100 kw th. 25 à 40 appartements grand bloc d habitation / petite industrie 1) 500 kw th. 125 à 200 appartements Lotissement / industrie / services(etc. 1) 1 000 kw th. 250 à 400 appartements Quartier de ville / industrie / et infrastructure, etc. et plus grand 1) = 1) Projets potentiels avec chaleur à distance 8
Potentiel de chaleur à distance: substitution des anciens chauffages à mazout (source: OFE Potentiel d énergies renouvellables dans les plus importantes chaufferies, janv. 2007 70% pétrole 30% gaz état 2007 9
Mise sur pied d une collaboration très constructive avec ÉnergieSuisse! 10
Production d énergie combinée d énergieärme-kraft-kopplung WKK Pourquoi décentralisée? 11
Atouts de la prod. combinée: Injection dans les plus bas échelons Pas de perte de transport de 5 15% 12
Atouts de la prod. combinée: Grande flexibilité et haut degré de prod. (Source: Grimm, 2007, p.9 et Krost et Matics, p.2) Technologie de l installation Puissance électrique en kw el. Gradient de puissance en % / Min. Durée de mise en route ( Temps d arrêt > 8h ) en h Moteur à gaz (combiné) 10 1`000 50-65 0.025 (90 secondes) Turbine à gaz 100`000 10-25 0.3 Installation combinée/gud 430`000 4-10 3 Usine nucléaire 1`000`000 5-10 50 Usine à turbine à vapeur exploitant la houille 600`000 4-8 4 Usine exploitant la lignite 1`000`000 2-3 5 13
Chances de la prod. d énergie combinée: une partie des futurs réseaux Präsentation von BFE am VSE Symposium im Mai 2009. 14
Pourquoi une décentralisation de la prod. d énergie combinée + Production de chaleur et d électricité hautement efficace sur place + Pas de perte de transport Injection au niveau le plus bas du réseau + La production d énergie combinée a le plus haut degré de rendement en raison d une exploitation maximale du combustible + Exploitation de l énergie pour la production d une meilleure énergie à savoir de la chaleur et de l électricité + Réduction du CO 2 lors de la substitution des anciennes chaudières à mazout + Plus avantageux comme pour bien d autres énergies renouvelables + Réalisable politiquement Les solutions sont immédiatement applicables + Utilisation d énergie renouvelables telles que le biogaz, le gaz de bois, le gaz d installations d épuration, etc. + Propre sécurité d approvisionnement, par ex. pour les FM, les FMlocales, etc. 15
Pourquoi une décentralisation de la prod. d énergie combinée + Brève durée de mise en route, disponibilité flexible, haut gradient de performances + Création de valeur dans l entreprise, places de travail sur place + Apte au réseau de secours + Peut être financé (Leasing, crédit ou Contracting) + Technologie de série bien étudiée, desserte et maintenance simples + Utilisable lors de la modernisation ou l agrandissement d installations énergétiques + Brefs délais de livraison et mise en service dans les 6 mois + Longue viabilité (grande révision après 60 000 heures d exploitation seulement, c est-à-dire après 15 ans pour une durée de 4000 h/a) 16
Production d énergie combinée Prod. d énergie comb. / pompe à chaleur 17
Prod. comb. pompe à chaleur: 75% d én. renouv. sans CO 2 1ère partie énergie propulsive: - él. de la prod. combinée 3è partie énergie de l envir. Sources: - Air - Sol - Eau * - Chal. résiduelle - Install. réfrig. - Canalisation - Tunnel * Lois cantonales 4è partie chauffage locaux But: - Chauffage des locaux - Systèmes d aération - Eau chaude sanitaire 18
Production d énergie combinée Prod. d énergie combinée et CO 2 19
Écologie et prod. d énerg. combinée: Question des limites du système L él. vendue aux consommateurs en Suisse est-elle vraiment exempte de CO2? GWh 2500 Exportations en été 2000 1500 1000 500 0-500 - 1000-1500 Importations en hiver Importations en hiver - 2000 Jan Febr März April Mai Juni 20 Juli Aug Sept Okt Nov Dez
Technologies des installations et émissions de CO2 (Quelle: V3E interne) Technologie des installations CO2 en g par kwh electr. CO2 en g pro kwh therm. Usine à charbon 1000 Uniquement élec. UCTE-mixte d électricité 430 Uniquement élec. Inst. comb./gud avec gaz nat. 360 360 Chaleur et électr. Inst. comb. à huile 350 350 Chaleur et électr. Chaudière à mazout 300 Uniquement chaleur Chaudière à gaz 220 Uniquement chaleur 250 250 Chaleur et électr. 0 0 Chaleur et électr. Chaudière à bois 0 Uniquement chaleur Thermie solaire 0 Uniquement chaleur Inst. comb. à gaz Inst. comb. au biogaz 21
Vision écololgique avec prod. comb. d énergie: Réd. de 20% CO2 (Source: OFE exploitation efficient des combustibles fossiles.., F.Rognon, nov. 2008, p- 15 à 20) Mesures Effets sur les émissions de CO2 Effets sur la production d électricité Production d électricité avec une installation de prod. d énergie comb. exploitée aux combustibles fossiles, de 20 000 + 6,2 mio. t + 10,0 TWhel. Chauffage des locaux et préparation d eau chaude avec une pompe à chaleur de 800 000, substitutée à une ancienne chaudière à mazout, gaz - 16,4 mio. t - 10,0 TWhel. 140`000 chaudières demeurent en exploitation combinée avec des pompes à chaleur pour couvrir les pointes + 1,7 mio. t 0 Bilan - 8.5 mio. t neutre 22
Vision écololgique avec prod. comb. d énergie: Réd. de 20% CO2 (Source OFE: émission selon la loi sur le CO2 et le protocolede Kyoto 19.6.2009 Émission de CO2 en 2008, en Suisse: + 22,56 mio. t Combustibles + 17,76 mio. t Carburants = 40,20 mio. t Total Vision écologique en raison de l engagement de la prod. d énergie combinée: Moins 8,5 mio. t = Réduction du total de 20% 23
Production d énergie combinée Résumé 24
Résumé de la prod. d énergie combinée décentralisée 1. Prod. comb. = efficience maximale dans la production d énergie ( utiliser intelligemment l exergie pour la production de chaleur et d électricité) 2. Prod. comb. = Technique de série éprouvée, politiquement réalisable, applicable immédiatement 3. Prod. comb. = Complément logique dans le mixte de prod. d énergie (solution de ce jour et approvisionnement sans faille jusqu en 2030) 4. La prod. comb. réduit le CO2 5. La biomasse peut être exploitée efficacement dans la prod. d énergie combinée 6. Chaleur à distance et prod. d énergie combinée: une symbiose bienvenue La prod. d énergie comb. vient aussi en Suisse mais pas seule. Investissez-vous, laissez-vous convaincre. 25
Cordiaux remerciements de votre intérêt! Association production efficiente d énergie I V3E Dorfstrasse 27, case postale CH 8305 Dietlikon www.v3e.ch I info@v3e.ch 26