Le chauffage à distance L ÉNERGIE DE CONFORT Couplage Chaleur Force avec Biogaz pour le chauffage à distance Martin Schaub CTU-Conzepte Technik Umwelt AG, Winterthur Fernwärmewachstum und Innovationen 8. Tagung vom 15. Januar 2009 in Biel-Bienne
Contenu Introduction Trigénération? Utilisation de Biomasse solide Conceptions techniques Statu de l art Efficacités / Coûts Exemples d installations de gazéification Exemple Trigénération Conclusions 11.05.2009 2
Einführung Développement de beaucoup d idées de CCF, la majorité loin de maturité technique Toujours très basse utilisation des énergies renouvables dans ce secteur CCF typique d aujourd hui est basé sur une turbine à vapeur ou un moteur L utilisation de la chaleur en été habituellement très limitée ou pas possible chaleur dirige l exploitation seulement possible avec basse investissement Trigénération pouvait résoudre ce dilemme 11.05.2009 3
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Trigénération? Le but est l efficacité maximale des resources soit écologique, soit économique Biomasse Transformation chimique(gazéifi cation) Transformation énergétique Electricité Chaleur Transformation énergétique alternative SNG Augmentation de l efficacité technique Optimisation économique (plus d heures par an) 11.05.2009 5
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Utilisation de biomasse solide (bois) Conceptions techniques pour CCF Classique Statue de l art En développement En développement Combustion Vergasung Vergasung Pyrolyse Vapeur Gaz de Synthèse Gaz de Synthèse Huile (Coke) Turbine vapeur Moteur Cycle Combiné Moteur / CC Elec. Chaleur Elec Chaleur Elec (Chaleur) Elec. Chaleur η tot - η tot + η tot ++ η tot + 11.05.2009 7
Utilisation de biomasse solide (bois) Conceptions techniques pour CCF En développement En développement En développement Combustion Fumées Moteur Stirling Verbrennung Rauchgas Turbine è gaz chaude Vergasung Fuel cell Gaz de Synthèse Elec. Chaleur Elec. Chaleur Elec. Chaleur η tot +++ η tot ++ η tot ++++ 11.05.2009 8
Utilisation de biomasse solide (bois) L art / efficacité / coûts Technologie la plus mature: Turbine à vapeur classique Technologie acceptable: Gazéification avec moteur à gaz Spezifische Investitionskosten Vergleich Dampfturbine - Vergasung - Vergärung Strom + Wärme Wirkungsgrad 100 160 90 Relative spezifische Kosten (%) 140 120 100 80 60 40 20 0 0.1 1 10 100 1000 Plant Size (MW) Vergasung Dampfturbine Vergärung Wärmeertrag 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 5 10 15 20 25 30 Stromertrag Dampfturbinenwerk Vergasungsanlage 11.05.2009 9
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Nidwalden CCF avec haute efficacité énergétique 6.0 Wärmeleistun ng [MW] 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 Chauffage à bois Hiver Gazéification Eté 0.0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 8500 Stunden pro Jahr h/a 11.05.2009 11
Nidwalden CCF avec haute efficacité énergétique N 11.05.2009 12
Güssing CCF opérationnelle depuis 2002 Installation pilote de Trigénération Methanisation 11.05.2009 13
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Energiehub Baden Données Centrale chauffage combinée pour l hôpital cantonal et chauffage à distance Dättwil Aujourd hui utilisation de gaz naturel, Back Up par mazout EL Rénovation de l hôpital en planification avec amélioration énergétique Haute demande d électricité, haute demande de chaleur en hiver, très peu en été 11.05.2009 15
Energiehub Baden 11.05.2009 16
Energie utilisable des conceptions différentes Energie utilisable (direct) 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% G SN 11.05.2009 G öt Chaleur utilisable Electricité Production de gaz (SNG) or eb g e En u eh i rg b C F C on 'b ' F C C 'm en y o U ' ne si à bo ha C is fa uf ge 17 re di ct
Energie utilisable des conceptions différentes Energie utilisable avec pompe à chaleur 200.0% 180.0% 160.0% 140.0% 120.0% 100.0% 80.0% 60.0% 40.0% 20.0% 0.0% SNG Göteborg 11.05.2009 Energiehub CCF 'bon' 18 CCF 'moyen' Usine à bois Chauffage direct
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Conclusions L utilisation de biomasse solide (bois) pour CCF demande une transformation matière avant la conversion mécanique Beaucoup d idées pour CCF existent, applicable et mature aujourd hui sont la gazéification et la turbine à vapeur Pour des installations petite la gazéification est meilleur marchée et aussi à une efficacité plus élevée La trigénération peut augmenter l efficacité (surtout en été!) Considérant la pompe à chaleur, CFF ou trigénération améliorent l efficacité considérablement 11.05.2009 20