Fourniture d une chaudière électrogène à technologie Stirling 1. RAPPEL DU PROJET 1.1. CONTEXTE GENERAL Les réseaux électriques sont soumis à une évolution sans précédent depuis leur création à la fin du XIX e siècle. La libéralisation du marché de l électricité, l augmentation rapide de la production d énergie électrique provenant des sources d énergies renouvelables dans les réseaux, les congestions de plus en plus importantes sur les réseaux dues à l impossibilité de construire des nouvelles lignes, voici quelques uns des défis à relever pour le système électrique dans son ensemble. En 2005, la commission européenne a créé un groupe de travail chargé de définir l avenir des réseaux électriques et a lancé la notion de «Smart Grid» qui définit les grandes lignes de développement. Devant les investissements colossaux qui s annoncent dans des réseaux électriques vieillissants, les enjeux sont tout à fait considérables. Sans chercher à être exhaustif sur un sujet aussi vaste, nous pouvons affirmer que deux voies d innovation vont être déterminantes : l intégration des sources d énergies renouvelables et l arrivée massive de la communication au service des réseaux électriques. Depuis toujours, les sources de production sont constituées d alternateurs synchrones entraînés par des turbines de différentes natures. Une théorie très vaste s est développée autour de ce modèle de réseau dont le comportement dynamique est largement tributaire des sources qui l alimentent. Or, les nouvelles sources qui vont s intégrer dans les réseaux ont des comportements dynamiques très différents liés, d une part, au découplage entre la fréquence du réseau et la vitesse de la génératrice opéré par l électronique de puissance mais aussi, d autre part, au processus de conversion d énergie primaire de puissance unitaire plus faible et de caractéristiques résolument différentes. L introduction des énergies renouvelables ainsi que la libéralisation du marché de l électricité vont conduire à la multiplication des acteurs sur le réseau. Nous passons, à un rythme assez rapide, d un système monopolistique et fortement structuré autour d opérateurs de grande taille à un système beaucoup plus ouvert où tout un chacun pourra à la fois être un consommateur d électricité mais aussi proposer des services au réseau (production décentralisée, maîtrise de la demande d électricité...). La structuration induite naturellement par l organisation ancienne des grandes entreprises doit maintenant être remplacée par une structure de coordination totalement nouvelle à mettre en place entre les différents acteurs. Sans entrer dans les détails de fonctionnement qui ont été élaborés ces dernières années (dans le cas de la France, à partir de la loi du 10 février 2000 sur la modernisation et le développement du service public de l électricité), des coordinations de cette nature existent déjà, mais une notion est appelée à se développer dans l avenir qui amplifiera 2012 - Achat cogénération Stirling Page 1/5
largement ce besoin de coordination : la centrale virtuelle (Virtual Power Plant dans la littérature anglo-saxonne). L idée majeure de cette centrale consiste à coordonner des unités de production d énergie électrique de manière à proposer des services au réseau analogues à ceux proposés par une centrale de production classique. On pourra y trouver des dispositifs de production de différentes natures : contrôlable (source classique, cogénération...), intermittente (éolien, photovoltaïque...) voire à l avenir, intégrant du stockage d'énergie. Il est bien évident que ce type de source sera, au vu du contexte actuel, très différent des sources traditionnelles et que la mise en place de ce type de centrale se fera très progressivement. Une première étape, en cours de déploiement pourrait être de développer un système de communication beaucoup plus performant autour des réseaux électriques. Le développement d un tel système se fera autour d un maître mot : interopérabilité. En d autres termes, c est la mise en place et la mise en œuvre d une norme de communication acceptée par le plus grand nombre qui permettra ce développement. 1.2. OBJECTIF DE L APPEL D OFFRE L idée majeure de ce projet consiste à coordonner les nouvelles unités de production d énergie électrique de manière à proposer des services au réseau analogues à ceux proposés par une centrale de production classique. Dans ce cadre, l Ecole Nationale Supérieure d Arts et Métiers (ENSAM) souhaite intégrer des machines de cogénération dans cette activité. Une machine de type moteur à gaz est déjà en service dans un local dédié à ce type de matériels. L ENSAM souhaite faire l acquisition d une seconde machine basée sur une technologie de type Stirling. Les secteurs économiques d application sont les producteurs d énergie électrique, les gestionnaires de réseau, les concepteurs de logiciels de simulation dédiés à la supervision des systèmes de production d énergie électrique. 2012 - Achat cogénération Stirling Page 2/5
2. Cahier des charges 2.1. Caractéristiques générales 2.1.1. Technique : o Etre conçue sur une technologie de moteur à combustion externe type STIRLING o Posséder une puissance thermique inférieure à 30kWth et électrique inférieure à 10kW Electrique. o Pouvoir être pilotée à distance (logiciel d exploitation ouvert et compatibles avec logiciel du type : PCVue ou Labview ) o Alimentation au Gaz Naturel 2.1.2. Intégration sur la plateforme existante : o Pouvoir être installée sur le second emplacement dédié de la plateforme selon les plans disponibles (annexe1) et le CCTP de la plateforme (annexe 2) o Etre homologuée en France o Travaux réalisés dans les règles de l art 2.1.3. Valorisation o Avoir un potentiel de développement sur le marché Français reconnu o Permettre d attirer des partenaires industriels en région 2.1.4. Documentations o Fourniture de la documentation des logiciels et machines nécessaires à la mise en service et au bon fonctionnement de la cogénération Stirling. 2.1.5. Option o Chiffrage de la pose o Fourniture d une deuxième machine sans pose pour expérimentation interne 2.2. Garanties o Garantie du matériel 12 mois minimum o Garantie de la pose 12 mois minimum o En option, le chiffrage d un contrat de maintenance annuel serait apprécié. 3. Annexes 3.1. Annexe 1 Photos du local Cogénération existant avec la 1ere cogénération à moteur gaz 2012 - Achat cogénération Stirling Page 3/5
3.2. Annexe 2 - Plan RDC avec le local Cogénération Stirling - 2 nd Cogénérateur 2012 - Achat cogénération Stirling Page 4/5
3.3. Annexe 2 Schéma hydraulique existant du réseau de chaleur dans le local cogénération Stirling Implantation 2012 - Achat cogénération Stirling Page 5/5