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Convertir la chaleur perdue en électricité, et pourquoi pas ?

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La start-up marseillaise Enogia, spécialisée dans les systèmes ORC (Organic Rankine Cycle) permettant de convertir la chaleur perdue en électricité, vient d’installer sur une unité de méthanisation d’une exploitation agricole une petite turbine très innovante, fonctionnant comme une centrale électrique.

C’est la première fois en France qu’un système ORC est installé pour une unité de petite puissance (100 kW).

Christophe et Sévérine Aubry, agriculteurs près de Saint Brieuc dans les Côtes d’Armor, viennent de mettre en service une unité de méthanisation avec cogénérateur assortie du système ORC Enogia dans leur exploitation de Ker-Noe.

L’objectif est triple :

• Valoriser le biogaz issu des déchets agricoles (fumier, matières végétales) au travers de la combustion du biogaz dans un moteur de cogénération(100 kW).

• Valoriser la chaleur perdue contenue dans les gaz d’échappement du moteur grâce au système ORC (5 à 7 kW supplémentaires).

• Valoriser leurs déchets agricoles. En effet, le digestat produit à l’issue du procédé de méthanisation peut être utilisé à l’épandage sur toutes les cultures, permettant ainsi de réduire de près de 50%, voire supprimer, l’utilisation d’engrais azotés.

Le principe du système ORC est de transformer la chaleur émise par le moteur en énergie utile via un fluide de travail. Au contact des gaz d’échappement, le fluide se transforme en vapeur sous pression, laquelle va alimenter une turbine. La rotation de cette turbine produit alors de l’électricité.

Les petites turbines (d’une gamme de puissance entre 5 et 100 kW) commercialisées par Enogia sont co-développées avec IFP Energies nouvelles fonctionnant comme une petite centrale électrique, ces turbines possèdent très peu de pièces d’usures, très peu de pièces en mouvement relatif ce qui leur confère une grande fiabilité et nécessite peu d’entretien comparé aux solutions basées sur des machines à piston ou à vis sans fin.

La turbine installée à Ker-Noe, tout à fait adaptée au moteur de cogénération de 100 kW mis en place sur cette exploitation, permettra de produire entre 5 et 7% d’électricité additionnelle. Le retour sur investissement est estimé à 3 ans.


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    19 Commentaires sur "Convertir la chaleur perdue en électricité, et pourquoi pas ?"

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    gaga42
    Invité

    Le second principe de thermo étant ce qu’il est, l’alternative est simple: – Soit le générateur principal (groupe électrogène?) est une brêle et son rendement est largement perfectible. – Soit la présence du rankine qui « pompe » sa source froide fait chuter le rendement du groupe. Des idées?

    energiestr
    Invité

    C’est la première solution : pour les petites puissances, le rendement des moteurs à gaz est bien plus bas que pour les fortes puissances. Il reste beaucoup d’énergie thermique non convertie en électricité, à un niveau de température élevé. Une seconde machine permet alors de remonter le rendement global. C’est analogue au cycle combiné qui permet d’améliorer le mauvais rendement des turbines à gaz en ajoutant une turbine à vapeur.

    Sonate
    Invité

    Utiliser cette chaleur sous forme directe, pour du chauffage, serait plus intéressant. Un tel système est à défaut d’avoir une utilisation possible de cette chaleur.

    newmann
    Invité
    Avec une cogénération biogaz, le rendement global est généralement supérieur à 80 %. 40% de rendement) bénéficie d’un tarif d’achat garanti (jusqu’à 21 cts€/kWh) . Donc faire plus d’électricité en utilisantla chaleur non valorisée (vendu au mieux 4-5 cts€/kWh), c’est plus que cohérent économiquement !!! Par contre, le coût d’un ORC « petite puissance » n’est pas donné et on a peu de recul sur la durée de vie. A suivre donc. PS : En cherchant un peu sur internet, l’unité de méthanisation a été réalisée par une société locale française (Evalor) et il y a une portes ouvertes organisée par la… Lire plus »
    Papijo
    Invité
    En fait, le problème, c’est de savoir quelles sont les performances (économiques et énergétiques) de ce mini cycle combiné. La solution « classique » est le moteur à gaz avec un rendement de l’ordre de 35 à 40% qui chute peu quand on n’est pas à pleine puissance. Les turbines à gaz ont un rendement plus faible, surtout dans les petites tailles, mais le plus grave, c’est qu’il s’écroule complètement dès qu’on n’est pas à pleine puissance. J’aimerais bien voir le bilan après un an de fonctionnement ! NB: Je m’inquiète des performances de la machine du point de vue énergétique, mais… Lire plus »
    Jfk
    Invité

    C’est l’utilisation de la chaleur qui devient complqué. Le procédé « summerheat » fait du froid avec la chaleur permet de maintenir une utilisation constante. C’est de la tri-génération avec des modalités variables, en chaud-froid. Déjà en application dans de grande ville, Bézier, Grenoble, Barcelone… ou chez EADS toulouse. Très couteuse au départ et réservé à des puissances supérieures à 1 Mwh, elle devient accessible et rentable à partir de 100 Kwh. Cherchez Summerheat pour plus d’information. C’est loin d’être un gadget.

    Jfk
    Invité

    on ne tient pas compte des subventions c’est une règle comptable.

    Jfk
    Invité
    En cogénération 100% de l’énergie primaire est dédiée à l’électricité, même si une part est consommée pour le fonctionnement des installations, c’est la chaleur résiduelle qui sert au chauffage et à la production de froid. Dans ce cas le retour sur investissemnet est plutôt rapide, sans y inclure l’économie de CO2 qui représentera un coût substanciel à l’avenir. Sans cogénération cette énergie est perdue et il faudra quand même de l’énergie pour chauffer ou climatiser. Ici le gain de rendement est faible 5 à 7%, contre 100% ou plus en cogénération. Dans le cas de l’éolien c’est l’énergie primaire qui… Lire plus »
    Siceraitsimple
    Invité

    « un retour sur investissement on ne tient pas compte des subventions c’est une règle comptable. » Je ne sais pas s’il y a des aides directes à l’investissement sur ce projet (c’est probable).. Par contre, il y a un tarif d’achat, celui de l’achat d’électricité « biogaz ». Lequel est très rémunérateur, autrement dit le temps de retour sur investssement annoncé ne veut rien dire.

    Jfk
    Invité

    Par rapport aux économies de CO2, aux économies d’engrais chimiques, aux éconimies induites sur la pollution des sols, de l’eau, de l’atmosphère. Sur la balance commerciale et les comptes publics, les recettes directes et indirectes, fiscales et sociales. Je préfère de loin un système transparent, affichant clairement le prix d’un service, que celui que vous défendez, fait de charges déguisées, de subventions indirectes, qui permet de maintenir artificiellement le prix en dessous du coût de revient réel.

    Sicetaitsimple
    Invité

    Mon seul propos était de dire que le temps de retour annoncé ne voulait rien dire. Si il est de 3 ans comme annoncé, c’est que le tarif d’achat est trop haut!

    Jfk
    Invité
    Vous ne faites que supposer, mon propos ne concerne que l’attribution de subvention, pas la durée de retour sur invetissement, suivez le fil. Mais si vous voulez qu’on débate de la gestion financière cela va prendre des heures. Même si le ROI était de 7 ans, l’investissement en vaudrait la peine. Pour faire simple le retour sur investissement se calule sur des données brutes, son seuil de rentabilité. Ne confondez pas bénéfice et ROI. Quand Mittal investi 900 milloins de dollars dans des fourneaux aux USA pour installer une co-génération, qu’il estime son ROI à 6 ans, il ne le… Lire plus »
    Jfk
    Invité
    Je connais les tarifs appliqués à la méthanisation, vous semblez oublier quelques aspets essentiels, la valorisation de la chaleur qui n’est pas prise en compte, celle des résidus, le digestat, qui quand il est issu de biomasse végétale ou de déchets organiques permet de réduire considérablement l’usage d’engrais chimiques. Voir de pesticides et de carburant dans des conditions d’exploitation adaptées. La réduction des émissions de CO2 liées à la cogénération, celle de nombreux polluants atmosphériques dégagée par l’incinération et la destruction des minéraux. L’ensemble des gaz à effet de serre, azote, méthane… Le jour où l’on chiffrera avec précision ces… Lire plus »
    Dan1
    Invité

    « A comparer avec les milliards d’argent public investis dans le programme nucléaire, le lancement d’une filière industrielle à un coût » Oui on peut comparer, mais attention il y a des milliards partout : Dans le nucléaire, quand il y a des milliards d’Euros, il y a des milliers de milliards de kWh. A réévaluer bien sûr avec les nouvelles données de 2014 car là ça date de 2012 en Euros 2010.

    Sicetaitsimple
    Invité
    vous semblez oublier quelques aspets essentiels, la valorisation de la chaleur qui n’est pas prise en compte, celle des résidus, le digestat, qui quand il est issu de biomasse végétale ou de déchets organiques permet de réduire considérablement l’usage d’engrais chimiques. Voir de pesticides et de carburant dans des conditions d’exploitation adaptées….. Le jour où l’on chiffrera avec précision ces données les tarifs sembleront cohérents. » Vous êtes très exaxtement en train de dire ce que je dis, c’est bien le consommateur d’électricité qui via la CSPE finance aujourd’hui tous ces « avantages ».Le jour où les chiffrera avec précision et où on… Lire plus »
    Jfk
    Invité
    Pro-nucléaire concerne les commentateurs ci-dessus, qui considèrent comme normal que pendant des années le consommateur et le contribuable aient financés l’industrie nucléaire, comme l’industrie du pétrole et du gaz, mais qui deviennet réticents dès qu’il s’agit d’ENR. Comme-ci la recherche publique n’avait pas financé le nucléaire et les investissements n’étaient pas à 100% publics. Comme ci nous n’allions pas payer la facture du stockage, du démantèlement, celles des mise à niveaux, des garanties, ou celles liées à un incident si il devait se produire. Des milliards d’euros pour des milliards de Kwh comme dans le renouvelable en toute tranparence, c’est… Lire plus »
    Jfk
    Invité

    Des milliards d’euros pour des milliards de Kwh comme dans le renouvelable en toute transparence, c’est ce qui diffère de l’opacité de la filière nucléaire.

    Jfk
    Invité

    Il faut aussi vous précisez 1000 euros par an. LOL

    Jfk
    Invité

    Le retour sur investissement (ROI en anglais) se traduit par le rapport entre le montant d’un investissement et les bénéfices escomptés sur une durée donnée. On calcule en combien de temps l’investissement initial sera remboursé par les revenus bruts de l’entreprise. Je ne saurais pas expliquer mieux à quelqu’un qui a dû avoir le même prof que Christine Lagarde. Au moins la prochaine fois j’évitarais de perdre mon temps!

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