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Cognration> pour les matres douvrage

GUIDE COGNRATIONComment estimer la pertinence dune installation de cognration

Version aot 2009

Plus dinfos : www.bruxellesenvironnement.be sous la rubrique : Professionnels > Thmes > Energie > La cognration facilitateur cognration : [email protected] 0800 85 775

I NSTALLER

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C OGNRATION

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TABLISSEMENT

A VANT - PROPOS

AVANT-PROPOS

LA COGNRATION EST UNE TECHNOLOGIE D'AVENIRLe 13 novembre 2002, le Gouvernement de la Rgion de Bruxelles-Capitale adoptait le Plan d'amlioration structurelle de la qualit de l'air et de lutte contre le rchauffement climatique. Ce Plan, dit Plan Air Climat, regroupe les mesures mettre en uvre afin d'amliorer la qualit de l'air ambiant mais galement de diminuer les missions de gaz effet de serre d'ici 2010. Aujourd'hui, la Rgion Bruxelles-Capitale est face ses responsabilits. Que ce soit pour des questions de lutte contre les changements climatiques, de dpendance nergtique ou d'impact des fluctuations du prix des nergies sur l'conomie, il est urgent d'agir. La production combine de chaleur et d'lectricit, ou cognration, permet d'conomiser entre 15 et 20% d'nergie primaire et donc de rduire les missions polluantes, dont le CO2. Pour aider le dveloppement de cette technologie d'avenir, la Rgion Bruxelles-Capitale a mis en place un important dispositif de soutien: - Un rgime de certificat vert dans le cadre de lArrt du Gouvernement de la Rgion de Bruxelles-Capitale du 6 mai 2004 relatif la promotion de l'lectricit verte et de la cognration de qualit; - Un accs prioritaire et non discriminatoire au rseau de distribution dlectricit; - Un Facilitateur en Cognration pour accompagner (gratuitement) vos premiers pas ; - Lorganisation de sminaires et de rencontres pour en dmontrer toute lefficacit; - La mise disposition dinformations techniques et administratives travers cette brochure et galement par le site internet : www.bruxellesenvironnement.be sous la rubrique "Professionnels/ Thmes/Energie/La cognration". Cette brochure vous guidera dans vos rflexions et vous permettra de juger si le choix dinstaller une cognration dans votre tablissement est pertinent ou pas. La cognration nest donc plus un mythe! Toutes les conditions sont runies pour que vous, chef dentreprise, responsable technique, gestionnaire d'immeuble franchissiez le pas et participiez leffort collectif tout en vous assurant le recours une technologie moderne des cots conomiques avantageux.

Le Cabinet de la Ministre Bruxelloise de l'Environnement, de l'Energie et de la Politique de l'Eau.

ESTIMER LA PERTINENCE DUNE COGNRATION

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GUIDE POUR LES MATRES DOUVRAGE

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TABLISSEMENT S OMMAIRE

SOMMAIRE

P4 P5 P7 P9 P10 P12 P14

Introduction Une conomie dnergie significative Une rduction des missions de CO2 rcompense La certification de l'unit de cognration Les nombreux avantages de la cognration Les technologies de cognration La dmarche suivre pour un projet de cognration P15 P16 P17 P20 1re phase: ltude de pertinence 2me phase : l'tude de faisabilit 3me phase : choisir son mode de financement et d'exploitation 4me phase : rdaction du Cahier des Charges final

P21 P22 P23 P24

Le Facilitateur en Cognration Pour vous aider raliser votre projet de cognration Conclusions Annexes P24 P27 P34 Annexe 1: Le calcul du nombre des Certificats Verts Annexe 2: Dimensionnement de lunit de cognration Annexe 3: Calculer la rentabilit de votre projet de cognration P39 Annexe 4: Fiche rcapitulative


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I NTRODUCTION

INTRODUCTIONQUE VOUS SOYEZ RESPONSABLE D'UN HPITAL, D'UNE ENTREPRISE, D'UN HTEL OU D'UN IMMEUBLE DE LOGEMENT, VOUS AVEZ TOUJOURS BESOIN DE CHALEUR ET DLECTRICIT.La chaleur, dont nous parlons ici, est celle qui sert chauffer des btiments (eau chaude, air chaud, vapeur basse pression), prparer l'eau chaude sanitaire ou rpondre aux besoins de certaines applications industrielles.

CE GUIDE S'ADRESSE ...principalement aux gestionnaires d'tablissements possdant une consommation de combustible d'au moins 50 000 litres de mazout ou 50 000 m3 de gaz par an. En dessous de cette limite, la mthodologie pour ltude de pertinence de ce guide nest pas adapte. Cependant des projets de plus petite taille peuvent galement tre intressants. Par ailleurs, ce guide ne tient pas compte de la situation particulire des grosses entreprises industrielles ncessitant une puissance lectrique suprieure 5 MW

POUR COUVRIR VOS BESOINS DE CHALEUR ET D'LECTRICIT, VOUSUTILISEZ GNRALEMENT UNE CHAUDIRE COMBUSTIBLE FOSSILE ET VOUS ACHETEZ L'LECTRICIT AU RSEAU.

Pourtant, il est possible, et souvent avantageux, de couvrir simultanment ses besoins de chaleur et d'lectricit par une unit de cognration. Il s'agit d'un moteur, d'une turbine gaz ou d'une turbine vapeur, qui gnre simultanment de la chaleur et de l'lectricit.

POUR QUUNE COGNRATION SOIT RENTABLE ET EFFICACE IL FAUT QUELLE SOIT DIMENSIONNE DE FAON OPTIMALE !Ce dimensionnement est le rsultat dune tude de faisabilit , ralise dans les Rgles de lArt par un bureau dtudes comptent. Cette tude est payante, mais subsidie 50 % (voir www.bruxellesenvironnement.be sous la rubrique Professionnels/Thmes/Energie/La cognration). Toutefois, il se pourrait que la conclusion de cette tude soit quune cognration nest pas adapte pour votre tablissement. Afin de vous pargner du temps et de largent pour une tude de faisabilit qui ne serait pas concluante, la Rgion de Bruxelles-Capitale vous offre cette brochure et loutil de calcul appel COGENcalc.xls disponible sur le site www.bruxellesenvironnement.be sous la rubrique Professionnels/Thmes/Energie/La cognration. Ces outils vous permettront de faire une pr-tude, appele tude de pertinence. Si ltude de pertinence est concluante, vous allez pouvoir prendre la dcision de commander ltude de faisabilit. Pour raliser ltude de pertinence par vous-mme, la mthode est trs simple: - partir de vos besoins de chaleur, vous pourrez rapidement dterminer la puissance optimale de lunit de cognration installer dans votre tablissement, comme expliqu en annexe 2, p. 27 ; - ensuite, laide des formules reprises dans ce guide, vous pourrez calculer la rentabilit dun tel projet. Il suffit de suivre les diffrentes tapes expliques en annexe 3, p. 38.

POURQUOI INSTALLER UNE COGNRATION CHEZ VOUS ?Il y a deux raisons principales: a. Elle permet une conomie dnergie primaire dune faon substantielle, et donc la rduction des missions CO2 (Kyoto). b. Elle permet de rduire votre facture dnergie, si linstallation est bien conue.


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CONOMIE D NERGIE SIGNIFICATIVE

UNE CONOMIE DNERGIESIGNIFICATIVECEST QUOI LA COGNRATION ?La cognration, ou production dnergie combine, est une technique de production simultane dnergie lectrique et de chaleur. Son intrt rside dans les rendements nergtiques suprieurs obtenus par comparaison avec une production spare quivalente dlectricit et de chaleur. Dans les applications les plus courantes de la gamme de puissance tudie ici, la cognration est ralise partir dun moteur explosion. Il sagit dun moteur aliment au gaz naturel, l'huile vgtale ou au biodiesel. Celui-ci entrane un alternateur qui transforme lnergie mcanique en lectricit. La chaleur contenue dans les gaz dchappement, dans leau de refroidissement et dans lhuile de lubrification peut tre rcupre pour produire de l'eau chaude, sanitaire ou de chauffage, voire de la vapeur d'eau.

moteur combustible alternateur chaleur changeur de chaleur

lectricit

UNE UNIT DE COGNRATION NEREMPLACE JAMAIS TOTALEMENT UNE CHAUDIRE, ELLE LA COMPLTE UTILEMENT.

Autrement dit, il s'agit de rcuprer la chaleur perdue des technologies existantes de production d'lectricit (type groupes lectrogne). Grce cette rcupration de chaleur, les pertes dnergie se rduisent de manire significative. Ainsi, la cognration permet d'conomiser entre 15 et 20% dnergie primaire par rapport la production spare de ces mmes quantits de chaleur et d'lectricit. Dmonstration par l'exemple la page suivante.

Tant que la demande en chaleur correspond un fonctionnement normal de lunit de cognration, celleci assure la production de chaleur, seule ou associe votre chaudire. Pendant les priodes de faible demande de chaleur, cest votre chaudire qui assure seule la production de chaleur.


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CONOMIE D NERGIE SIGNIFICATIVE

UN EXEMPLE VAUT MIEUX QUUN LONG DISCOURSComparons la cognration avec la production spare : Pour produire 350 kWh d'lectricit et 530 kWhq de chaleur... - une unit de cognration au gaz, avec un rendement lectrique de 35% et un rendement thermique de 53%, va consommer 1000 kWhp d'nergie primaire ; - la meilleure centrale lectrique (Turbine Gaz Vapeur), avec un rendement de 55%, va consommer 636 kWhp d'nergie primaire. La meilleure chaudire, avec un rendement annuel de 90 %, va consommer 589 kWhp d'nergie primaire. Le total pour les filires spares s'leve 1 225 kWhp d'nergie primaire. Ces deux installations sont appeles "Installations de Rfrence".COGENERATION (combustible Gaz naturel) kWh kWh 350 1000 Unit de cognration 530 589 Pertes = 120Chaleur Electricit

PRODUCTION SEPAREE (combustible Gaz naturel) kWh 350 Centrale TGV 636 1225 kWh

530

Chaudire Haut rend.

UNE RDUCTIONDES MISSIONS DE CO2

Pertes = 345

- exprime par rapport lmission totale de CO2 des filires spares, lconomie relative en CO2 est de 225 x 0.217 = 18 % 1 225 x 0.217

UNITS1 Mega = 1 000 kilo 1 MW = 1 000 kW 1 MWh = 1 000 kWh 1 MWh = 1 MW x 1 hESTIMER LA PERTINENCE DUNE COGNRATION

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P a r

e x e m p l e

Les missions polluantes, dont le CO2, sont gnralement directement proportionnelles la consommation d'nergie. Qui dit conomie d'nergie primaire pour assurer les mmes besoins (lectriques et thermiques), dit rduction des missions en CO2. Il est admis que 1 MWh de gaz naturel met 217 kg de CO2, non seulement lors de sa combustion, mais galement pour sa prparation. De mme, 1 MWh de mazout met 306 kg de CO2.

L'conomie d'nergie primaire devient alors gale : 1 225 - 1 000 = 225 kWhp - exprime par rapport la consommation totale d'nergie primaire des filires spares, la fraction conomise est de 225 = 18 % 1 225 - en tenant compte du coefficient dmission en CO2 du gaz naturel de 217 kg/MWh (0.217 kg/kWh), le gain en CO2 devient alors gal : 225 x 0.217 = 49 kg de CO2 vits

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TABLISSEMENTRCOMPENSE

RDUCTION DES MISSIONS DE

CO2

UNE RDUCTION DES MISSIONS DE CO2 RCOMPENSENon seulement, la technologie de la cognration permet de raliser des gains dnergie primaire apprciables mais elle contribue galement rduire les missions de CO2 rejetes dans latmosphre. Afin de participer aux objectifs fixs par le Protocole de Kyoto pour notre pays, la Rgion de Bruxelles-Capitale a dcid de promouvoir cette technologie. LArrt du 6 mai 2004 du Gouvernement de la Rgion de Bruxelles-Capitale relatif la promotion de llectricit verte et de la cognration de qualit a instaur un rgime de certificats verts destin promouvoir llectricit verte.

LLECTRICIT VERTEest llectricit produite partir de sources dnergie renouvelable (olien, solaire, hydraulique et biomasse).

LES CERTIFICATS VERTS (C.V.)Les certificats verts sont des titres transmissibles, attribus aux producteurs dlectricit verte et de cognration de qualit pour les installations disposant dune attestation de conformit.

Unit de cognration Electricit Auto-consommation Revente un fournisseur (via le rseau) Chaleur Valorisation sur le site Vente un tiers

UNE COGNRATION DE QUALITest une unit de production combine de chaleur et dlectricit conue en fonction des besoins de chaleur de lutilisateur de sorte que la production de chaleur soit pleinement valorise et que l'installation ralise ainsi une conomie relative de CO2 suprieure ou gale 5 %. Pour pouvoir bnficier de certificats verts, une installation de cognration situe sur le territoire de la Rgion de Bruxelles-Capitale doit avoir fait l'objet d'une certification pralable par Brugel. La certification se matrialise par la dlivrance dune attestation de conformit.

BRUGEL

Certificats verts

BRUGEL

LES PRINCIPES DU RGIME DES CERTIFICATS VERTSToute unit de cognration certifie pourra recevoir chaque trimestre un nombre de certificats verts si lconomie relative en CO2 du trimestre est de minimum 5%. Le nombre de certificats verts octroys une installation certifie s'obtient en divisant le gain en CO2 de la cognration par rapport aux filires spares, par le coefficient d'mission de CO2 du gaz naturel, soit 217 kg/MWh. Le coefficient d'mission de CO2 de l'installation est tabli par Brugel, sur base des donnes transmises par le gestionnaire de la cognration pour le trimestre en question. Chaque trimestre, les certificats verts obtenus pourront se vendre au fournisseur dlectricit le plus offrant. Ce dernier a lobligation de fournir Brugel un nombre de certificats verts proportionnel son propre volume de vente dlectricit. Ce quota a t initialement fix 2,25 % en 2005, ensuite 2,5% jusqu'en 2009 et augmentera 2,75 % en 2010, 3 % en 2011 et 3,25 % en 2012.

Quotas amendes

March virtuel Certificats verts

Fournisseurs (prix du march)

LCONOMIE RELATIVE EN CO2sobtient en divisant le gain en CO2 de la cognration par rapport aux filires spares, par lmission totale des filires spares. (voir Annexe 1)


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RDUCTION DES MISSIONS DE

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RCOMPENSE

"BRUGEL", LE RGULATEUR BRUXELLOIS ...QUI CONTRLE LE MARCH DE L'NERGIE

La Commission de rgulation pour l'nergie en Rgion de Bruxelles-Capitale, dnomme "Bruxelles Gaz Electricit", en abrg "BRUGEL", s'assure que l'organisation et le fonctionnement du march rgional de l'lectricit et du gaz soient rgls de manire efficace. A cette fin, elle fournit des avis aux autorits publiques, contrle et rglemente l'organisation du march. Brugel est entre autres comptents pour: - octroyer les licences des fournisseurs d'lectricit et de gaz actifs en Rgion de Bruxelles-Capitale ; - contrler le gestionnaire du rseau de distribution pour l'lectricit et le gaz : Sibelga ; - contrler le gestionnaire du rseau de transport rgional d'lectricit : Elia - assurer le respect de la lgislation rgionale ; assurer le respect des missions de service public ; - octroyer les certificats verts. Au niveau fdral : la CREG (Commission de Rgulation de l'Electricit et du Gaz) est comptente en matire de tarification, de rseau de transport fdral d'lectricit sous haute tension et de gaz sous haute pression, de production et stockage d'nergie.

Si le quota impos nest pas atteint, le fournisseur devra payer une pnalit par certificat vert manquant. Cette pnalit est de 100 euros en 2007 mais elle pourra tre revue par le gouvernement de la Rgion Bruxelles-Capitale. Il pourra ainsi, non seulement, soit consommer lui-mme, soit vendre son lectricit produite au prix du march physique, mais galement vendre les certificats verts quil aura reus au prix du march virtuel. Le prix du certificat vert est videmment troitement li au montant de la pnalit. Les calculs du nombre de certificats verts se font sur base des donnes enregistres par les instruments de mesure de linstallation de cognration, qui sont communiques Brugel le dernier jour ouvrable de chaque trimestre. Remarques : 1. Une installation de cognration a droit des certificats verts pendant une priode de 10 ans dater de sa mise en service. 2. Un certificat vert a une dure de vie de 5 ans aprs mission. 3. Si le cognrateur est aliment par un combustible autre qu'un combustible fossile, le coefficient d'mission de CO2 de l'installation sera tabli par Brugel, sur base des donnes transmises pour le trimestre.

RFRENCES- Ordonnance du 19 juillet 2001 relative lorganisation du march de llectricit, notamment les articles 2, 16 et 28 ; - Arrt du Gouvernement de la Rgion de Bruxelles-Capitale du 6 mai 2004 relatif la promotion de llectricit verte et de la cognration de qualit; - Arrt ministriel du 12 octobre 2004 tablissant le code de comptage ; - Arrt ministriel du 3 mai 2005 portant sur la reconnaissance de certificats verts wallons en Rgion de Bruxelles-Capitale. Voir Annexe 1 pour le calcul dtaill du nombre de Certificats Verts.

UN FACILITATEUR VOTRE DISPOSITIONPour vous aider, un nouveau service de conseils, destin aux gestionnaires souhaitant utiliser la cognration pour rduire leur facture d'lectricit a t mis sur pied. Ce service de Facilitateur en Cognration est votre disposition gratuitement pour rpondre toutes vos proccupations et pour vous faciliter la vie, chaque tape de votre projet de cognration.

COORDONNES DU FACILITATEUR ENCOGNRATION

Yves Lebbe [email protected] 0800/85 775ESTIMER LA PERTINENCE DUNE COGNRATION

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CERTIFICATION D ' UNE INSTALLATION DE COGNRATION

LES AIDES ET SUBSIDES LA COGNRATION1. Les Primes Energie de la Rgion Bruxelles-Capitale Montant des primes : voir www.bruxellesenvironnement.be sous la rubrique "Professionnels/Thmes/Energie/ La cognration/Le financement de vos projets. Pour ces primes l'investissement, le montant du subside est plafonn 200 000 euros/btiment et par socit, sur une priode de 3 ans, toutes aides comprises. 2. Aide l'investissement (loi expansion conomique) Pour le secteur priv, sauf certains sous-secteurs. Pour plus d'informations : Agence bruxelloise pour l'entreprise : www.ecosubsibru.be - tl. : 02 422 00 20 3. Dduction fiscale pour investissements conomiseurs d'nergie Pour le secteur priv. Plus d'informations : Service Public Fdral Finances : www.minfin.fgov.be

LA CERTIFICATION D'UNE INSTALLATION DE COGNRATIONToute unit de cognration situe en Rgion de Bruxelles-Capitales devra donc tre certifie pour recevoir des certificats verts. La certification permet essentiellement de vrifier la qualit du comptage des nergies consommes et produites. Les dtails des appareils de mesures sont dcrits dans le document: "Code de comptage", disponible sur: www.brugel.be. Toute demande de certification est adresse Brugel. Le demandeur joint, en annexe au formulaire (disponible sur www.brugel.be), les documents suivants: 1 les schmas affrents l'installation considre et notamment: - un schma gnral de conception de l'installation reprenant l'emplacement des instruments de mesure; - un schma unifilaire lectrique; - un schma nergie primaire ; - un schma fluide thermique; 2 les fiches techniques relatives l'installation ou ses composants et notamment: - les fiches techniques des compteurs ; - les fiches techniques des sondes lies aux compteurs ; 3 s'il y a lieu, une copie du permis d'environnement et du permis d'urbanisme relatifs l'installation; 4 s'il chet, une copie du contrat relatif la vente de chaleur et/ou d'lectricit par le propritaire de l'installation des tiers; 5 tout document tablissant la date de la mise en service de l'installation. Suite la certification, Brugel remettra une attestation de conformit. Cette attestation sera valable pour toute la dure de vie de linstallation, pour autant quelle ne soit pas modifie. Toute modification, mme mineure, devra tre notifie au service dans les 15 jours. A tout moment, et au minimum une fois par an, linstallation devra tre contrle par Brugel afin de vrifier quelle rpond toujours aux conditions de dpart.


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NOMBREUX AVANTAGES DE LA COGNRATION

LES NOMBREUX AVANTAGESDE LA COGNRATION

AVANTAGES CONOMIQUES- Une rduction significative de votre facture dachat dlectricit En tant que propritaire d'une unit de cognration, votre facture dachat dlectricit diminuera de manire significative suite : - une baisse de la quantit d'lectricit achete au fournisseur et donc galement des cots de distribution et transmission ; - une diminution de la pointe quart-horaire ; - des conditions parfois plus intressantes en fonction de votre profil de consommation ; - une diminution des redevances "cotisation fdrale", "surcharge clients protgs", etc. - La revente des certificats verts, un sacr coup de pouce ! Si votre cognration est de qualit, vous obtiendrez des certificats verts que vous pourrez revendre un fournisseur d'lectricit au prix du march virtuel . Ce gain financier supplmentaire sera d'autant plus confortable que votre cognration permet une rduction importante des missions de CO2. - Un pouvoir de ngociation accru Avoir la possibilit de revendre de llectricit verte mais surtout les certificats verts reus de Brugel sont deux atouts supplmentaires qui vous mettent dans une position de force lors des ngociations.

AVANTAGES SOCIAUX- Cration de nouveaux emplois au niveau rgional Une cognration ne remplace pas totalement une chaudire, mais elle la complte utilement. Cet investissement supplmentaire est donc synonyme de la cration de nouveaux emplois, tant pour ltude technique dtaille, de prfrence prcde dune tude de faisabilit, que pour linstallation et lentretien de cette cognration dans votre tablissement. - Un savoir-faire valoriser chez nos voisins La cognration tant une technologie de pointe, il est ncessaire quelle soit correctement dimensionne et judicieusement intgre dans linstallation existante. Par ailleurs, elle exige un suivi automatis de haut niveau. Autant de comptences qui peuvent sexporter ltranger.


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NOMBREUX AVANTAGES DE LA COGNRATION

AVANTAGES ENVIRONNEMENTAUX- Une participation active aux engagements de Kyoto Les missions de CO2, de par leur problmatique mondiale, exercent un impact nfaste quant l'quilibre climatique de la Belgique et du reste du monde. Connaissant les rpercussions d'un tel bouleversement, comme inondations, scheresses, tornades, lvation du niveau de la mer, extension des maladies infectieuses, pollution des rserves d'eau potable, etc, il est donc primordial de tout mettre en uvre pour rduire au plus vite les missions de CO2. En tant que dtenteur d'une unit de cognration vous participez activement au respect des engagements de la Belgique au Protocole de Kyoto, dans la mesure o cette technologie permet une rduction substantielle des missions de CO2. - De lnergie pour nos enfants Contrairement ce que pourrait laisser croire la mondialisation des changes, l'abondance des ressources nergtiques n'est qu'apparente et l'approvisionnement n'est pas acquis. En effet, les ressources fossiles sont puisables. A consommation constante, les rserves prouves de gaz seront compltement puises d'ici environ 60 ans, celles de ptrole d'ici peine 40 ans. En tant que dtenteur d'une unit de cognration vous contribuez fortement prolonger les dernires rserves d'nergie fossile, dans la mesure o cette technologie permet une conomie d'nergie primaire significative voire d'utiliser un combustible renouvelable comme la biomasse.

KYOTO EN CHIFFRES ...Par l'augmentation des missions de gaz effet de serre (principalement dioxyde de carbone, mthane et protoxyde d'azote) notamment dans les pays industrialiss, le climat de notre plante est en train de changer. Les prvisions des experts internationaux sont alarmantes. La temprature sur la terre aura par exemple mont, d'ici la fin du sicle, de 1.4 5.8 en moyenne, ce qui aura des incidences importantes sur le niveau de la mer, les conditions mtorologiques gnrales, les cosystmes, l'agriculture et l'approvisionnement d'eau, la sant publique et l'conomie. Afin de remdier ces problmes, le Protocole de Kyoto a t adopt en 1997 et ratifi le 16 fvrier 2005. Les objectifs d'missions du Protocole attribuent chaque pays un quota, une quantit fixe de gaz effet de serre qui peut tre rejete annuellement par le pays en question dans la priode 20082012. Pour la Belgique, ces quotas impliquent que les missions des gaz effet de serre doivent diminuer de 7.5 % par rapport au niveau d'missions de 1990.

" Si nous ne faisons rien contre le rchauffement climatique, notre conome s'effondrera " Sir Nicolas Stern, 30 octobre 2006


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TECHNOLOGIES DE COGNRATION

LES TECHNOLOGIES DE COGNRATIONI LE MOTEUR GAZ (OU BIO COMBUSTIBLES)

Il s'agit d'un moteur explosion coupl un alternateur produisant l'lectricit. La chaleur est quant elle rcupre plusieurs niveaux: - La chaleur des gaz d'chappement 500 C peut tre rcupre plus de 70 % par refroidissement 120 C (moteur gaz) ; - La chaleur de l'eau de refroidissement environ 100 C reprsente gnralement la plus grande part; - La chaleur de l'huile du moteur 100 C peut galement tre entirement rcupre; - La chaleur de refroidissement du turbo 55 C se rcupre plus difficilement. Ces moteurs conviennent bien pour des utilisations d'eau chaude des tempratures infrieures 100 C, bien qu'une petite quantit de vapeur basse pression puisse nanmoins tre gnre grce aux gaz d'chappement. Ces moteurs sont le plus souvent utiliss pour des petites gammes de puissance, de 5 kW jusqu' 7 000 kW.I LES TURBINES GAZ

Il s'agit d'une technologie drive des racteurs d'avion. Le combustible (gnralement du gaz naturel) est brl dans une chambre de combustion alimente en air sous pression en provenance dun compresseur. Les gaz produits sont introduits dans une turbine o leur nergie est transforme en nergie mcanique pour lentranement du compresseur dair et dun gnrateur dlectricit. L'nergie rsiduelle, sous forme de gaz chauds (environ 500 C), peut tre utilise pour rencontrer les besoins de chaleur (vapeur et/ou eau chaude). Une post-combustion ventuelle de ces gaz, fortement chargs en oxygne, permet d'obtenir plus de chaleur et d'augmenter le rendement global. Contrairement aux moteurs, la turbine gaz se prte trs bien la production de vapeur et ce, si ncessaire, jusqu des conditions de vapeur vive telles que 110 bar / 525 C par exemple. Les turbines gaz sont utilises pour des gammes de puissance plus importantes, de 1 100 MW. Cependant, depuis peu, on peut trouver des micro-turbines d'une puissance comprise entre 30 kW et 1000 kW, que nous ne dvelopperons pas ici.I LES TURBINES VAPEUR

Dans le cas des turbines vapeur, l'nergie mcanique (puis lectrique) est produite par la dtente de vapeur haute pression gnre dans une chaudire conventionnelle, utilisant n'importe quel combustible. La chaleur est quant elle rcupre la sortie de la turbine, soit sous forme d'eau chaude, soit sous forme vapeur. Les turbines vapeur, qui produisent beaucoup de chaleur et peu d'lectricit, sont gnralement rserves des applications spcifiques permettant de valoriser des combustibles rsiduels ou des applications industrielles dune puissance suffisante qui ncessitent nettement plus de chaleur que d'lectricit. Vu que les turbines vapeur ne sont gnralement intressantes que pour de grosses puissances, nous ne les dvelopperons pas ici.


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TECHNOLOGIES DE COGNRATION

AVANTAGES ET INCONVNIENTS DE CHAQUE TECHNOLOGIE DE COGNRATION

CARACTRISTIQUES DUN MOTEUR GAZ OU DIESEL AVANTAGES partir de 5 kW Bien adapt la prparation d'eau chaude Bien adapt pour des besoins lectriques du mme ordre de grandeur que les besoins de chaleur Cot d'achat abordable Bien adapt pour suivre une demande variable Peut jouer le rle de groupe de secours dappoint en cas de pannecombustible

INCONVNIENTS Cot de maintenance assez lev Peu propice la production de vapeur Dure de vie limite (10 15 ans) Entretiens programms indispensables en vue datteindre une dure de fonctionnement de 50 000 heures avant le remplacement complet du moteuralternateur

vacuation de gaz

chaudire de rcupration de chaleur

consommation de vapeur et/ou d'eau chaude

gaz d'chappement moteur gaz ou diesel eau de refroidissement

MOTEUR GAZOU DIESELchangeur de chaleur eau

gaz d'chappement alimentation eau

CARACTRISTIQUES DUNE TURBINE GAZ AVANTAGES partir de 30 kW Production aise de vapeur Bon rendement global

INCONVNIENTS Faible rendement lectrique pour les petites puissances Ncessite en gnral du gaz naturelgaz naturel

chaudire de rcupration de chaleur

vapeur consommation de vapeur

post-combustion (ventuelle) chambre de combustion

gaz naturel

air

filtre

TURBINE GAZturbine gaz

alternateur

CARACTRISTIQUES DUNE TURBINE VAPEUR AVANTAGES Convient tous types de combustibles Trs bon rendement global Cot d'entretien modique Dure de vie leve Convient bien lorsque les besoins de vapeur sont nettement plus importants que les besoins lectriquescombustible vapeur basse pression

INCONVNIENTS Peu intressant pour les faibles besoins de chaleur Investissement lev Fonctionnement quasi-continuchaudire haute pression turbine vapeur vapeur haute pression alternateur gaz d'chappement alimentation d'eau

TURBINE VAPEUR

consommation de vapeur


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DMARCHE SUIVRE POUR UN PROJET DE COGNRATION

LA DMARCHE SUIVRE POUR UN PROJET DE COGNRATIONAu stade initial d'un projet, les questions qui viennent gnralement l'esprit sont les suivantes: - Est-il possible d'installer une unit de cognration dans mon tablissement? - Combien cela va-t-il coter? Est-ce rentable ? - Quelle est la part de ma consommation de chaleur qui peut tre produite par la cognration? - Quelle puissance faut-il installer? - Dois-je consommer ou vendre l'lectricit produite? - Quelle sera la rduction des missions de CO2 ? - Est-ce que je vais recevoir des certificats verts? Et combien ? Les rponses ces questions ne sont pas immdiates mais se fondent sur l'valuation d'une srie de critres techniques, conomiques et environnementaux qui s'inscrivent dans une dmarche projet. C'est l'objet de l'tude de faisabilit d'une cognration dans votre tablissement, effectue dans les rgles de l'art par un bureau d'tudes comptent. Cependant, une telle tude nest pas gratuite et ncessite beaucoup de temps, alors que la rponse finale peut, dans certain cas, tre non, ce n'est pas rentable! C'est donc pour viter ce genre de mauvaise surprise que nous vous conseillons de commencer, avec ce guide, par l'tude de pertinence.

LES 4 PHASES DE LA DMARCHE PROJET DE COGNRATION I PREMIRE PHASE : L'TUDE DE PERTINENCECette tude est simple et rapide. Elle peut tre effectue par vous-mme sur base de la mthodologie prsente dans ce guide. En ce sens, elle n'exige pas le recours un expert payant. Elle vous donnera des lments de rponse, avec une fiabilit satisfaisante, vous permettant de commander ou non la ralisation d'une tude de faisabilit.

I DEUXIME PHASE : L'TUDE DEFAISABILIT D'UNE UNIT DE COGNRATION

L'tude de faisabilit vous rpondra de manire plus prcise, car elle se base sur les spcificits propres votre tablissement (consommation, intgration, type de financement, ). Cette tude doit tre ralise par un expert qui se dplace chez vous et qui installe gnralement des compteurs d'nergie. Elle est subsidie par la Rgion bruxelloise. Le dlai de ralisation est de l'ordre d'un trois mois.

I TROISIME PHASE - LE CHOIX D'UN MODE DE FINANCEMENT DE VOTRE PROJET

I QUATRIME ET DERNIRE PHASE - RDACTION DUCAHIER DES CHARGES FINAL

Ce choix dpend des risques financiers que vous tes prts prendre et aura une rpercussion sur la manire d'exploiter la cognration. Le risque minimal consiste choisir un partenariat avec un distributeur d'lectricit ou avec un tiers investisseur qui financera et grera la cognration pour vous, tout en partageant les gains engendrs. L'tude de faisabilit constitue alors une bonne base pour les ngociations.

Si vous dcidez d'investir sur fonds propres, pour avoir la totale matrise de l'unit de cognration et bnficier ainsi de gains plus importants, il vous faudra faire appel un bureau d'tudes spcialis. Arm d'une tude de faisabilit favorable l'installation d'une unit de cognration, vous serez donc plus apte discuter avec votre bureau d'tudes des options intgrer dans le Cahier des Charges final.

Nous allons prsent passer en revue les diffrentes phases, tout en mettant l'accent sur la premire (voir annexes) afin de vous guider pour la ralisation d'une tude de pertinence.


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C OGNRATION

DANS VOTRE

TABLISSEMENTDE PERTINENCE

1 RE P HASE : L' TUDE

1RE PHASE : L'TUDE DE PERTINENCE DUNE COGNRATIONLa cognration assurera de prfrence "la base" de vos besoins thermiques afin de fonctionner de la manire la plus rgulire possible, bien souvent synonyme de rentabilit. Or, il n'existe pas de formule automatique pour estimer cette "base". Plusieurs tailles de cognration sont donc possibles pour un mme btiment. Il existe cependant un optimum, dont la recherche constitue la valeur ajoute du bureau d'tudes au travers d'une tude dite de faisabilit. L'tape prliminaire et gratuite que constitue l'tude de pertinence considre que l'optimum est la taille de cognration qui produit le maximum de chaleur et d'lectricit. Une approche base sur l'exprience acquise, qui devra nanmoins tre confirme par une tude de faisabilit spcifique votre btiment. Ltude de pertinence vous donnera, par une mthode simplifie, un ordre de grandeur - de la taille de lunit de cognration installer; - du montant estim de linvestissement; - des conomies en nergie primaire et en CO2 ; - des frais dexploitation tels que la consommation en combustible et les frais dentretien ; - des gains sur la facture dachat dlectricit, la chaleur et les certificats verts; - et en final une estimation de la rentabilit financire du projet.

Le dtail de la mthode de ltude de pertinence est repris dans les annexes et reprend deux chapitres: - Dimensionnement de lunit de cognration, voir annexe 2 - Calculer la rentabilit de votre projet de cognration, voir annexe 3 Pour vous faciliter la vie, vous pouvez utiliser loutil de calcul COGENcalc.xls, qui est en fait la transcription informatique de la mthode de dimensionnement et de calcul de rentabilit telle que prsente dans ce guide de pertinence. Loutil de calcul COGENcalc.xls peut tre tlcharg du site www.bruxellesenvironnement. be sous la rubrique Professionnels/Thmes/ Energie/La cognration. Si la rentabilit financire est satisfaisante, vous allez pouvoir prendre la dcision de commander ltude de faisabilit.


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TABLISSEMENT

2 ME P HASE : L' TUDE

DE FAISABILIT

2ME PHASE : LTUDE DE FAISABILIT DUNE COGNRATIONPour autant que ltude de pertinence ait t concluante, et vu son caractre approximatif, il est fortement conseill de commander une tude de faisabilit un bureau dtudes comptent qui va optimaliser la taille de lunit de cognration. Ltude de faisabilit se doit dtre plus dtaill et prcise que ltude de pertinence, afin que le matre douvrage puisse prendre une dcision fonde sur des rsultats fiables. Atteindre un tel degr de prcision implique que le bureau dtudes se base sur des donnes propres votre tablissement, en plaant des compteurs dnergie (chaleur et lectricit), et sur des informations conomiques rcentes. L'tude de faisabilit a pour objectif d'valuer l'intgration technique, la meilleure solution technologique et l'impact d'un tel projet. * L'intgration technique consiste dterminer si, en fonction des caractristiques de l'tablissement tudi (type de demande en chaleur et lectricit, contraintes et opportunits techniques et/ou architecturales, compatibilit avec les autres quipements, ), il est possible d'intgrer une unit de cognration dans la chaufferie et l'installation lectrique existante. Dans certains cas, il sera ncessaire de raliser des amnagements supplmentaires, qui devront tre pris en compte dans le calcul de la rentabilit. * La meilleure solution technologique consiste trouver la taille et le type de technologie de cognration et, le cas chant, du stockage de chaleur, qui, en fonction de la demande en chaleur et en lectricit de l'tablissement tudi, maximalisent la rentabilit financire d'un tel projet. Pour ce faire, il s'agira de simuler le fonctionnement de plusieurs tailles et types de cognrateur et du stockage de chaleur pour finalement choisir la solution qui est la plus rentable. La cognration dont il est question est bien sr une cognration de qualit, c'est--dire qui gnre une conomie relative de CO2 suprieure ou gale 5%. * L'impact d'une cognration consiste dresser le bilan d'un tel projet, tant du point de vue nergtique, que du point de vue conomique et environnemental. Cette tape donne au commanditaire des rsultats chiffrs et fiables, bass sur des critres technico-conomiques et environnementaux objectifs et adapts, sur lesquels il pourra prendre une dcision fonde et ngocier en connaissance de cause. Il est conseill au commanditaire de demander aux bureaux d'tudes de suivre les 3 tapes de cette mthodologie, afin d'obtenir une tude de faisabilit fiable et complte. Le bureau d'tudes veillera cependant adapter cette mthodologie en fonction des spcificits propres l'tablissement tudi. Prcisons nanmoins que d'autres mthodologies existent. Typiquement, le rapport de ltude de faisabilit comprend les points suivants : - une description de la mthode suivie; - le principe gnral d'une unit de cognration; - une prsentation gnrale de l'tablissement; - une estimation des besoins nergtiques (sur base d'une campagne de mesures sur site); - un dimensionnement optimis du point de vue conomique; - un bilan de l'opration (nergtique, conomique, environnemental et autres impacts); - l'intgration de l'unit de cognration dans l'installation existante (contraintes et opportunits); - une fiche rcapitulative des hypothses considres et des rsultats de ltude. Vous dsirez plus dinformations sur ce sujet ? Vous pouvez tlcharger le document: Comment raliser une tude de faisabilit dune cognration dans les Rgles de lArt sur le site www.bruxellesenvironnement.be sous la rubrique Professionnels/Thmes/Energie/La cognration .ESTIMER LA PERTINENCE DUNE COGNRATION

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3 ME P HASE : C HOISIR

SON MODE DE FINANCEMENT ET D EXPLOITATION

3ME PHASE : CHOISIR SON MODE DE FINANCEMENT ET DEXPLOITATIONOPTION N1 : VOUS FINANCEZ VOUS-MME ET GARDEZ LA MATRISE DE L'EXPLOITATIONLe financement tant acquis (sur fonds propres ou crdit), il vous reste choisir une formule d'exploitation. Pour assurer la totalit des entretiens, il faut que votre personnel soit qualifi, tant du point de vue mcanique qu'lectrique, pour effectuer des rparations et des mises en parallle avec le rseau. Et que vous disposiez d'un stock de pices de rechange pour intervenir sans dlais en cas de panne. Si ce n'est pas le cas, vous pouvez passer un contrat de maintenance et d'exploitation avec le fournisseur d'quipements. Ces contrats sont ngocis en tenant compte du type d'interventions courantes que vous tes dispos effectuer par vous-mme. Il existe des formules omnium, comprenant une assurance bris de machine et des formules la carte o les petites interventions sont votre charge et les entretiens charge du service de maintenance extrieur. Une formation de votre personnel peut y tre prvue. Le service de maintenance intervient alors, par exemple, toutes les 1 500 heures de fonctionnement pour effectuer un entretien prventif (bougies, filtres, batterie,...) ou, toutes les 15 000 h, pour raliser un entretien majeur (culasses, turbos, bielles, pistons, segments,...). L'installation peut tre suivie distance par le service de maintenance extrieur (par modem et communication GSM), qui intervient ds qu'une alarme srieuse est enregistre. Le volet exploitation du contrat comprend des garanties de performance portant sur les productions d'lectricit et de chaleur, la consommation en combustible, la disponibilit de l'installation (en nombre d'heures par an) et sur le dlai maximum d'intervention en cas de panne. Elles peuvent aller jusqu' inclure des chantillonnages rguliers d'huile et de liquide de refroidissement, dont l'analyse permet de prvenir certaines pannes. Des formules de leasing existent gaIement. En tant que propritaire de votre unit de cognration, vous aurez droit aux certificats verts gnrs par l'exploitation de votre cognration.

OPTION N2 : VOUS PARTAGEZ LES RISQUES AVEC UN PRODUCTEUR/FOURNISSEURCes formules de partenariat sont proposes par les entreprises productrices d'lectricit et maintenant par certains fournisseurs d'lectricit. Le partenaire installe une cognration chez vous et en assure l'investissement, la conduite et la maintenance. Vous limitez ainsi les risques techniques et financiers. Le partenaire prlve l'lectricit produite pour son usage propre et vous vend la chaleur un prix ngoci, gnralement infrieur de 10 15% celui que vous payez actuellement. Ces conditions vous sont garanties pendant toute la dure du contrat en change d'un engagement de votre part prlever une quantit de chaleur prdfinie.


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TABLISSEMENT



Quant l'lectricit, vous continuez la prlever sur le rseau, au tarif actuellement en vigueur. Dans ce cas, vous pouvez gaIement ngocier votre contrat de fourniture d'lectricit avec le fournisseur de votre choix. Vous restez propritaire et responsable de vos chaudires actuelles, qui seront utilises en complment et en cas d'indisponibilit de la cognration. Elles serviront de base de comparaison pour le calcul de la rduction sur le prix de la chaleur que le partenaire vous vend. Dans cette option, vous ne bnficierez bien entendu ni d'aides publiques l'investissement ni de certificats verts, qui sont octroys au seul propritaire de la cognration. En l'occurrence votre partenaire. Toutefois, la formule peut tre amnage en calculant la ristourne accorde au client, sur base d'un partage des bnfices raliss entre les deux partenaires, intgrant ainsi l'avantage des certificats verts, mais impliquant que le client prenne alors une part des risques financiers. Question de ngociation une fois encore.

OPTION N3 : VOUS ACHETEZ LA CHALEUR ET L'LECTRICIT A MOINDRE PRIXDans ce cas, vous accueillez sur votre site un fournisseur de chaleur et d'lectricit qui assure la totalit des investissements, de l'exploitation et de la maintenance de l'unit de cognration, et la pilote en fonction de vos besoins en chaleur. Comme dans la formule prcdente, il reste propritaire de l'installation. Cependant, dans cette formule, l'lectricit produite vous est livre en priorit, le surplus tant inject sur le rseau. En cas de dfaut d'lectricit, vous devrez vous alimenter sur le rseau. La convention peut galement se porter sur l'ensemble des fournitures d'lectricit, y compris les prlvements sur le rseau. Dans ce cas, la socit de services peut se rserver la possibilit de choisir elle-mme votre fournisseur d'lectricit. Vous pouvez par exemple ngocier: - un prix de l'lectricit de l'ordre de 10 15 % infrieur celui que vous pourriez obtenir du rseau ; - un prix de la chaleur correspondant au prix de revient de la production par vos propres chaudires, celles-ci tant rgulirement talonnes pour alimenter la base de comparaison. Un bon entretien des chaudires est donc important. Ces contrats sont parfois conclus sur des priodes relativement courtes : par exemple une premire convention portant sur 5 ans, qui devient ensuite renouvelable annuellement. Votre fournisseur pourra exiger une garantie bancaire ou un payement anticipatif de vos factures. Si vous tes ligible des aides publiques, vous avez peut tre intrt ngocier de tels contrats de manire rester propritaire de l'installation en ralisant vous-mme l'investissement. Ce qui vous permettra de bnficier de ces aides et des certificats verts. La socit de service garantira alors l'exploitation et le rsultat financier et vous accordera des remises plus importantes.


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OPTION N4 : VOUS AVEZ RECOURS AU TIERS INVESTISSEURPour cette option, la socit laquelle vous vous adressez effectue la totalit des investissements, prend en charge la maintenance et l'exploitation de l'installation. Elle se rmunre sur les gains raliss lors de l'exploitation. Le partage des gains entre le tiers investisseur et vous est dfini par les termes du contrat. En fin de contrat, il vous remet l'installation. Le tiers investisseur est indpendant de tout fournisseur d'quipements. Il se rserve cependant le choix des socits avec lesquelles il dsire travailler. La convention entre les partenaires s'tablit donc long terme (le plus souvent une dizaine d'annes). Elle prvoit un plan de payement de votre part et un plan de remboursement pour le tiers investisseur. Si les conditions de march permettent un remboursement plus rapide que prvu, il est mis fin la convention ds que le tiers investisseur a rcupr sa mise. Si par contre, le remboursement se rvle plus long que la priode initialement prvue, il n'y a pas de prolongation et la convention se termine au terme prvu. Un avantage non ngligeable pour vous. Dans une telle formule, vous tes propritaire de l'installation ds sa construction et vous bnficiez donc des aides publiques l'investissement, si vous y avez accs. Vous obtenez galement les certificats verts gnrs, mais ils entreront dans la prise en compte des remboursements au tiers investisseur.

EN RSUM I OPTION 1 : FINANCEMENT PROPRELe pour: La possibilit de raliser soi-mme tout ou une partie de la maintenance Utilisation sa guise de la chaleur et de llectricit produites par cognration. Accs aux subsides et aux certificats verts Le contre : Investissement et frais de maintenance votre charge - Un risque financier et technique plus important - Disposer de certaines comptences techniques.

I OPTION 2 : PARTENARIAT AVEC UN PRODUCTEUR OU FOURNISSEUR DLECTRICITLe pour: Des risques financiers et techniques limits - Une rduction de 10 15% sur la facture de chaleur. Le contre : Lobligation de prlever une quantit de chaleur prdfinie (10 ans) - Achat de llectricit au rseau au tarif actuellement en vigueur - Pas daccs aux subsides et aux certificats verts.

I OPTION 3 : ACHAT DE LA CHALEUR ET DEL'LECTRICIT

I OPTION 4 : TIERS INVESTISSEURLe pour: Des risques financiers et techniques limits - Accs aux subsides et aux certificats verts. Le contre : Contrat longue dure (typiquement 10 ans) - Partage des gains engendrs entre vous et le tiers-investisseurs.

Le pour: Des risques financiers et techniques limits - Une rduction de 10 15% sur la facture dlectricit. Le contre : Pas daccs aux subsides et aux certificats verts - Prix de la chaleur identique la situation sans cognration.


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4 ME P HASE : R DACTION

DU CAHIER DES CHARGES FINAL

4ME PHASE : RDACTION DU CAHIER DES CHARGES FINALLa 4me phase d'une dmarche projet comprend la rdaction du Cahier des Charges final ainsi que des plans d'implantation de l'unit de cognration et ventuellement de l'appel d'offres. Elle est gnralement effectue par un bureau d'tudes spcialis. Si vous souhaitez devenir propritaire d'une unit de cognration, et ainsi profiter pleinement de tous ses avantages, il est indispensable de passer par cette tape avant de faire appel un fournisseur d'quipement (1re formule d'exploitation). Pour rappel, les certificats verts, qui apportent un revenu confortable, ainsi que les subsides, ne sont octroys qu'au propritaire. Par contre, si vous ne dsirez pas prendre de risques financiers ou que vous ne voulez pas vous occuper du suivi de votre unit de cognration, vous pouvez opter pour l'une des 3 autres formules d'exploitation. Dans ce cas, il n'est pas ncessaire de faire appel un bureau d'tudes pour laborer le cahier des charges et les plans. L'tude de faisabilit est suffisante pour ngocier vos tarifs avec les diffrents fournisseurs d'nergie et/ou tiers-investisseurs ayant rpondu votre appel d'offres.


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TABLISSEMENT

F ACILITATEUR

EN COGNRATION

FACILITATEUR EN COGNRATIONVOUS SOUHAITEZ AVANCER DE MANIRE SRE DANS VOTRE PROJET DE COGNRATION ? VOUS NE SAVEZ PAS QUI VOUS ADRESSER ?La Rgion de Bruxelles-Capitale a mis sur pied un nouveau service de conseils destin aux gestionnaires souhaitant utiliser la cognration pour rduire leur facture nergtique et participer activement au dveloppement durable de leur activit. Il s'agit du Facilitateur en Cognration. Il est votre disposition, gratuitement, pour rpondre toutes vos proccupations et pour vous faciliter la vie, chaque tape de votre projet de cognration.LES TAPES DUN PROJET1. Information - Premiers calculs - Etude de pertinence 2. Etude de faisabilit dans les Rgles de lArt 3. Choix de la formule de financement 4. Rdaction cahier des charges, plans, appel d'offres,... 5. Comparaison judicieuse des offres

LES SERVICES DU FACILITATEURGuidance stratgique - Runion dinformation - Ralisation dune tude de pertinence Supervision de ltude de faisabilit Guidance stratgique - Mise en contact Relecture critique du projet final Aide la comparaison

Par ailleurs, le Facilitateur en Cognration a pour missions : - la rdaction du prsent guide de pertinence; - lorganisation de sminaires thmatiques dans le domaine de la cognration; - la rdaction d'un dpliant d'information sur ce sujet; - la mise jour des informations technico-conomiques cognration du site de l'IBGE; - la tenue jour de la liste des acteurs de la cognration; - la tenue jour de la liste des diffrents projets ltude ou en cours de ralisation; - la conception doutils daide la dcision. Cependant, sa mission est limite dans le temps. N'hsitez donc pas le contacter: Facilitateur en Cognration pour la Rgion de Bruxelles-Capitale Yves Lebbe Tl: 0800/85.775 Courriel: [email protected]


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DANS VOTRE

TABLISSEMENT

VOUS AIDER RALISER VOTRE PROJET DE COGNRATION

POUR VOUS AIDER RALISER VOTRE PROJET DE COGNRATION EN RGION BRUXELLES-CAPITALE :RSUM DES AIDES ET OUTILS VOTRE DISPOSITION- Le site web www.bruxellesenvironnement.be sous la rubrique Professionnels/Thmes/ Energie/La cognration Avec entre autres : - Un dossier complet Cognration (gnral et technique); - Le logiciel de simulation COGENsim.xls ; - Loutil de calcul Excel COGENcalc.xls pour raliser facilement une tude de pertinence; - Les diffrentes possibilits de subsides;

- Le Facilitateur en Cognration votre service - Les Certificats Verts - Des sminaires dinformation et de formation


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TABLISSEMENT C ONCLUSIONS

CONCLUSIONSLA COGNRATION EST UNE TECHNOLOGIE D'AVENIR !Elle s'intgre aisment dans tout tablissement possdant des besoins de chaleur et d'lectricit importants. En outre, elle procure de nombreux avantages son propritaire, que ce soit en terme de rduction de la facture d'achat d'lectricit ou de rduction des missions de CO2. Tout investissement supplmentaire, synonyme de cration d'emplois, doit cependant pouvoir se justifier d'un point de vue conomique. C'est l'objet de ce guide de pertinence : raliser un premier dimensionnement de l'unit de cognration pour ensuite estimer un temps de retour simple. La mthodologie propose est aise sans pour autant tre simpliste. Elle a t teste et adapte en fonction des nouvelles opportunits. Elle vous donne une bonne estimation de la rentabilit d'une unit de cognration. Par facilit, vous pouvez utiliser COGEN calc.xls, qui est la transcription informatique de la mthode de dimensionnement et de calcul de rentabilit telle que prsente dans ce guide. Cet outil de calcul est tlchargeable sur le site: www.ibgebim.be dans la rubrique Energie. ce stade, vous pouvez dcider si oui ou non passer la seconde tape est intressant. La deuxime tape, l'tude de faisabilit, a pour objectif de valider ces premiers rsultats en fonction de la configuration propre de votre tablissement. C'est sur base de cette validation, fiable et objective, que vous pourrez opter en connaissance de cause pour la cognration. Deux cas de figure s'offriront alors vous: - soit vous prfrez bnficier d'une rduction sur votre facture nergtique, sans vous soucier du fonctionnement de l'unit de cognration; - soit vous souhaitez avoir la totale matrise de l'investissement pour bnficier de gains plus importants. De ce choix dpendra le mode de financement de votre projet.

LA COGNRATION EST UNE TECHNOLOGIE PROMOUVOIR !D'un point vue global, la cognration contribue activement une politique pour la matrise durable de l'nergie. Par son conomie d'nergie primaire significative, elle permet de rduire la dpendance nergtique vis--vis des pays trangers. D'autre part, cette technologie permet de rduire les missions de CO2 pour la production d'une mme quantit de chaleur et d'lectricit, et contribue ainsi satisfaire les engagements de la Belgique pris Kyoto. C'est donc tout naturellement que la Rgion bruxelloise veut promouvoir et soutenir les projets de cognration. Outre la mise disposition gratuite d'un Facilitateur en Cognration, destin accompagner vos premiers pas, la Rgion Bruxelloise a mis sur pied le mcanisme de certificats verts, qui apportent un revenu supplmentaire confortable au propritaire d'une cognration de qualit. Un dernier mot, lancez-vous!


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TABLISSEMENTVERTS

A NNEXE 1 : L E

CALCUL DU NOMBRE DE

C ERTIFICATS

ANNEXE 1LE CALCUL DU NOMBRE DE CERTIFICATS VERTSE = Quantit dlectricit nette produite par linstallation, exprime en MWh; Q = Quantit de chaleur utile produite par linstallation, exprime en MWh; I = Quantit d'nergie primaire consomme par l'installation pour produire une quantit d'lectricit E et une quantit de chaleur Q, exprime en MWh ; ECO2 = Quantit de dioxyde de carbone mise par linstallation de rfrence lectrique pour produire une quantit dlectricit gale E; elle est exprime en kg de CO2 ; QCO2 = Quantit de dioxyde de carbone mise par linstallation de rfrence thermique pour produire une quantit de chaleur gale Q; elle est exprime en kg de CO2 ; FCO2 = Quantit de dioxyde de carbone mise par linstallation de cognration pour produire une quantit dlectricit E et une quantit de chaleur Q .

LE GAIN EN CO2 : GCO 2Pour une cognration de qualit, le gain en CO2 sobtient par diffrence entre le CO2 mis par les installations de rfrence et le CO2 mis par l'installation concerne. GCO 2 = (ECO 2 + QCO 2) - FCO 2

LCONOMIE RELATIVE DE CO2 :Sobtient en divisant le gain en CO2 ralis de lunit de cognration (GCO2) par le CO2 mis par des installations de rfrence pour produire les mmes quantits dlectricit nette et de chaleur utile. GCO 2 5% Lconomie relative en Co2 = ECO 2 + QCO 2

LE CALCUL DU NOMBRE DE CERTIFICATS VERTS : NS'obtient en divisant le gain en CO2 ralis par l'installation considre (GCO 2) , par le coefficient d'mission de CO2 du gaz naturel qui est de 217 kg/Mwh. GCO 2 N= 217 Par installations de rfrence, on entend:I

pour la production dlectricit:

une centrale lectrique de type turbine gaz vapeur alimente au gaz naturel avec un rendement de 55% et le coefficient dmission de CO2 = 217 kg/MWh. La quantit de CO2 mise par linstallation de rfrence lectrique pour produire une quantit dlectricit gale E: ECO 2 =I

E 55 %

x 217

pour la production de chaleur:

une chaudire alimente au gaz naturel avec un rendement de 90 % et le coefficient dmission de CO2 = 217 kg/MWh. La quantit de CO2 mise par linstallation de rfrence thermique pour produire une quantit de chaleur gale Q: QCO 2 = Q 90 % x 217


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TABLISSEMENTVERTS

A NNEXE 1 : L E

CALCUL DU NOMBRE DE

C ERTIFICATS

I

pour la production combine dlectricit et de chaleur:

par linstallation concerne, on entend : une unit de cognration dont le combustible utilis et le rendement lectrique (e cogen) dpendent du choix technologique. La quantit de CO2 mise par linstallation de cognration qui a consomm une quantit d'nergie primaire gale I MWH, pour produire une quantit dlectricit gale E MWH et pour produire une quantit de chaleur gale Q MWH : FCO 2 = I x C exprime en fonction de E : E FCO 2 = e x C

avec C le coefficient d'mission de CO2 du combustible utilis par l'installation de cognration. VALEURS DES COEFFICIENTS DMISSION DE CO2 DES COMBUSTIBLES : (KG CO2/MWH)

Combustibles Gaz naturel Mazout Charbon Bio diesel Huile vgtale

C 217 306 385 80 65

Le facilitateur en cognration met votre disposition un outil de calcul vous permettant de directement calculer le nombre de certificats verts qui seront octroys votre installation de cognration.


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TABLISSEMENTVERTS

A NNEXE 1 : L E

CALCUL DU NOMBRE DE

C ERTIFICATS

Exemple : soit une installation de cognration consommant une quantit de gaz naturel de 1000 MWh pour produire une quantit d'lectricit E = 350 MWh et une quantit de chaleur Q = 500 MWh. La quantit d'nergie primaire consomme par l'installation de rfrence lectrique pour produire la mme quantit d'lectricit: = 636 MWh primaire de gaz naturel 55 % La quantit d'nergie primaire consomme par l'installation de rfrence thermique pour produire la mme quantit de chaleur: 500 90 % Le gain en CO2 : GCO 2 = (ECO 2+QCO 2)-FCO 2 ECO 2 = 636 x 217 = 138 090 Kg de CO2 QCO 2 = 555 x 217 = 120 435 Kg de CO2 FCO 2 = 1 000 x 217 = 217 000 Kg de CO2 GCO 2 = (138 012 + 120 435) - 217 0000 = 41 447 kg de CO2 Lconomie relative en CO2 (ralise par linstallation de cognration par rapport des installations de rfrence gales:) = GCO 2 ECO 2 + QCO 2 41 447 = 120 435 + 138 012 = 16 % (suprieur 5%) = 555 MWhprimaire de gaz naturel

350

Le nombre de certificats verts: N N= GCO 2 217 = 41 447 217 = 191


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P a r

e x e m p l e

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TABLISSEMENT

A NNEXE 2 : D IMENSIONNEMENT

DE L UNIT DE COGNRATION

ANNEXE 2

DIMENSIONNEMENT DE L'UNIT DE COGNRATIONLe pr-dimensionnement de l'unit de cognration consiste dterminer les puissances thermique et lectrique, ainsi que ses heures de fonctionnement qui permettent de valoriser toute la chaleur et l'lectricit produites. La mthodologie propose se base sur les besoins en chaleur de votre tablissement et dcrit pas pas les 4 tapes suivre : - dterminer votre besoin net de chaleur; - slectionner un profil type de consommation de chaleur; - dterminer la puissance thermique de l'unit de cognration; - choisir une unit de cognration.

ETAPE 1 : DTERMINER VOTRE BESOIN NET DE CHALEUR (BNEC)Pour obtenir une cognration dite de qualit, qui permet donc de rentabiliser au maximum lnergie produite, on dimensionne gnralement lunit sur les besoins de chaleur. Llectricit produite pourra toujours tre soit consomme en interne, soit revendue au rseau. Dans le cadre de l'tude de pertinence, on considre que toute l'lectricit produite est entirement consomme en interne. Il faut d'abord dduire de votre consommation annuelle en combustible (Q) tout ce qui ne sert pas produire de l'eau chaude ou de la vapeur, c'est--dire: - lnergie utilise pour la cuisson et les autres applications spcifiques qui ne peuvent pas tre rencontres par la chaleur cognre (Q non cogen); - les pertes au niveau de la chaufferie (pertes de combustion et pertes l'arrt). Gnralement, pour une chaudire rcente, le rendement saisonnier est de l'ordre de 90 %. Pour une chaudire au gaz condensation, ce rendement peut atteindre 101 %. Par contre, pour une ancienne chaudire, ce rendement se situe entre 60 et 85 % (chaufferie). - les gaspillages facilement vitables par des mesures d'conomie d'nergie (bonne isolation, meilleure rgulation,). Autant faire ces conomies avant d'installer l'unit de cognration afin d'viter un surdimensionnement coteux (URE). Le rsultat de cette soustraction aboutit au besoin net de chaleur (BNeC), exprimer en kWh/an BNeC =chaufferie

PARTICULARIT DE LA FACTURE GAZLes kWh mentionns dans la facture de gaz naturel sont exprims sur base du Pouvoir Calorifique Suprieur (PCS), il faut donc convertir ces kWh en fonction du Pouvoir Calorifique Infrieur (PCI). Pratiquement, il suffit de multiplier les kWh mentionns sur la facture par 0.9.

* (Q Q

non cogen

URE)

[kWhq/an]

(formule A)

POUVOIR CALORIFIQUE INFRIEUR (PCI) DE QUELQUES COMBUSTIBLES FOSSILES GNRALEMENT UTILISSMazout : Gaz naturel : Anthracite : Propane : BIO diesel: Huile de colza: 10,1 9,3 8,7 6,4 9,1 9,7 [kWhp/litre] [kWhp/Nm3] [kWhp/kg] [kWhp/litre] [kWhp/litre] [kWhp/litre]


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C OGNRATION

DANS VOTRE

TABLISSEMENT


DE L ' UNIT DE COGNRATION

ETAPE 2 : SLECTIONNER UN PROFIL TYPE DE CONSOMMATION DE CHALEUR

Lvolution de la consommation de chaleur de votre tablissement est importante pour le pr-dimensionnement d'une unit de cognration. On peut considrer que votre consommation de chaleur suit un profil type caractristique dun rythme dactivit. Choisissez parmi les 6 profils types cidessous celui qui correspond le mieux votre cas.

LES 6 PROFILS TYPE DE CONSOMMATION DE CHALEURA : Activit (btiment) diurne 5 jours sur 7 B : Activit diurne 6 jours sur 7 C : Activit diurne 7 jours sur 7 D : Activit continue 7 jours sur 7 E : Activit (entreprise) diurne 5 jours sur 7 F : Activit (logement collectif) 7 jours sur 7* Consommation : consommation dune heure dans un jour type (en %), consommation dun jour dans une semaine type (en %), consommation dun mois dans une anne type (en %)

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ETAPE 3: DTERMINER LA PUISSANCE THERMIQUE DE L'UNIT DE COGNRATION

L'objectif du pr-dimensionnement est d'installer la plus grosse unit de cognration possible, tout en respectant la contrainte essentielle: valoriser toute la chaleur produite. chaque profil type de consommation de chaleur correspond une taille optimale permettant de respecter cette contrainte essentielle. Cette taille optimale s'exprime par le facteur Partcogen qui reprsente la part de la consommation maximale de chaleur qui pourra tre assure par l'unit de cognration. Ainsi, la puissance thermique de l'unit de cognration est: BNeC x Partcogen PQcogen = UQ

[kWq]

(formule B)

o UQ = le nombre d'heures durant lesquelles une installation de chauffage classique bien dimensionne devrait fonctionner rgime nominal pour produire les besoins nets de chaleur (BNeC) . Par ailleurs, la quantit de chaleur fournie par l'unit de cognration est:

Qcogen = PQcogen x Ucogen

[kWhq]

(formule C)

o Ucogen = le nombre d'heures durant lesquelles l'unit de cognration devrait fonctionner rgime nominal pour produire la chaleur cognre (surface en gris). Les valeurs de ces diffrents paramtres pour chaque profil type de consommation de chaleur sont reprises dans le tableau ci-dessous. Tableau de pr-dimensionnement dune cognration:PROFIL TYPEA B C D E F

UQ (HEURE)2005 2139 4339 2906 2699 3327

UCOGEN (HEURE)3923 4213 4676 5414 2894 4779

PARTCOGEN (%)20 % 21 % 44 % 24 % 46 % 30 %


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POUR EN SAVOIR PLUSQ (%) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 Janvier 1 2 3 4 5 milliers d'heures 6 7 8 9 Dcembre Consommation chronologique de chaleur horaire de l'utilisateur

Pour obtenir les valeurs des diffrents paramtres ncessaires pour le pr-dimensionnement de l'unit de cognration, il nous faut tablir la courbe monotone de consommation de chaleur. Cette courbe reprsente la consommation de chaleur horaire classe par ordre dcroissant sur une anne, exprime en pourcents de la consommation maximale. Une courbe monotone de chaleur peut donc tre dtermine pour chaque profil type . Etant donn quune unit de cognration se rentabilise par la rduction de la facture dachat dlectricit, il est prfrable de la faire fonctionner durant les priodes o llectricit est la plus chre, donc durant les heures pleines. Cependant, depuis la mise en place du mcanisme de certificats verts le 1er juillet 2004 en Rgion de BruxellesCapitale, le petit coup de pouce financier associ justifie de faire fonctionner la cognration durant les heures creuses. En effet, grce aux certificats verts, llectricit produite localement par la cognration cote moins cher que de lacheter au rseau, mme en heures creuses. Le pr-dimensionnement se basera donc sur le principe de faire fonctionner lunit de cognration afin de produire le maximum de chaleur et dlectricit, et donc de certificats verts. Cela revient choisir la puissance thermique de lunit de cognration telle que le rectangle puissance x heures (reprsentant l'nergie produite par la cognration) inscrit sous la monotone de chaleur (c'est-dire valorisable par le site) possde la surface la plus grande. Les deux paramtres du pr-dimensionnement, Ucogen et Partcogen , sont ainsi connus. Ucogen , la base du rectangle, reprsente la dure de fonctionnement de lunit de cognration pleine puissance. Il sagit dune dure minimum, vu que la cognration pourrait fonctionner plus longtemps mais charge partielle (jusqu 80% par exemple). Partcogen , la hauteur du rectangle, reprsente donc le pourcentage de la puissance maximale thermique du site qui pourra tre effectivement assur par lunit de cognration. Les chaudires existantes assurent donc le complment, voire la totalit lorsque la cognration est larrt pour entretien ou pour viter de produire trop dlectricit qui devrait tre revendue au rseau un tarif pas assez intressant. La cognration ne remplace donc jamais une installation thermique classique, mais la complte utilement.

Q (%) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 1

Monotone de consommation de chaleur

2

3

4

5

6

7

8

9

milliers d'heures

Q (%) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 1

Monotone de consommation de chaleur (profil A)

Consommation de chaleur

Partcogen = 20 %

Ucogen = 3.923 h 2 3 4 5 6 7 8 9

milliers d'heures


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ETAPE 4: CHOISIR UNE UNIT DE COGNRATIONMaintenant que nous connaissons la puissance thermique de l'unit de cognration installer, il nous faut dterminer la puissance lectrique correspondante, la quantit d'lectricit produite, le montant de l'investissement, les frais d'exploitation, pour estimer la rentabilit du projet. Ces paramtres technico-conomiques sont conditionns par le choix de l'unit de cognration. Ils sont repris dans les abaques qui suivent. Ces courbes reprsentent les valeurs moyennes des offres remises en 2007 par diffrents fournisseurs d'units de cognration.

DFINITIONS :PQ cogen [kWq]: la puissance thermique de cognration PE cogen [kW]: la puissance lectrique de cognration correspondant PQ cogen Investissement [ /kW]: montant global d'une unit de cognration comprenant: 1. le prix de base ; 2. un supplment pour marche en parallle avec le rseau lectrique, y compris les protections ncessaires; 3. un conteneur avec capotage acoustique ; 4. la rcupration de chaleur sur cognration ; 5. les quipements lectriques externes pour le raccordement des alternateurs la sous-station de lusine (cblages, disjoncteurs,...); 6. le gnie civil. Entretien-[c /kWh]: cot de l'entretien par kWh , comprenant le contrat tout compris (huile, assurance bris de machine et dpannages). Ce cot nintgre pas le suivi et lintervention de premier niveau assurs par le personnel technique employ par votre tablissement. E : part de lnergie valorise en lectricit

C h o i xESTIMER LA PERTINENCE DUNE COGNRATION

d ' u n e

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TABLISSEMENT



Chaque cas est cependant particulier et les valeurs prendre en considration peuvent s'loigner de manire significative des valeurs prsentes ici. Seule une tude de faisabilit ralise par un bureau d'tudes comptent pourra servir de base pour envisager un ventuel investissement. Cependant, dans le cadre de ce guide de pertinence, les chiffres prsents sont suffisamment prcis. La quantit annuelle d'lectricit produite par la cognration devient: Ecogen = PEcogen x Ucogen [kWh] (formule D)

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c o g n r a t i o nESTIMER LA PERTINENCE DUNE COGNRATION

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I NSTALLER

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TABLISSEMENT

A NNEXE 3 : C ALCULER

LA RENTABILIT DE VOTRE PROJET DE COGNRATION

ANNEXE 3 CALCULER LA RENTABILIT DE VOTRE PROJETDE COGNRATIONLa cognration apporte de nombreux avantages son propritaire, tant du point de vue conomique, que du point de vue social et environnemental. Mais, in fine, c'est la rentabilit d'un tel projet de cognration qui guidera souvent la dcision. Outre la satisfaction d'une partie de vos besoins de chaleur, une unit de cognration permet de produire une partie de l'lectricit ncessaire votre tablissement. Cette lectricit ne devra donc plus tre achete votre fournisseur. A cela, il faut ajouter le gain de la vente des certificats verts et dduire les frais dentretien et la sur-consommation de combustible, la diffrence entre les gains et les dpenses annuels donne le gain annuel net. Nous allons prsent parcourir ensemble les 7 tapes du calcul de rentabilit dun projet de cognration.

ETAPE 1: CALCULER LE GAIN SUR LA FACTURE ELECTRIQUELe montant total de la facture comprend: - le prix de la fourniture: cest la seule variable qui diffrencie chaque fournisseur. Celui-ci fixe son prix en fonction de ses frais gnraux, de sa politique commerciale et des formules de prix quil vous propose selon la quantit que vous consommez ou votre profil ; - le tarif de transport et de distribution: une donne non ngociable puisquelle est fixe par le rgulateur fdral. Notez, cependant, quelle peut varier en fonction des cots dexploitation des rseaux de chaque gestionnaire. Vous pouvez consulter les tarifs pratiqus par ELIA et par Sibelga sur leurs sites respectifs ; - les taxes et surcharges : il sagit des cotisations fdrales destines financer linstance de rgulation fdrale, la dnuclarisation des installations situes Mol, les mesures sociales et la politique de rduction des missions de gaz effet de serre. Au niveau rgional, les surcharges incluent une redevance de voirie et un prlvement pour le financement des services publics dont Sibelga a la charge. Pour vous aider dterminer le prix moyen de votre lectricit nous vous proposons de raliser un petit tableau qui reprend, pour chaque mois, votre consommation totale (kWh heures pleines + kWh heures creuses) et le total de la facture (hors TVA)

Rpartition de la facture lectriqueTransport 6 % TVA 21 %

Surcharges 6 %

Distribution 35 %

Fourniture 36 %


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I NSTALLER A NNEXE 3 : C ALCULER

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TABLISSEMENT


janvier KWh max kWh HP KWh HC kWh tot Montant HTVA (EUR) 175 26 976 14 954 41 930 3 864.16

fvrier 172 23 657 13 002 36 659 3 562.66

mars 171 26 097 12 963 39 060 3 699.20

avril 160 21 101 14 991 36 092 3 374.97

mai 176 22 579 13 971 36 550 3 679.33

juin 185 24 444 14 503 38 947 3 871.55

juillet 181 25 725 19 641 45 366 4 099.25

aot 186 23 212 13 286 36 498 3 622.41

sept. 168 22 612 13 853 36 465 3 532.84

oct. 158 24 071 13 833 37 904 3 618.16

nov. 178 24 078 14 137 38 215 3 814.02

dc. 175 24 366 17 059 41 425 3 919.41

TOTAL 2 085 288 918 176 193 465 111 44 657.96

Prix moyen: 44 657.96 = 0.096 EUR/kWh. 465 111 Pour connatre le gain sur la facture lectrique, il suffit, en premire approximation, de multiplier ce prix moyen de llectricit par la quantit dlectricit produite par l'unit de cognration. Quantit qui ne devra plus tre achete sur le rseau lectrique. Gainlec= Prixmoyen

x Ecogen [EUR/an]

(formule E)

ETAPE 2 : CALCULER LE GAIN SUR LA CHALEURClassiquement, la chaleur est produite partir de mazout ou de gaz naturel. Tout comme pour la partie lectrique, il suffit de faire un tableau qui reprend la consommation totale mois par mois en combustible destin la production de chaleur et les cots associs, pour une anne entire. Par division, vous obtenez le prix moyen du combustible qui alimente actuellement votre chaufferie.janvier Consom. (kWh) 309 625 PCI (=PCSx0.9) 278 663 Montant HTVA (EUR) 9 553.15 fvrier 343 707 309 336 10 582.15 mars 294 171 264 754 9 108.12 avril 205 881 185 293 6 474.95 mai 122 734 110 461 3 872.40 juin 151 640 136 476 4 953.22 juillet 34 531 31 078 1 148.44 aot 76 041 68 437 2 480.86 sept. 81 030 72 927 2 638.03 oct. 130 763 117 687 4 329.81 nov. 218 327 196 494 7 284.16 dc. 315 995 284 395 10 480.71 TOTAL 2 284 445 2 056 000 72 906.00

Prix moyen PCI : 72 906.00 = 0.03546 EUR/kWh. 2 056 000 La chaleur qui est produite par la cognration ne devra plus tre fournie par la chaufferie actuelle. Il sagit donc dun gain sur la chaleur. Pour connatre la quantit de combustible qui ne sera plus consomme par la chaufferie existante, il suffit de diviser la quantit de chaleur produite par le cognrateur par le rendement de la chaufferie. Qcogen Conschaufferie = [kWh prim/an] (formule F) chaufferie Le gain correspondant sobtient par multiplication avec le prix moyen du combustible. Gain chaleur= Conschaufferie x Prix moyen combustible [EUR/an] (formule G)


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I NSTALLER

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TABLISSEMENT

A NNEXE 3 : C ALCULER


ETAPE 3 : CALCULER LE GAIN PAR LES CERTIFICATS VERTSLa vente des certificats verts obtenus par le propritaire d'une cognration de "qualit" lui assure un revenu supplmentaire confortable. Cependant, le prix de vente d'un certificat vert est soumis au march, selon la loi de l'offre et de la demande. Le prix maximal tient compte de la valeur de la pnalit, fixe 75 100 lhorizon 2007. Actuellement le prix moyen est de 90 EUR. Le gain supplmentaire apport par la vente des certificats verts est donn par la formule suivante: Gaincv= N x Prixcv [kWh prim/an] (formule H) en 2005 et 2006 et passera

ETAPE 4 : CALCULER LA DPENSE EN COMBUSTIBLEIl faudra bien entendu alimenter cette cognration en combustible. Pour connatre la quantit de combustible ncessaire, il suffit de diviser la quantit dlectricit produite par le rendement lectrique de lunit de cognration. Ecogen [kWh prim/an] (formule I) Conscogen= cogen En multipliant cette consommation par le cot moyen du combustible ncessaire la cognration, on obtient la dpense en combustible. Dpensecomb= Conscogen x Prixmoyen combustible

[EUR/an]

(formule J)

ETAPE 5 : CALCULER LA DPENSE EN ENTRETIENLunit de cognration ncessite dtre bien entretenue. Les cots dentretien sont donns, selon la technologie choisie et la taille de lunit, par les tableaux des pages 32 et 33. En multipliant ce cot par la quantit dlectricit produite, on obtient la dpense annuelle en entretien. Dpenseentretien= Ecogen x Cotentretien [EUR/an] (formule K)


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I NSTALLER A NNEXE 3 : C ALCULER

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TABLISSEMENT


ETAPE 6 : ESTIMER LE MONTANT DINVESTISSEMENTLe montant dinvestissement sobtient en multipliant le cot par kW install des graphiques pages 32 et 33 par la puissance lectrique de la cognration, ventuels subsides dduits. Afin d'intgrer les frais d'tudes (7 %), le montage et l'installation (13%), ainsi que d'ventuels imprvus (10%), un facteur de surinvestissement de 30% est appliqu. Investissement net = (Plec cogen x invest x 1.3) - primes [EUR HTVA] (formule L)

ETAPE 7 : ESTIMER LA RENTABILIT DU PROJETLe premier critre de rentabilit est davoir un gain annuel net positif. Le gain annuel net est la diffrence entre la somme de tous les gains et la somme de toutes les dpenses. Gainannuel net

= Gainlec. + Gainchaleur + GainCV Dpensecomb Dpenseentretien [EUR/an] (formule M)

Un deuxime critre, qui a lavantage de rapidement montrer lintrt financier dun projet, est le temps de retour simple sur investissement. Cest la priode, exprime en annes, au terme de laquelle tous les gains ont permis de rembourser linvestissement initial net. Il suffit de diviser linvestissement net par le gain annuel net. Temps de retour simple = Investissement net Gain annuel net [annes] (formule N)


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I NSTALLER E XEMPLE

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TABLISSEMENT

UN EXEMPLE ILLUSTRATIF : MAISON DE REPOS UN PREMIER DIMENSIONNEMENT DE LUNIT DE COGNRATIONEtape 1: dterminer votre besoin net de chaleur Q(PCI) = 2 056 000 kWhprim/an (voir page 35) Q non cogen = 0 URE = 205 600 kWhp/an (10 %) e = 80 % BneC = 1 480 320 kWhq/an Etape 2: slectionner un profil type de consommation de chaleur Type = D (soins, horeca, 7 js/7js) Etape 3: dterminer la puissance thermique de lunit de cognration PQcogen = 122 kWq Qcogen = 661 896 kWhq/an Etape 4: choisir une une unit de cognration PE cogen = 73 kW Investissement = 1 350 /kW Entretien = 2 c /kWh e = 33 % Ecogen = 395 222 kWh/an

CALCULER LA RENTABILIT DE VOTRE PROJET DE COGNRATIONEtape 1: Gain sur la facture lectrique Prix moyen de llectricit: 0.096 /kWh (voir page 35) Gainlec = 0.096 x 395 222 = 37 941 /an Etape 2: Gain sur la chaleur Prix moyen du combustible: 0.03546 /kWh (voir page 35) Conschaufferie = 661 896/0.8 = 827 370 kWhprim/an Gainchaleur = 827 370 x 0.03546 = 29 338 /an Etape 3: Gain par les Certificats Verts Nombre de CV : 251 CV/an Prix CV (estim) : 90 GainCV = 251 x 90 = 22 590

/an

Etape 4: Calcul de la dpense en combustible Conscogen = 395 222/0.33 = 1 197 642 kWhprim/an Dpensecomb = 1 197 642 x 0.03546 = 42 468 /an Etape 5: Calcul de la dpense en entretien Dpenseentretien = 395 222 x 2 c = 7 904 /an

Etape 6: Estimer le montant de linvestissement (supposons une prime de 20%) Investissementnet = 73 x 1350 x (1 + 40%) x (1 - 20%) = 110 376 Etape 7 : Estimer la rentabilit du projet 37 941 + 29 338 + 22 590 42 468 7 904 = 39 497 110 376 Temps de retour simple = = 2.8 ans 39 497


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I NSTALLER

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C OGNRATION

DANS VOTRE

TABLISSEMENTRCAPITULATIVE

A NNEXE 4 : F ICHE

ANNEXE 4 FICHE RCAPITULATIVE ( PHOTOCOPIER)UN PREMIER DIMENSIONNEMENT DE LUNIT DE COGNRATIONEtape 1 : Dterminer votre besoin net de chaleur Q (PCI) = ............................................................ kWhp / an Q non cogen = ............................................................ kWhp / an URE = ............................................................ kWhp / an h chaufferie = ............................................................ % BNeC = ............................................................ kWhq / an Etape 2 : Slectionner un profil type de consommation de chaleur Type = ........... Etape 3 : Dterminer la puissance thermique de lunit de cognration Partcogen

(Page 27) (Page 27) (Page 27) (Page 27) (formule A, page 27)

(graphiques pages 28, 29)

= ..............................

(tableau page 30) (tableau page 30) (formule B, page 30) (tableau page 30) (formule C, page 30)

UQ = ............................. h PQ cogen = ....................... kWq Ucogen

= ............................. h

Qcogen = ....................... kWhq / an Etape 4 : Choisir une unit de cognration PE cogen = .............................. kW Investissement = .............................. Entretien = .............................. aE = .............................. Ecogen = ....................... kWh / an / kW / kWh

(graphiques pages 32, 33) (graphiques pages 32, 33) (graphiques pages 32, 33) (graphiques pages 32, 33) (formule D, pages 32, 33)

CALCULER LA RENTABILIT DE VOTRE PROJET DE COGNRATIONEtape 1 : Gain sur la facture lectrique Prix moyen de llectricit Gainlec =............................. [EUR/an] Etape 2 : Gain sur la chaleur Prix moyen du combustible Conschaufferie =............................. [kWh prim/an] Gain Etape 3 :chaleur

(formule E, page 35)

(formule F, page 35) (formule G, page 35)

=............................. [EUR/an]

Gain par les Certificats Verts Gaincv =............................. (formule H, page 36)

Etape 4 :

Calcul de la dpense en combustible Conscogen =............................. [kWh prim/an] Dpensecomb =............................. [EUR/an] (formule I, page 36) (formule J, page 36)

Etape 5 :

Calcul de la dpense en entretien Dpenseentretien =............................. [EUR/an] (formule K, page 36)

Etape 6 :

Estimer le montant d'investissement Investissementnet

=............................. [EUR HTVA]

(formule L, page 37)

Etape 7 :

Estimer la rentabilit du projet Gainannuel net =............................. [EUR/an] Temps de retour simple =............................. [annes] (formule M, page 37) (formule N, page 37)


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Ralisation : Ismal Daoud, Yves Lebbe Facilitateur en cognration Tl: 0800/85.775 [email protected]

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