Trois avantages clés de la cogénération

Par Cummins Inc., chef de file mondial des technologies d’alimentation

09 août 2021

cogénération un moyen efficace de produire de l’électricité, de la chaleur et, dans certains cas, du refroidissement.

Les systèmes d traditionnels gaspillent une grande partie de l’énergie libérée par la combustion du carburant. Les pertes d’énergie se produisent généralement par la combustion des gaz d’échappement, par l’entremise du système de condensation de la vapeur et des divers systèmes de refroidissement.

Les systèmes de cogénération récupèrent la chaleur de ces voies de perte d’énergie et mettent cette chaleur à bon usage. Il s’agit généralement d’une fourniture de chaleur ou d’eau chaude à une propriété ou à des propriétés voisines.

La cogénération a largement recours, car la plupart des bâtiments ont besoin de ce que les systèmes de cogénération peuvent offrir -électricité, chaleur et refroidissement.

L’installation d’un système de cogénération peut réduire l’empreinte carbone d’un bâtiment, améliorer la fiabilité de son alimentation électrique et, surtout, économiser de l’argent. Plus largement, l’adoption de la cogénération offre des avantages à la communauté en général. Ces avantages améliorent la sécurité énergétique de la communauté et rend son infrastructure énergétique plus résiliente.

Avantages de la cogénération en matière de durabilité

Les préoccupations environnementales motivent de nombreux projets de cogénération.

Les centrales électriques traditionnelles à combustible fossile gaspillent entre 70 % et 40 % de l’énergie qu’elles consomment pour produire de l’électricité. En récupérant une grande partie de cette énergie gaspillée, les systèmes de cogénération éliminent le besoin de brûler davantage de carburant à des fins de chauffage. Cela économise de l’énergie et réduit les émissions de dioxyde de carbone (CO₂) et d’autres polluants.

Pour de nombreuses organisations, investir dans un système de cogénération est une étape intelligente et rentable en vue de respecter nos engagements environnementaux.

Divers programmes, comme le système de rating LEED, sont offerts pour évaluer et certifier indépendamment les progrès réalisés à cet égard. De plus, des incitatifs existent au niveau local, régional et national. Ces incitations récompensent ceux qui investissent dans un système de cogénération pour leur contribution à la durabilité de l’environnement. Aux États-Unis, par exemple, un crédit d’impôt fédéral de 10 % est offert aux propriétaires de systèmes admissibles. Cette incentivisation fait souvent passer le retour sur investissement d’un système de cogénération du bien au grand.

Les utilisateurs de cogénération qui peuvent produire leur propre carburant sur place pour une utilisation dans l’équipement de cogénération peuvent économiser encore plus d’énergie.

De nombreux procédés industriels génèrent un sous-produit combustible. Ce sous-produit peut être brûlé dans une chaudière ou une génératrice haute puissance pour produire de l’électricité et de la chaleur. dewastewater installations, par exemple, peuvent générer de grandes quantités de gaz porteur de méthane à partir de la fonte d’eau d’égouts. Plutôt que de torcher ce précieux gaz, de nombreux propriétaires d’installations ont choisi de l’utiliser pour alimenter un système de cogénération. Ces installations sont ainsi en mesure d’alimenter leurs équipements électriques et de chauffer leurs piscines de chaleur très bon marché.

Avantages financiers et RENDEMENT de la cogénération

Peu importe les avantages environnementaux, les systèmes de cogénération existeraient bien moins si la cogénération n’économise pas aussi de l’argent.

Au niveau le plus fondamental, les systèmes de cogénération permettent à leurs propriétaires de réduire les factures d’électricité ainsi que les factures de chauffage et de refroidissement. Les investissements bien considérés en matière de cogénération peuvent généralement se briser même en quelques années.

Voici quelques-uns des facteurs qui peuvent booster le retour sur investissement d’un système de cogénération :

Frais de demande et autres surammentations

Les services publics électriques facturent frais d’électricité ou appliquent des surcharges onéreuses pour le temps d’utilisation. Il est fréquent que les services publics facturent aux grands consommateurs des frais qui augmentent avec leur demande d’électricité instantanée de pointe. Ceci s’ajoute au chargement de la quantité de kilowatt-heures consommées.

Une génératrice installée sur place derrière le compteur peut raser efficacement ces pointes et réduire les frais de demande. De nombreux propriétaires complètent cette capacité d’rasage de pointe avec des panneaux solaires.

Cette réduction de la demande de pointe est une victoire-victoire pour le consommateur et pour les services publics. Le consommateur économise sur les frais. Entre-temps, s’il y a suffisamment de consommateurs qui limitent leur demande de pointe, les services publics peuvent réduire les investissements sélectionnés. Il s’tait d’investissements dans des mises à niveau de transmission et de distribution ou d’une capacité supplémentaire pour les périodes d’utilisation élevée.

Compteur d’énergie net

L’utilitaire d’électricité est tenu d’acheter lélectricité générée par des systèmes de cogénération privés. De telles exigences, généralement connues sous le nom de « compteur d’énergie net », existent dans plusieurs États américains.

Ces exigences peuvent compenser considérablement les coûts d’exploitation et d’entretien d’un système de cogénération. Ces exigences offrent également une grande souplesse dans la façon dont un tel système est utilisé et conçu.

Remplacement d’un système de chauffage et de refroidissement existant

Le prix du gaz naturel est à un niveau bas dans de nombreuses régions géographiques. Cela crée un incitatif à remplacer une vieille chaudière fonctionnant à l’huile de chauffage par un système de gaz naturel.

Là où il est disponible, le gaz naturel est un carburant plus propre et moins cher, qui n’a également pas besoin d’être entreposé sur place. Si cette vieille chaudière est remplacée, pourquoi ne pas investir davantage et profiter des économies d’énergie d’un système de cogénération depuis de nombreuses années ?

À l’inverse, certaines installations doivent produire de l’électricité sur place de manière continue ou semi-continue. Dans ces cas, pourquoi ne pas ajouter un composant de récupération de chaleur et profiter d’un chauffage gratuit et de l’eau chaude? De nombreux sites industriels situés dans des pays et des régions avec un réseau électrique peu fiable ont fait ce choix. Dans chaque cas, l’économie de la cogénération peut souvent battre l’économie de l’investissement autonome en chauffage ou en production sur place.

De plus, les phénomènes météorologiques causent un nombre croissant de perturbations aux services publics électriques. Dans ces cas, une alimentation fiable sur place, comme celle d’un système de cogénération, est cruciale pour la sécurité et la continuité des affaires.

Dans tous les cas, pour obtenir les meilleurs résultats financiers, il faut examiner attentivement le profil énergétique individuel de chaque site. Cela inclut la consommation d’énergie, les coûts de carburant et la structure du taux d’électricité. Il pourrait également être utile de considérer des mesures complémentaires. Il s’agit notamment de l’installation de voyants à DEL ou d’une isolation supplémentaire pour optimiser le profil énergétique du site.

En matière de taille, l’objectif est de maximiser l’utilisation du système de cogénération. Il est généralement plus économique qu’une usine de cogénération réponde à la moitié des besoins énergétiques du site 24/7. Il s’agit d’une tentative de répondre à tous les besoins du site, mais seulement faire fonctionner l’usine la moitié du temps.

Dans de nombreuses applications de l’industrie, du commerce et du secteur public, la cogénération est un choix économique sensé. La question de savoir si le projet se paie en deux, trois ou cinq ans dépend des détails de chaque application.

Sécurité énergétique et avantages de la résilience de la cogénération

De nombreux services publics électriques sont désireux de promouvoir l’adoption de la cogénération par rates. Il peut sembler contre-intuitif que les entreprises à but lucratif encouragent leurs clients à acheter moins, mais c’est logique.

Les services publics sont heureux de vendre plus d’électricité dans l’ensemble ; entre-temps, ils sont inséraitants pour limiter la charge électrique de pointe qu’ils supportent. Pensez à la hauteur de l’été lorsque chaque maison a une unité de climatisation fonctionnant à plein souffle. L’infrastructure électrique doit s’adapter à cette charge de pointe, même si elle ne se produit que quelques jours par année. Les clients qui ont une cogénération sur place peuvent se raser efficacement leur demande de pointe, réduisant ainsi leur impact sur le réseau et augmentant la résilience globale de l’infrastructure d’électricité.

Les usines de cogénération fournissent de l’électricité et de la chaleur beaucoup plus efficacement que les centrales électriques traditionnelles. Par conséquent, ils permettent des économies significatives ainsi qu’une réduction de l’empreinte environnementale. En utilisant les chiffres typiques fournis par le DOE américain, il faut une centrale de cogénération 100 unités de carburant pour fournir 35 unités d’électricité utile et 50 unités de chaleur de combustible. Fournir les mêmes montants utiles nécessiterait un total de 165 unités de carburant partagées entre une centrale électrique et une chaudière sur place (de fournaise). La cogénération nécessite ainsi 40 % moins d’énergie pour obtenir les mêmes résultats. — Les usines de cogénération fournissent de l’électricité et de la chaleur beaucoup plus efficacement que les centrales électriques traditionnelles. Par conséquent, ils permettent des économies significatives ainsi qu’une réduction de l’empreinte environnementale. À l’aide des chiffres typiques fournis par le US DOE, il faut une centrale de cogénération de 100 unités de carburant pour offrir 35 unités utiles d’électricité et 50 unités d’utilisation de la chaleur du carburant. Fournir les mêmes montants utiles nécessiterait un total de 165 unités de carburant partagées entre une centrale électrique et une chaudière sur place (de fournaise). La cogénération nécessite ainsi 40 % moins d’énergie pour obtenir les mêmes résultats.

Les gouvernements ont tendance à encourager le déploiement de la technologie de cogénération pour une raison similaire, en particulier dans les pays avec ressources énergétiques limitées. Dans de tels endroits, au-delà des avantages environnementaux, la réduction de l’utilisation de l’énergie et des importations d’énergie peut être un objectif stratégique. Les systèmes de cogénération aident à réduire les besoins énergétiques d’une nation. De plus, lorsqu’ils sont utilisés localement à l’aide de carburants de sous-produit, les systèmes de cogénération aident à obtenir une meilleure utilisation des ressources énergétiques intérieures.

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Les avantages de la cogénération sont évidents dans un large éventail d’applications et d’exigences en matière de puissance de sortie. De plus, les sont trois situations qui maximisent ces avantages des applications de cogénération. En tant que technologie testée, il existe un faible risque et un rendement élevé pour les projets appropriés.

Profils d’auteurs

Cummins Inc., un chef de file mondial en matière d’alimenter, s’engage à alimenter un monde plus prospère. Depuis 1919 ans, nous avons proposé des solutions innovantes qui font progresser les personnes, les biens et les économies. Nos cinq secteurs d’activité – Moteurs, composants, distribution, systèmes d’alimentation et Accelera™ de Cummins – offrent une vaste gamme de produits, y compris des groupes motopropulseurs diesel avancés, électriques et hybrides; les systèmes de production d’électricité réseau électrique unifié; les composants essentiels tels que le traitement secondaire, les turbocompresseurs, les circuits d’alimentation, les commandes, les transmissions, les essieux et les freins; et les technologies à émissions nulles comme les systèmes de batteries et de groupes motopropulseurs électriques. Grâce à notre présence mondiale, à notre expertise technique approfondie et à notre vaste réseau de service, nous fournissons des solutions fiables et de pointe adaptées aux besoins de nos clients, en les soutenant tout au long de la transition énergétique grâce à notre stratégie Destination Zero. Nous créons de la valeur pour nos clients, nos investisseurs et nos employés, et nous renforçons les communautés grâce à nos priorités globales en matière de responsabilité d’entreprise : éducation, équité et environnement. Cummins, dont le siège social est situé à Columbus, dans l’Indiana, emploie environ 67 400 personnes dans le monde et a réalisé un bénéfice de 2,8 milliards de dollars sur un chiffre d’affaires de 33,7 milliards de dollars en 2025.

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