La cogénération est la génération conjointe de plusieurs vecteurs énergétiques au sein d’une même centrale. Dans la majorité des cas, il s’agit de chaleur et d’électricité.
En réalité, la cogénération consiste à produire de la chaleur tandis qu’une partie des pertes de l’installation est convertie en énergie mécanique (elle-même convertie en électricité). Il ne s’agit donc pas d’une centrale électrique à part entière.
Si je n’ai pas de besoins en chaleur mais énormément de besoins électriques, est-ce qu’une unité de cogénération est intéressante?
Comme décrit précédemment, la cogénération permet de produire de la chaleur et de réaliser une production électrique en « bonus ». Une unité de cogénération sera donc toujours dimensionnée selon vos besoins en chaleur (chauffage et/ou eau chaude sanitaire) et la production d’électricité permettra quant à elle à couvrir certains de vos besoins en la matière.
Dès lors, une unité de cogénération n’est pas dimensionnée pour couvrir tous vos besoins électriques.
En général, les bâtiments pour lesquels il est intéressant d’installer une unité de cogénération sont les hôpitaux, les maisons de retraite, les piscines municipales, les centres aquatiques, etc.
En fonction de vos besoins, il existe plusieurs types d’unité de cogénération (par gamme de puissance) :
- Micro-cogénération : 0 à 36 (parfois 50) kWélec
- Mini-cogénération : 36 (parfois 50) à 250 (parfois 1000) kWélec
- Cogénération : > 250 (parfois 1000) kWélec
Quels combustibles pour produire la chaleur et l’électricité de ma cogénération?
Les unités de cogénération peuvent fonctionner avec un moteur thermique ou une turbine à gaz.
Le type de combustible utilisé pour les unités de cogénération de petite et moyenne puissance peut être (en fonction des modèles) du gaz naturel (ou biogaz si disponible), de l’huile de colza, du fuel, du bois ou de l’hydrogène.
Pour les unités de puissance moyenne à élevée, le type de combustible est généralement du gaz naturel et très rarement du bois.
Si j’installe une unité de cogénération, puis-je désinstaller ma chaudière?
Non. La chaudière doit pouvoir venir en renfort de l’unité de cogénération car celle-ci ne couvre généralement pas l’entièreté de vos besoins en chaleur.
Pour mieux comprendre, prenons les besoins thermiques d’une installation X sur une année :
Le besoin en chaleur n’est pas le même tout au long de l’année : les mois de mai, juin, juillet et août demandent en effet peu de production de chaleur (certainement presque exclusivement pour de la production d’eau chaude sanitaire) tandis que les mois de novembre, décembre, janvier et février en demandent énormément.
En hiérarchisant les besoins par ordre décroissant, nous obtenons la monotone de puissance thermique :
Voici quelques exemples de monotones en fonction de l’utilisation du bâtiment :
Il est important de signaler qu’une unité de cogénération doit idéalement fonctionner à puissance constante. Elle dispose certes d’une capacité de modulation mais cette dernière est assez faible. Le dimensionnement de l’unité de cogénération se fera donc de manière à lui permettre de couvrir un volume maximum de consommation thermique au vu de sa capacité faible de modulation.
Prenons l’exemple d’une unité de cogénération de 150 kW et reportons les valeurs sur le graphe de la monotone :
L’unité de cogénération peut moduler légèrement mais, sous un certain seuil, elle s’arrête. Ainsi, dans cet exemple, en-dessous de 60% de sa puissance, elle s’arrête et la chaudière assure seule la charge de produire la chaleur nécessaire pour répondre au besoin. De même, pour les fonctionnements au-dessus de sa puissance maximale (100% soit 150 kW dans cet exemple), la chaudière vient suppléer à l’unité de cogénération.
Pour augmenter ses heures de fonctionnement à pleine charge et donc la production électrique associée et éviter de faire de trop nombreuses fois des marches/arrêts, un ballon tampon (ballon de stockage de l’eau chaude) est dimensionné :
Ai-je droit à des certificats verts (CV) si j’installe une unité de cogénération?
Oui mais les producteurs qui souhaitent bénéficier de certificats verts doivent les réserver dans une enveloppe déterminée par filière (photovoltaïque, cogénération fossile, éolien, hydroélectricité, etc.). La réservation est préalable à la réalisation de votre projet d’installation d’une unité de production d’électricité verte.
Le nombre de certificats verts[1] auxquels vous pourriez avoir droit et le prix du certificat vert dépend de la source d’énergie de l’unité de cogénération et d’où se situe votre projet (région wallonne ou bruxelloise) :
- En Wallonie, l’huile végétale donne droit à 1,8 certificat vert dans des lieux desservis par le gaz naturel et à 2 certificats verts dans les autres cas.
- À Bruxelles, le taux de certificats verts pour la cogénération à l’huile végétale peut dépasser 3.
- Le gaz naturel donne droit à environ 0,6 certificat vert en Wallonie et 1,2 certificat vert à Bruxelles (unités de cogénération à condensation).
- Le prix du certificat vert oscille entre 60€ et 65€ en Région wallonne et atteint 85€ en Région bruxelloise. Un prix de rachat minimum est garanti par la Région.
Plus d’informations peuvent être trouvées sur le site de la région Wallonne.
Quels sont les avantages d’une unité de cogénération?
- L’électricité produite et autoconsommée est « gratuite » car elle vient des pertes liées à la production de chaleur ;
- L’électricité excédentaire est revendue au réseau (gain financier) ;
- La chaudière est moins sollicitée puisqu’une partie de la chaleur est produite par l’unité de cogénération ;
- Le système permet une économie de CO2 et donne droit à des certificats verts (avantage climatique et financier).
[1] Rentabilité | Cogengreen, consulté le 31 août 2022