Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

LUXEMBOURG CREATIVE 2015 2/2 : Vers une production d'énergie plus responsable

431 views

Published on

Cogénération et micro-cogénération. Vers une production d'énergie plus responsable

Published in: Engineering
  • DOWNLOAD THIS BOOKS INTO AVAILABLE FORMAT (2019 Update) ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... Download Full PDF EBOOK here { https://soo.gd/irt2 } ......................................................................................................................... Download Full EPUB Ebook here { https://soo.gd/irt2 } ......................................................................................................................... Download Full doc Ebook here { https://soo.gd/irt2 } ......................................................................................................................... Download PDF EBOOK here { https://soo.gd/irt2 } ......................................................................................................................... Download EPUB Ebook here { https://soo.gd/irt2 } ......................................................................................................................... Download doc Ebook here { https://soo.gd/irt2 } ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ................................................................................................................................... eBook is an electronic version of a traditional print book THIS can be read by using a personal computer or by using an eBook reader. (An eBook reader can be a software application for use on a computer such as Microsoft's free Reader application, or a book-sized computer THIS is used solely as a reading device such as Nuvomedia's Rocket eBook.) Users can purchase an eBook on diskette or CD, but the most popular method of getting an eBook is to purchase a downloadable file of the eBook (or other reading material) from a Web site (such as Barnes and Noble) to be read from the user's computer or reading device. Generally, an eBook can be downloaded in five minutes or less ......................................................................................................................... .............. Browse by Genre Available eBooks .............................................................................................................................. Art, Biography, Business, Chick Lit, Children's, Christian, Classics, Comics, Contemporary, Cookbooks, Manga, Memoir, Music, Mystery, Non Fiction, Paranormal, Philosophy, Poetry, Psychology, Religion, Romance, Science, Science Fiction, Self Help, Suspense, Spirituality, Sports, Thriller, Travel, Young Adult, Crime, Ebooks, Fantasy, Fiction, Graphic Novels, Historical Fiction, History, Horror, Humor And Comedy, ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... .....BEST SELLER FOR EBOOK RECOMMEND............................................................. ......................................................................................................................... Blowout: Corrupted Democracy, Rogue State Russia, and the Richest, Most Destructive Industry on Earth,-- The Ride of a Lifetime: Lessons Learned from 15 Years as CEO of the Walt Disney Company,-- Call Sign Chaos: Learning to Lead,-- StrengthsFinder 2.0,-- Stillness Is the Key,-- She Said: Breaking the Sexual Harassment Story THIS Helped Ignite a Movement,-- Atomic Habits: An Easy & Proven Way to Build Good Habits & Break Bad Ones,-- Everything Is Figureoutable,-- What It Takes: Lessons in the Pursuit of Excellence,-- Rich Dad Poor Dad: What the Rich Teach Their Kids About Money THIS the Poor and Middle Class Do Not!,-- The Total Money Makeover: Classic Edition: A Proven Plan for Financial Fitness,-- Shut Up and Listen!: Hard Business Truths THIS Will Help You Succeed, ......................................................................................................................... .........................................................................................................................
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
  • DOWNLOAD THAT BOOKS INTO AVAILABLE FORMAT (2019 Update) ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... Download Full PDF EBOOK here { http://bit.ly/2m6jJ5M } ......................................................................................................................... Download Full EPUB Ebook here { http://bit.ly/2m6jJ5M } ......................................................................................................................... Download Full doc Ebook here { http://bit.ly/2m6jJ5M } ......................................................................................................................... Download PDF EBOOK here { http://bit.ly/2m6jJ5M } ......................................................................................................................... Download EPUB Ebook here { http://bit.ly/2m6jJ5M } ......................................................................................................................... Download doc Ebook here { http://bit.ly/2m6jJ5M } ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ................................................................................................................................... eBook is an electronic version of a traditional print book that can be read by using a personal computer or by using an eBook reader. (An eBook reader can be a software application for use on a computer such as Microsoft's free Reader application, or a book-sized computer that is used solely as a reading device such as Nuvomedia's Rocket eBook.) Users can purchase an eBook on diskette or CD, but the most popular method of getting an eBook is to purchase a downloadable file of the eBook (or other reading material) from a Web site (such as Barnes and Noble) to be read from the user's computer or reading device. Generally, an eBook can be downloaded in five minutes or less ......................................................................................................................... .............. Browse by Genre Available eBooks .............................................................................................................................. Art, Biography, Business, Chick Lit, Children's, Christian, Classics, Comics, Contemporary, Cookbooks, Manga, Memoir, Music, Mystery, Non Fiction, Paranormal, Philosophy, Poetry, Psychology, Religion, Romance, Science, Science Fiction, Self Help, Suspense, Spirituality, Sports, Thriller, Travel, Young Adult, Crime, Ebooks, Fantasy, Fiction, Graphic Novels, Historical Fiction, History, Horror, Humor And Comedy, ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... .....BEST SELLER FOR EBOOK RECOMMEND............................................................. ......................................................................................................................... Blowout: Corrupted Democracy, Rogue State Russia, and the Richest, Most Destructive Industry on Earth,-- The Ride of a Lifetime: Lessons Learned from 15 Years as CEO of the Walt Disney Company,-- Call Sign Chaos: Learning to Lead,-- StrengthsFinder 2.0,-- Stillness Is the Key,-- She Said: Breaking the Sexual Harassment Story That Helped Ignite a Movement,-- Atomic Habits: An Easy & Proven Way to Build Good Habits & Break Bad Ones,-- Everything Is Figureoutable,-- What It Takes: Lessons in the Pursuit of Excellence,-- Rich Dad Poor Dad: What the Rich Teach Their Kids About Money That the Poor and Middle Class Do Not!,-- The Total Money Makeover: Classic Edition: A Proven Plan for Financial Fitness,-- Shut Up and Listen!: Hard Business Truths that Will Help You Succeed, ......................................................................................................................... .........................................................................................................................
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here

LUXEMBOURG CREATIVE 2015 2/2 : Vers une production d'énergie plus responsable

  1. 1. Elisabeth DAVIN, Vincent COUSIN, Philippe ANDRE Mercredi 15 décembre 2015 Cogénération et micro-cogénération. Vers une production d'énergie plus responsable :
  2. 2. Projet « Smart micro cogen » Elisabeth DAVIN, Vincent COUSIN, Philippe ANDRE Projet financé par
  3. 3. Lux creative 15/12/2015 Contexte Le réseau électrique d'aujourd'hui est face à des défis majeurs : le besoin d’assurer une source d’énergie continue et sans cesse croissante, malgré la production d'électricité de sources d'énergie renouvelables intermittentes et l’arrivée en fin de vie d’un grand nombre de centrales de production d’électricité. A cela s’ajoute l'urgence de moderniser les réseaux de transport et de distribution électriques européens. Une solution économique à ces problèmes est l’intégration de nouvelles technologies pour la production de l’électricité au niveau basse tension, notamment par des systèmes de micro-cogénération (μCHP), qui produisent simultanément de la chaleur et de l’électricité. Mais pour optimiser la production des systèmes de micro-cogénération, il est essentiel de les intégrer aux réseaux intelligents, qui permettent une gestion optimisée de la demande et de l’offre d’énergie. OBJECTIF : L'objectif de cette étude est d'identifier des solutions pour l'intégration des μCHP dans les smart grids. La première phase du projet comprend la définition des bâtiments cibles dans le résidentiel et le petit tertiaire. L'objectif final est de définir des lignes directrices permettant la gestion des systèmes de micro- cogénération intégrés aux smart grids, en s’appuyant sur des critères techniques, économiques et environnementaux.
  4. 4. Smart Grid Problématique des smart grids : Source : Gaz Electricité de Grenoble Lux creative 15/12/2015
  5. 5. Consommation électrique Profil de consommation journalière : Demande de base -> facile à gérer 1. La « flexibilité » Pics de consommation -> difficile à gérer Solutions possibles : Source : projet Flexipac 2. Injection aux « bons moments » => la cogénération Avantage de la cogénération : technologie commandable et contrôlable Lux creative 15/12/2015
  6. 6. Micro cogénération Définitions : Cogénération (selon l’ASHRAE): Production simultanée d’électricité ou d’énergie mécanique et d’énergie thermique utile à partir d’une seule source d’énergie comme le pétrole, le charbon ou le gaz naturel. Dans certains cas, la source d’énergie peut être le soleil, la géothermie, la biomasse ou un autre type d’énergie renouvelable Micro-cogénération: Cogénération couvrant des puissances électriques < 50 kWe selon la directive du Parlement européen 2004/8/CE, mais certains auteurs limitent cette puissance à 15 kWe, voire 10 kWe « CHP » : Co-Heating and Power Lux creative 15/12/2015
  7. 7. Technologies de micro cogénération Différentes technologies : MOTEUR À COMBUSTION INTERNE (MCI) Dénomination anglaise « ICE » (Internal Combustion Engine) ηe ηth 25-35 % 80-90 % + - Technologie la plus mâture et la moins chère - Technologie, robuste et fiable - Durée de vie élevée - - Maintenance régulière - Performance à charge partielle Autres technologies : Micro turbine à gaz – Cycle de Rankine Organique (ORC) … STIRLING Stirling 12-25 % ~ 90 % - Combustion continue bien contrôlée, faible émissions - Coûts de maintenance inférieurs - Bonne performance à charge partielle - Faible niveau de bruit et de vibration - Faible rendement électrique - Coût d'investissement élevé PILE À COMBUSTIBLE (PAC) « FC » (Fuel Cell) 25–40 % 85-95 % - Rendement électrique élevé - Faibles émissions - Très peu d'expérience en micro-cogénération, R&D - Coût d'investissement élevé Lux creative 15/12/2015
  8. 8. Solutions techniques de micro cogénération Résidentiel unifamilial  1 kWe Secteur résidentiel  5 kWe Petit tertiaire  10 kWe Tertiaire > 100 kWe Gamme de puissance en fonction du secteur : Lux creative 15/12/2015
  9. 9. Whispergen (Vaillant) Hybris Power (DeDietrich) MEC (microgen) Infinia (STC) P électrique : 1kWe P thermique : 7 kWth 14.900 € (machine) P électrique : 1kWe P thermique : 5.3kWth 13.000 € (machine) P électrique : 1kWe P thermique : 3-24kWth P électrique : 1kWe P thermique : 4-40kWth EcoWill 1.0 (Honda) EcoPOWER 1.0 (Vaillant ) Proenvis 2.0 Kirsch 1.9 P électrique : 1,2kWe P thermique : 3kWth 15.700 € (machine) 7600 € (installation) P électrique : 1kWe P thermique : 2,5kWth 16.000 € (machine) 23.000 € (machine + installation) P électrique : 1,3 - 2kWe P thermique : 3-5,5kWth 16.800 € P électrique : 1,9kWe P thermique : 9kWth 10.900 € (machine) Solutions techniques de « nano cogénération » Maison unifamiliale ~ 1 kWe Moteur à combustion interne : Moteur à combustion externe : Liste non exhaustive Lux creative 15/12/2015
  10. 10. Solutions techniques de « nano cogénération » Maison unifamiliale ~ 1 kWe Hexis CFCL CERES POWER VAILLANT P électrique 1 kWe P thermique 1.98 kWth P électrique 1.5kWe P thermique 600Wth 25000 euros P électrique 1kWe P électrique 1kWe P thermique 1.7kWth KYOCERA AISIN SEIKI JX ENEOS TOPSOE P électrique 1 kWe P thermique 1.98 kWth P électrique 1.5kWe P thermique 600Wth P électrique 1kWe P électrique 1kWe P thermique 1.7kWth Solutions « nano » cogénération actuellement disponibles en Belgique : Aucune Liste non exhaustive Pile à combustible : Lux creative 15/12/2015
  11. 11. Autre projet en cours sur la cogénération : ene.field Projet européen: • 9 fabricants, 4 énergéticiens, 26 partenaires, 12 pays • Projet lancé en 2012 pour une durée de 5 ans Objectifs : • Déployer jusqu’à 1000 piles à combustible • Evaluer les performances saisonnières d’un système pile à combustible • Préparer la filière : bureaux d’études, commerciaux et installateurs Logapower FC10 Testée dans le bâtiment NeoBuild - Luxembourg P électrique 700 We P thermique 700 Wth + chaudière 14/24 kWth Exemple : Lux creative 15/12/2015
  12. 12. Smart Micro Cogen : Simulations LE PROJET SMART MICRO COGEN : Etude du potentiel de la cogénération dans le parc immobilier wallon existant Projet « exploratoire » avec de nombreuse possibilités de simulations • Technologie cogénération : MCI, stirling, PAC, … • Dimensionnement de la cogénération • Stockage de la chaleur ou de l’électricité • Pilotage de la cogénération • … PRÉSENTATION DES RÉSULTATS POUR LES CAS SUIVANTS : Cas de base. Chaudière Cas 1. Pilotage « chaleur » Cas 2. Pilotage « smart grid » Cas 3. Pilotage « chaleur » & stockage batterie Comparaison de 2 technologies de cogénération : MCI & Moteur stirling MCI = Moteur à combustion interne PAC = Pile à combustible Hypothèses de travail : • Modélisation dynamique à l’aide du logiciel TRNSYS • Modélisation du bâtiment, climat, cogénération, scénario, système, contrôle … • Bâtiments : 4 bâtiments résidentiels représentatifs du parc de bâtiments existants • Cogénération : MCI – Stirling – PAC Lux creative 15/12/2015
  13. 13. Cas 1. Pilotage « chaleur » -> Cogénération : fonctionne en cas de besoin de chaleur dans le bâtiment -> Bâtiment : 30 000 kWhth – 3500 kWhe – 3000 kWhth ECS -> Ballon stockage 1000 L -> Priorité à l’autoconsommation électrique puis rejet réseau -> ECS thermique -> Chaudière en appoint Simulations Analyse journée type : ECS = Eau chaude sanitaire CHP = Co-heating and power Lux creative 15/12/2015
  14. 14. Simulations Cas 2. Pilotage « smart grid » NRV : « Net Regulation Volume » Différence entre la somme des volumes de toutes les actions de réglage à la hausse et la somme des volumes de toutes les actions de réglage à la baisse demandées par Elia. Données disponibles sur le site Elia : http://www.elia.be/fr/grid-data/balancing/desequilibre-actuel-du-systeme => Valeur utilisée dans les simulations pour définir « l’état du réseau » -> Cogénération : fonctionne en cas de besoin de chaleur dans le bâtiment (valorisation chaleur obligatoire) & quand le réseau à besoin d’aide -> Bâtiment : 30 000 kWhth – 3500 kWhe – 3000 kWhth ECS -> Ballon stockage 1000 L -> Priorité à l’autoconsommation électrique puis rejet réseau -> ECS thermique -> Chaudière en appoint ECS = Eau chaude sanitaire Comment déterminer quand le réseau à besoin d’injection ? -> Problématique de manque de données… Lux creative 15/12/2015
  15. 15. Simulations Cas 2. Pilotage « smart grid » - Analyse journée type : Rem : Nombre conséquent de ON/OFF au niveau de la cogénération = > usure machine plus importante CHP = Co-heating and power Lux creative 15/12/2015
  16. 16. Simulation Cas 3. Pilotage « chaleur » + batterie La révolution « Tesla » : « Avec l'envolée de ses batteries à usage domestique, la firme Tesla amorce une révolution dans le stockage de l'électricité » Le vif l’express « Alors qu’elle n’est même pas encore disponible à la vente, la nouvelle batterie de foyer de Tesla est déjà en rupture de stock sur le sol américain. Un succès qualifié de “monstrueux” par le PDG … » le soir -> Cogénération : fonctionne en cas de besoin de chaleur dans le bâtiment -> Bâtiment : 30 000 kWhth – 3500 kWhe – 3000 kWhth ECS -> Ballon stockage 1000 L -> Priorité à l’autoconsommation électrique puis stockage batterie puis rejet réseau -> ECS thermique -> Chaudière en appoint ECS = Eau chaude sanitaire Lux creative 15/12/2015
  17. 17. Résultats Cas 3. Pilotage « chaleur » + batterie - Analyse journée type : CHP = Co-heating and power Lux creative 15/12/2015
  18. 18. Résultats Production électrique beaucoup plus importante dans le cas du MCI => Achat électrique moindre dans le cas du MCI Note : Résultat à confort égal dans le bâtiment MCI = Moteur à combustion interne Lux creative 15/12/2015
  19. 19. Résultats Production électrique beaucoup plus importante dans le cas du MCI => Gros rejet au réseau MCI = Moteur à combustion interne Lux creative 15/12/2015
  20. 20. Résultats MCI = Moteur à combustion interne Lux creative 15/12/2015
  21. 21. Résultats Hypothèses : - Prix achat électricité : 0.212 euros/kWh - Facture « fin d’année » (compteur tourne à l’envers) - Certificat vert pris en compte (64 euros/CV) (!) - Pas de prise en compte de l’investissement système cogénération Analyse : - Facture électrique plus basse avec un système de cogénération (vs chaudière) - Facture identique avec ou sans batterie - Pilotage réseau : - Légère augmentation avec MCI - Facture plus élevée avec moteur stirling Analyse de la facture électrique annuelle avec le système de facturation actuelle : MCI = Moteur à combustion interne Lux creative 15/12/2015
  22. 22. Résultats Hypothèses : - Prix achat électricité : 0.212 euros/kWh - Prix achat gaz : 0.053 euros/kWh - Facture « fin d’année » (compteur tourne à l’envers) - Certificat vert pris en compte (64 euros/CV) (!) - Pas de prise en compte de l’investissement système cogénération Analyse : - Facture totale légèrement plus basse avec un système de cogénération (vs chaudière) - Facture identique avec ou sans batterie - Pilotage réseau : - Facture plus faible avec MCI - Facture plus élevée avec moteur stirling Analyse de la facture totale annuelle avec le système de facturation actuelle : MCI = Moteur à combustion interne Lux creative 15/12/2015
  23. 23. Résultats Hypothèses : - Prix achat électricité : 0.212 euros/kWh - Prix vente électricité : 0.06 euros/kWh - Prix achat gaz : 0.053 euros/kWh - Pas de prise en compte de l’investissement système cogénération Analyse : - Facture plus basse (h/h vs annuelle) avec MCI mais plus élevée (h/h vs annuelle) avec stirling - Facture plus basse avec MCI (vs stirling) - L’ajout d’une batterie électrique est plus intéressante avec moteur stirling (environ 200 euros /an) - La facture en cas de « pilotage réseau » est plus élevée (vs facture annuelle) Analyse de la facture totale annuelle avec un système de facturation h/h : MCI = Moteur à combustion interne Lux creative 15/12/2015
  24. 24. Lux creative 15/12/2015
  25. 25. Merci pour votre attention! Projet financé par

×