DEFINITION

La cogénération est un système qui produit simultanément de l'énergie électrique et thermique. On utilise d'une part la vapeur, issue du refroidissement des gaz de combustion, pour alimenter un turbo-alternateur produisant de l'électricité. Cette dernière peut alors être utilisée pour les besoins propres de l'usine ( auto-consommation) ou revendue à EDF. D'autre part, la chaleur produite peut être captée sous forme de vapeur d'eau à haute pression ou sous forme d'eau chaude. Elle est alors revendue pour alimenter les réseaux de chaleurs voisins. C'est la valorisation thermique.
Les usines d'incinération des ordures ménagères autorisent la cogénération: c'est la combustion des déchets qui va permettre la production d'énergie thermique et d'énergie électrique. Il existe également des centrales industrielles de cogénération, qui fonctionnent, elles, à partir de gaz naturel brûlé à haute pression ou de fuel. Dans ce cas, ce sont les gaz d'échappement qui entraînent le turbo-alternateur pour la production d'électricité et qui cèdent leur chaleur à un circuit d'eau de refroidissement pour la production de vapeur ou d'eau chaude.

  

Application de la cogénération à une UIOM

 

  VARIANTES DE LA COGENERATION CLASSIQUE
 

Dans le cas des procédés industriels de cogénération, il est possible d'envisager l'utilisation de combustibles alternatifs au gaz naturel, en particulier le biogaz, issu des unités de méthanisation ou des centres de stockage des déchets municipaux. Quelques installations de ce type fonctionnent déjà en France. Il semble cependant que l'utilisation de biogaz ne soit adaptée que pour des projets de faible production énergétique (Source : Environnement Magazine, 1998).
Il existe par ailleurs un développement de la cogénération dont le système couplé à un échangeur thermique permet de produire, outre électricité et chaleur du froid : on parle alors de trigénération. Cette technique , très utilisée aux Etats-Unis, ne connaît actuellement qu'une seule application en France, à l'aéroport de Bordeaux.

  

 

  OPPORTUNITES

La mise en œuvre de procédés de cogénération dépend essentiellement de deux facteurs :

  • techniques : l'électricité et la chaleur produites doivent être utilisables à proximité de l'installation de cogénération. Il faut donc s'assurer de l'existence d'une demande et d'un réseau de chaleur. En outre, si le transport de l'électricité est facile, celui de la chaleur engendre de nombreuses pertes (échangeurs, conduites du réseau, etc.) ;
  • économiques : l'utilisation des énergies issues de la cogénération dépend des conditions locales et temporelles (variation été/hiver de la demande énergétique) et des variations de prix des autres combustibles que sont le gaz ou le fuel.

En tout état de cause, d'un point de vue thermodynamique, la cogénération possède un meilleur rendement que la valorisation thermique et la valorisation électrique pour lesquelles le rendement est respectivement de l'ordre de 85 à 90 % et de 25 à 30 %.

  

     

LE CHIFFRE CLE :

6 à 7 millions de tonnes équivalent pétrole, c'est le gisement énergétique potentiel représenté par l'ensemble des déchets ménagers éliminés par les collectivités (Source : Office parlementaire d'évaluation des choix scientifiques et technologiques, 1999).

  
     

     

L'AVIS DU CERCLE NATIONAL DU RECYCLAGE :

Pour l'élimination des déchets, le choix de la cogénération entraîne une optimisation de la valorisation énergétique mais requiert une proximité entre l'installation de traitement et les utilisateurs de chaleur.

  
     

     

A RETENIR :

  • La cogénération est un procédé permettant une production simultanée d'énergie électrique et de chaleur.
  • La cogénération peut s'appliquer au traitement des déchets municipaux et peut donc être mise en œuvre auprès d'usines d'incinération des ordures ménagères lorsque des opportunités d'utilisation de l'électricité et de la chaleur existent dans le voisinage de l'installation.
  
     

     

VOIR AUSSI :

Fiche 63 : Qu'est-ce qu'un centre de valorisation énergétique ?
Fiche 64 : Quels sont les différents procédés d'incinération utilisés ?

  
     

     

BIBLIOGRAPHIE :

"L'incinération des déchets ménagers", Jean Yves LEGOUX et Catherine LE DOUCE, Editions Economica, 1995
"La cogénération exotique", L'Environnement Magazine, n°1570, septembre 1998
"Les techniques de recyclage et de valorisation des déchets ménagers et assimilés", Office parlementaire d'évaluation des choix scientifiques et technologiques, juin 1999