Définition: Production combinée de chaleur et d'électricité

Catégorie: Energie

La Production combinée de chaleur et d'électricité (PCCE) ou cogénération produit de la chaleur et de l’électricité simultanément au cours du même processus. Dans la cogénération, les fluides intermédiaires (vapeur ou gaz d’échappement) sont utilisés tout d’abord pour produire de l’électricité; la chaleur résiduelle est ensuite récupérée et n’est pas rejetée dans l’atmosphère. Si une partie du fluide intermédiaire ou de l’énergie thermique résiduelle est émise dans l’atmosphère sans récupération de chaleur, la part correspondante d’électricité produite n’est pas, par défaut, considérée comme de l’électricité cogénérée. 

Le rendement de conversion pour la production d’électricité séparée oscille entre 35 et 55 %, mais le rendement global des centrales PCCE peut atteindre 80-90 % en utilisant l’énergie thermique résiduelle pour produire de la chaleur soit pour des procédés industriels, soit pour le chauffage urbain. Le potentiel d’économie d’énergie de la cogénération est important compte tenu des objectifs assignés dans le protocole de Kyoto, à savoir diminuer les émissions de CO2, améliorer le rendement énergétique et réduire la dépendance énergétique de l’Union Européenne. 

Il existe divers types de centrales PCCE qui peuvent moduler la part d’électricité cogénérée en fonction de la demande et passer entièrement du mode PCCE à la seule production d’électricité. Les centrales PCCE sont rarement équipées de systèmes de suivi de la production d’électricité cogénérée car cela nécessiterait des mesures détaillées et des calculs thermodynamiques. En conséquence, des méthodes indirectes de calcul de la production d’électricité cogénérée ont été élaborées.

Le rendement global d’une centrale PCCE est utilisé comme critère pour déterminer si la production d’électricité fonctionne entièrement en mode PCCE ou non. Si le rendement global dépasse un seuil fixé à 75 % (85 % pour les turbines d’extraction à condensation de vapeur et les centrales à cycle combiné), toute l’électricité produite est considérée comme de l’électricité cogénérée. En revanche, si le rendement global est inférieur au seuil, la quantité d’électricité, EPCCE, est calculée de la façon suivante: 

E[pcce] = C·H

où

C est le rapport puissance électrique/capacité calorifique de la centrale 
H est la production de chaleur par cogénération de la centrale.