Présentation de l’exercice
Le deuxième exemple d’installation de cogénération que nous présentons est plus complexe et d’une puissance plus élevée que le premier, qui était basé sur une micro-turbine.
Cette installation produit de l’électricité et fournit de la chaleur au réseau de chauffage urbain d’une ville de 30 000 habitants. C’est une installation de type “chaleur-force”, où la chaleur constitue le produit de base, l’électricité étant un sous-produit revendu à EDF permettant de mieux valoriser le combustible.
Le réseau de chauffage est un circuit d’eau sous pression dont la température est comprise entre environ 90 °C et 130 °C. Le circuit part de la centrale à sa température maximale, puis il parcourt la ville et alimente des sous-stations d’échanges elles-mêmes destinées à assurer le chauffage et/ou le réchauffage d’eau sanitaire d’habitations, d’immeubles, d’hôpitaux, de groupes scolaires… Enfin il revient à la centrale à sa température minimale, pour être réchauffé.
Les besoins en chaleur de la ville variant au cours de l’année en fonction des conditions climatiques, la centrale doit s’adapter à ces besoins et moduler la puissance thermique qu’elle fournit au réseau.
La puissance électrique fournie est constante, voisine de 55 MW, et la puissance thermique varie entre 45 et 62 MW
Un modèle de cette installation réalisé par S. Candelier est disponible. Vous pourrez en télécharger le rapport détaillé ainsi que les fichiers de projet et de schéma de l’installation.
L’exercice étant relativement complexe, nous vous conseillons de prendre connaissance, si vous ne l’avez déjà fait, avec la note “Méthodologie de construction et de vérification des modèles”.
- note de modélisation de l’installation de cogénération à turbine à gaz (pdf, 2 186 Ko)
- Méthodologie de construction et de vérification des modèles (pdf, 96 Ko)
Cogénération à TAG
- Électricité et chaleur pour le réseau urbain d’une ville de 30 000 habitants
- Installation de type « chaleur-force »
- Réseau de chauffage 90 °C < T < 130 °C
- 55 MWe, 45 à 62 MWth
Cogénération à TAG
Cogénération à TAG
Cogénération à TAG
Synoptique de l’installation
Cogénération à TAG
- Tableau 8.3 Bilan Energétique Cogeneration
| Température extérieure | -5 °C | -1 °C | 2 °C |
|---|---|---|---|
| Puissance (MW) | Puissance (MW) | Puissance (MW) | |
| Combustion TAG | 107,9 | 107,9 | 107,9 |
| Post-combustion | 22,4 | 22,4 | 14,3 |
| Chaudières | 11,5 | TOTAL Puissance payante | 141,7 | 130,2 | 122,2 |
| Turbine TAG | 117,8 | 117,8 | 117,8 |
| Compresseur TAG | 71,8 | 71,8 | 71,8 |
| Puissance nette TAG | 46,0 | 46,0 | 46,0 |
| Puissance TAV | 11,7 | 11,7 | 9,8 |
| TOTAL Puissance mécanique | 57,7 | 57,7 | 55,8 |
| Condenseur | 43,9 | 43,9 | 36,7 |
| Chauffage dans l’épingle | 7,4 | 7,4 | 7,5 |
| Chaudières | 11,5 | ||
| TOTAL Puissance thermique utile | 62,7 | 51,2 | 44,2 |
| TOTAL Puissance utile | 120,5 | 109,0 | 100,0 |
| Rendement mécanique | 40,7 % | 44,3 % | 45,7 % |
| Rendement global | 85,0 % | 83,7 % | 81,8 % |
| Rapport chaleur / force | 1,09 | 0,89 | 0,79 |