La G@zette Nucléaire sur le Net!
N°141/142
COGENERATION
    La cogénération permet d'atteindre des rendements de 80 à 90%, à comparer aux machines n'utilisant que la seule énergie mécanique, dont les rendements atteignent 35 à 40%. Les combustibles utilisés pour alimenter une installation de cogénération peuvent être divers (gaz, fioul, charbon, déchets).
    Il existe trois techniques, utilisées en fonction des besoins d'énergie des utilisateurs: les turbines à vapeur, les turbines à combustion ou turbines à gaz et les moteurs thermiques.
    La cogénération peut concerner une grande variété de sites ayant des besoins d'énergie spécifiques (électricité et chaleur / froid, nécessité d'une sécurité d'alimentation électrique)), ou disposant de ressources énergétiques à valoriser (usine d'incinération d'ordures ménagères). L'électricité et la chaleur produites peuvent être consommées pour les besoins propres du site, et/ou commercialisées.
   Dans l'industrie, la cogénération est adaptée aux secteurs industriels qui ont besoin d'eau ou d'air chauds importants et une forte consommation d'électricité (agro-alimentaire, papeterie, chimie). Dans le secteur tertiaire, les immeubles de bureaux (plus de 20 000 m2), les centres commerciaux (plus de 50.000 m2), les aéroports, peuvent être concernés par la cogénération; il en est de même des hôpitaux et centres de recherche, qui ont, quant à eux besoin d'un secours électrique. Dans les équipements collectifs, les réseaux de chaleur ou de froid peuvent constituer une application. Il en est de même des usines d'incinération d'ordures ménagères (20% des installations avec récupération d'énergie sont déjà équipées en cogénération).

L'impact de la cogénération sur la maîtrise de l'énergie
    La production conjointe de chaleur et d'électricité se fait avec un rendement bien supérieur (80 à 90%) à celui obtenu avec un production séparée, ce qui signifie une économie d'énergie qui peut atteindre ou dépasser 30%.

L'impact de la cogénération sur l'environnement
    La détermination de l'impact de la cogénération sur l'environnement et complexe. En effet, il faut être capable de dire quelle production d'électricité centralisée la cogénération efface. Pour schématiser, l'impact en matière de pollution de l'air sera favorable si la cogénération se substitue à une production thermique classique, défavorable si elle se substitue à une production nucléaire, comme le montre le tableau ci-dessous.

émissions pour 1 kWh produit en …CO2

(kg)

SO2

(mg)

NOX

(mg eq NO2)

centrale thermique charbon (1% de S)0,9575002800
centrale thermique fioul (1% de S)0,8050001800
centrale nucléaire 000
cogénération TAV charbon (*)0,5744001170
cogénération TAV fioul (*)0,462930990
* Déduction faite des émissions polluantes d'une chaudière classique produisant la même quantité de chaleur que l'installation de cogénération.

    A court terme, l'impact de la cogénération est positif (elle se substitue principalement à du thermique classique). La question semble plus controversée à moyen terme dans la mesure où le développement de la cogénération pourrait retarder la construction de nouvelles centrales nucléaires.

Les aspects économiques
    Le prix de l'électricité en France (parmi les plus bas d'Europe) lié à son faible coût de production en base, conduit à des temps de retour plus élevés pour les investissements de cogénération que dans d'autres pays. L'étude des coûts de référence de la production d'électricité menée en 1993 par le ministère de l'industrie montre en revanche que les coûts complets de production d'électricité sont compétitifs par rapport au nucléaire pour une grosse installation de cogénération.

Le développement de la cogénération en France
    On estime qu'actuellement 3.000 MW sont installés dans l'industrie, 300 MW dans les réseaux de chaleur, auxquels il faut ajouter quelques opérations dans le secteur tertiaire, notamment hôpitaux. Ces chiffres sont à comparer avec la puissance installée d'EDF, qui est d'environ 105 GW fin 1993.

Comparaisons internationales
    Le marché de la cogénération s'est développé au début des années 1980, aux États-Unis et en Europe du Nord, et plus récemment dans l'Europe du Sud.
•aux États-Unis 2 à 3 GW sont installés chaque année.
•aux Japon : le développement de la cogénération se caractérise par un grand nombre de machines de petite dimension; 2.5 GW sont fournis par 1.400 installations.
•en Europe : le tableau ci-dessous donne pour les principaux pays, la part de l'électricité produite par cogénération (en 1988).

 
Part de la cogénération dans la production d'électricité (%)
LUXEMBOURG30
PAYS-BAS28,9
DANEMARK26,7
ALLEMAGNE (ouest)10,2
ITALIE
6,6
PORTUGAL3,2
BELGIQUE2,3
ROYAUME-UNI2,3
ESPAGNE2
FRANCE1,7
GRÈCE0,9
IRLANDE0
Moyenne Européenne6,2
Source : Technical Meeting "Cogeneration for Energy and environnement" -Madrid - Octobre 1992 

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