Plus énergie par mètre cube

La micro-cogénération (chaudière HRe), le successeur probable de la chaudière HR

Lors de la production d'électricité dans les grandes centrales, la moitié de l'énergie est généralement perdue via l'eau de refroidissement. De plus, le transport de la centrale vers les habitations se solde également par des pertes importantes. La solution: produisons de l'électricité à domicile et utilisons la chaleur résiduelle pour le chauffage et l'eau chaude sanitaire. C'est possible avec une chaudière HRe, la dernière génération des chaudières de chauffage central qui convertit très efficacement le gaz naturel en électricité et en chaleur. Les dix mille premières chaudières HRe arrivent et l'on prévoit que beaucoup d'autres suivront.

TEXTE HENK ENSING PHOTOS GASTERRA

L es futurs propriétaires d'une chaudière HRe ne remarqueront pas de grandes différences. L'appareil fonctionne tout comme la chaudière de chauffage central au gaz naturel, elle est de taille identique et tout aussi silencieuse et elle est installée et entretenue de la même façon. La grande différence est la facture d'énergie qui sera bien inférieure. Car dès que le chauffage est allumé, la chaudière produit non seulement de la chaleur, mais également de » l'électricité, qui est utilisée autant que possible dans la maison. Si la chaudière HRe produit trop d'électricité, elle la livre au réseau public d'électricité. Etant donné que l'électricité est générée de façon bien plus efficace et rentable, le prix supplémentaire d'une chaudière HRe par rapport à une chaudière HR est récupéré en moins de cinq ans. La chaudière HRe (le «e» réfère à électricité) est une copie miniature des grandes installations de cogénération existantes. Aux Pays-Bas, la cogénération est déjà fort utilisée dans l'industrie et l'horticulture. Elle produit de l'électricité relativement propre, car ces chaudières fonctionnent généralement au gaz naturel, le plus propre des combustibles fossiles et elle combine donc un haut rendement à des faibles émissions de CO2.

Test pratique de la chaudière HRe.

Mini et micro | Grâce à l'application de plus petites installations de cogénération dans les agglomérations, la production d'électricité peut devenir encore plus efficace. Pensez aux chaudières de mini-cogénération dans les bureaux et à la micro-cogénération dans les habitations. Leur développement, initié par GasTerra (auparavant Gasunie Trade & Supply), est actuellement en plein essor. ExxonMobil, qui possède un intérêt de 25 pour cent dans GasTerra, soutient chaleureusement ce développement. Selon ExxonMobil, la cogénération est au niveau mondial une des solutions les plus rentables pour repousser les émissions de CO2. L'entreprise a installé elle-même déjà 4,5 Gigawatts en puissance de cogénération. Dans les prochaines années, cinq Gigawatts seront encore ajoutés. Actuellement, une nouvelle centrale de cogénération est en cours de construction à la raffinerie d'ExxonMobil d'Anvers avec une puissance de 130 Mégawatts.

Attendre 2009 | La chaudière HRe a beaucoup de chance de devenir le successeur de la chaudière HR. Celle-ci est déjà sur le marché depuis 25 ans et elle a fait épargner plusieurs milliards de mètres cubes de gaz naturel. La chaudière HR est devenue la norme dans des millions de ménages et elle obtient de bons résultats en matière de livraison de chaleur sûre, fiable, économe et confortable.

Les modèles les plus récents atteignent un rendement de plus en plus élevé pour la production d'eau courante chaude, mais l'appareil atteint la limite de ses possibilités énergétiques. Ce n'est qu'avec une nouvelle technologie que l'on pourra faire un pas de plus, par exemple avec une pompe à chaleur à entraînement par gaz ou électricité (le processus inverse d'un réfrigérateur), une chaudière hybride, qui combine une chaudière HR à une petite pompe à eau électrique ou la combinaison d'une chaudière solaire et de la micro-cogénération. Cette dernière solution pourvoit la maison non seulement de chaleur et d'eau courante chaude, mais de plus de quasi suffisamment d'électricité pour la consommation d'un ménage moyen. L'objectif est que la micro-cogénération ou la chaudière HRe devienne la parfaite remplaçante de la chaudière de chauffage central actuelle.

Un double rendement | Le rendement de la micro-cogénération est bien le double de celui d'une centrale au gaz moderne. Cela provient principalement du fait que la micro-cogénération utilise toute l'énergie. En comparaison avec la production actuelle séparée d'électricité et de chaleur, une micro-cogénération fournit par an et par ménage une économie d'énergie directe de 300 à 400 m3 de gaz naturel et une réduction des émissions d'environ 700 à 800 kilogrammes de CO2. C'est pourquoi la micro-cogénération est considérée comme une bonne alternative à la chaudière HR.

La cogénération dans l'horticulture	Installation à l'essai de piles à combustible.

Il existe différentes techniques pour exécuter une micro-cogénération. Ces techniques procurent chacune un haut rendement total pour la chaleur et l'électricité, mais elles produisent de la chaleur et de l'électricité (puissance) dans des rapports différents. Il faudra encore déterminer la technique qui convient le mieux pour des habitations. Mais il ne faudra plus attendre longtemps, car les dix mille premiers appareils de micro-cogénération arrivent bientôt sur le marché néerlandais. Plusieurs fabricants de chaudières livrent les diverses technologies, de sorte qu'elles auront l'occasion de faire leurs preuves sur le marché néerlandais. Ce processus a été mis en route par la fondation Slim met Gas (l'utilisation intelligente du gaz) créé en 2007 par GasTerra et les entreprises énergétiques Eneco, Essent et Nuon. Cette fondation a pour but de stimuler les applications économes du gaz.

Il faudra attendre encore quelques années avant que la micro-cogénération soit prête pour une introduction massive sur le marché. En raison de la concurrence entre les différents fabricants, certains d'entre eux disparaîtront probablement du tableau si leur technologie est insuffisamment rentable, ce qui incitera à développer les technologies des divers types de micro-cogénération.

Nouveaux types | Le développement de nouveaux types de microcogénération, dont la pile à combusti- ble, se poursuit. GasTerra a commencé en 2007 une étude concernant l'avenir commercial des piles à combustible. L'on a répertorié et acheté dans le monde entier des piles à combustible, qui sont testées actuellement en profondeur. Bientôt, quelques piles à combustible jugées adéquates seront placées à titre d'essai dans des habitations. Les espoirs pour la micro-cogénération sont grands. Jusqu'en 2020, cela pourrait bien être le principal successeur des chaudières HR, si l'introduction sur le marché réussit, si ensuite la production en masse se met en route et si de ce fait le prix d'achat diminue. Le Smart Power Foundation, qui unit les fabricants de chaudières et GasTerra, a développé de sa propre initiative et sur base volontaire un label pour la micro-cogénération: le Gaskeur HRe (label gaz HRe). Des exigences minimales y sont posées à la micro-cogénération. Si une micro-cogénération répond aux normes du label HRe, l'appareil peut porter la qualification de chaudière HRe. Le consommateur sait ainsi qu'il achète un produit fiable et efficace.

Un pas de plus | GasTerra va encore plus loin. La demande en refroidissement dans les bâtiments augmente. C'est pourquoi, en collaboration avec ECN et KiwaGastec, GasTerra étudie les possibilités de trigénération: de la chaleur, du froid et de l'électricité à partir de gaz naturel. En première instance pour le marché professionnel, mais probablement aussi pour les habitations si l'on réussit à refroidir les maisons par les installations de chauffage central existantes. Actuellement, on expérimente une installation qui alimente les radiateurs de chauffage central en eau froide. Les radiateurs disposent de petits ventilateurs qui soufflent l'air froid dans la pièce.

La micro-cogénération procure de la chaleur et de l'électricité.

D'autre part, GasTerra examine les possibilités d'ajouter des gaz verts, provenant de la fermentation et de la gazéification de biocarburants, au gaz naturel. De ce fait, le gaz naturel peut être rendu plus écologique et le total net des émissions de CO2 peut encore être réduit. Une autre possibilité pour rendre le gaz plus écologique est l'ajout d'hydrogène. Dans un complexe d'appartements à Ameland, un projetpilote d'Eneco et de GasTerra concernant l'injection d'hydrogène est en cours. L'hydrogène est produit de manière durable, par exemple par des éoliennes. Ainsi, de l'énergie durable est utilisée, via injection dans le système de gaz naturel, dans les chaudières HR du complexe d'habitations. Ce concept est applicable partout et il s'appuie sur le fait que le gaz (naturel) peut être transporté efficacement (avec peu de perte).

Le gaz naturel aide | Le gaz naturel est le combustible fossile le plus propre et il est bien plus flexible à utiliser que des sources durables. En effet, le vent ne souffle pas toujours et le soleil ne brille pas en permanence. De plus, le gaz vert est produit l'année durant alors que la demande est bien plus forte en hiver qu'en été. Finalement, on atteint de plus hauts rendements avec le gaz naturel lors de la conversion vers d'autres formes d'énergie. C'est pourquoi, il est intéressant d'utiliser le gaz naturel de façon aussi décentralisée que possible et de le convertir localement en chaleur, froid et électricité. A long terme, la trigénération est probablement la meilleure solution, mais la chaudière HRe et l'utilisation de gaz naturel avec l'énergie durable peuvent déjà contribuer à court terme à réduire les émissions de CO2. Le gaz naturel peut aider et aidera certainement les options durables sur le chemin de la gestion durable de l'énergie.