DOSSIER COGÉNÉRATION
Assens : cogénération avec turbine à vapeur Julie Brassoud, ITEBE
La centrale de cogénération de Assens au Danemark est aujourd’hui le producteur principal de chaleur sur le réseau urbain. Nous allons ici regarder de plus près cette installation de grande puissance fonctionnant avec la technologie de turbine à vapeur.
Danemark
DÉTAILS DU PROJET ET DE LA SOCIÉTÉ D’EXPLOITATION Le site de Assens Fjernvarme est géré par une coopérative, c’est-à-dire une société créée et gérée par les clients du réseau de chaleur, l’installation ne fait donc pas de bénéfices. 2 500 habitations sont reliées au réseau de chaleur. Alors qu’en 1961 le réseau de chaleur fonctionnait avec une chaudière au fioul, 2 chaudières à charbon sont ajoutées en 1984. En 1989 ces dernières ont été converties en chaudières à plaquettes sèches n’acceptant que du bois à 20% d’humidité, tandis que la chaudière au fioul
Schéma de la centrale à cogénération de Assens
a été remplacée par une chaudière à granulés. Enfin, c’est en 1999 qu’est construite la chaudière biomasse en cogénération avec turbine à vapeur. Elle fonctionne en continu, 24h/24 et 7j/7. Le système est entièrement automatisé et fonctionne en télésurveillance les week-ends et nuits, 8 000 heures/an. Sur place, c’est une équipe de neuf employés qui gère le site, dont quatre personnes sont directement liées aux opérations sur la centrale cogénération, mais aussi sur l’organisation, de 8h à 16h. Ceci représente en fait 2,5 personnes à plein temps. L’installation est réalisée de sorte qu’il n’y a pas de présence le soir et la nuit. On compte maintenant 3 000 heures de fonctionnement en cogénération avec leurs deux turbines à vapeur. La production annuelle est de 15 000 MWh de chaleur par an et d’environ 7 500 MWh d’électricité.
COMBUSTIBLE Le combustible utilisé est un mélange de plaquettes forestières, sciures, déchets courts et de copeaux, dont l’humidité moyenne est de 40-50%. Il ne contient pas d’écorces parce qu’elles produisent trop de cendres. La consommation annuelle est 45 000 tonnes/an. Site : A droite : bâtiment de livraison de combustible. Quatre zones de livraison (A,B,C,D) à l'intérieur du bâtiment deux ponts grappins. Un convoyeur E pour alimenter le bâtiment qui contient la chaudière biomasse et turbine à vapeur (bâtiment au milieu F). Le bâtiment G à gauche abrite les trois chaudières charbon qui ont été converties au bois. Le bâtiment bleu clair au fond en arrière plan sert au stockage du combustible pour les anciennes chaudières charbon. Au premier plan, on voit les deux accumulateurs de chaleur de 2 500 m3 chacun.
BOIS ENERGIE N°1/2003 30
SYSTÈME D’ÉCHANTILLONNAGE, ANALYSE D’HUMIDITÉ ET FACTURATION INFORMATISÉE Les camions d’approvisionnement livrent à la centrale jusqu’à 80 MAP à la fois, provenant de la forêt et de l’in-
dustrie. Tous les camions livrant du combustible sont pesés sur un pont bascule. Le conducteur glisse sa carte magnétique, qui contient l’information sur la société fournissant le combustible. Ce système est indispensable car il existe plusieurs fournisseurs qui livrent différents types de combustibles. Après avoir glissé la carte, deux sacs en plastique avec des étiquettes à code barre sortent de la machine. Le livreur vide alors son camion, puis il prélève deux échantillons de la fosse de déchargement qu’il place dans les deux sacs. Des caméras de vidéo surveillance sont en permanence sous les bennes de déchargement. Le livreur pèse de nouveau son camion avant de partir et il dépose les deux sacs fermés avec une fermeture étanche dans un conteneur à la sortie du site. Les échantillons sont ensuite analysés dans une étuve pour déterminer l’humidité et les étiquettes à code barre sont scannées. Le tonnage du combustible livré ainsi que l’humidité moyenne mesuréesont utilisés pour établir la facture et payer le fournisseur.
STOCKAGE ET SYSTÈME D’ALIMENTATION Le silo de stockage est très grand et comprend 4 silos individuels avec 4 fosses de déchargement pour 7 jours d’autonomie. L’alimentation se fait avec deux ponts grappins fonctionnant en même temps. Chaque pont grappin, en cas de panne, est capable de livrer jusqu’à 2/3 de la demande de l’installation. Les grappins déchargent dans une trémie avec un système de disques pour enlever les gros morceaux. Le combustible passe ensuite dans un mélangeur avec quatre vis au fond d’une trémie avant d’être acheminé vers la chaudière. Les combustibles sont mélangés avec un ratio prédéfini avant l’entrée dans la chambre de combustion. Puisque la chaudière à vapeur alimente une turbine, où un fonctionnement permanent et la production