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COGÉNÉRATION GRANDE PUISSANCE

ITEBE

Wärtsilä

Bio énergie à « petite échelle » pour le futur Jussi Heikkinen, Vice Président de Wärtsilä Finlande, Power Plants, BioPower

Au sein du développement international des bioénergies, Wärtsilä a trouvé sa place. La compagnie finlandaise, à l’origine travaillant dans l’industrie navale, s’est diversifiée dans ce secteur où elle propose aujourd’hui des technologies innovantes. Tournée vers le futur, elle cherche à élargir son champ d’action.

WÄRTSILÄ FINLAND OY

Finlande

Käkikosken Sahat Oy, centrale de 3,5 MW utilisant la technologie BioGrate.

Combustibles : écorces, sciures, plaquettes forestières.

a biomasse naturelle et les combustibles issus des déchets municipaux sont de manière générale disponibles en très grandes quantités. La compagnie électrique finlandaise Wärtsilä a, pour sa part, identifié un secteur particulier au sein des bioénergies pour s’établir avec l’optique d’une croissance future. Avec l’acquisition de Sermet Oy Wärtsilä, BioPower est déjà l’un des principaux

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fournisseurs de chaudières pour les biocombustibles dans les pays nordiques.

Partout dans le monde, la volonté politique de développer l’utilisation des énergies renouvelables est forte.

Les filiales finlandaises de Kvaerner et Foster Wheeler se sont imposées comme leaders dans un large secteur du marché basé sur les richesses de l’expérience et de l’expertise acquises par leur travail dans la conscience environnementale de l’industrie finlandaise de la forêt. La Finlande est la ligne de front du savoir-faire de la combustion de la biomasse dans le monde.

Wärtsilä se concentre sur la plus petite part du marché des bioénergies. La compagnie d’énergie finlandaise fournit initialement des usines à c hau d iè re m o d u l a ire d e 2 à 25 MWth et des centrales électriques de 1 à 5 MWe à combustibles

de bois. Cette stratégie a été choisie du fait de la croissance exponentielle de la disponibilité des sources de combustibles adaptés. Dans le futur, Wärtsilä pourrait étendre à la fois la diversité des combustibles et l’échelle de puissances. « Il y a de nombreux fournisseurs l o c au x d ’ é q u ip e m e n t s d a ns ce marché, mais aucun d’entre eux n’a la capacité de fournir entièrement les c e n t r al e s à b io c o m bu st ibl es » explique M. Jussi Heikkinen, vice président de Wärtsilä BioPower ; « nos ventes et notre réseau de services sont internationaux et nous avons de grandes capacités dans la modularisation du produit et la gestion de projets, soutenus par notre savoir-faire forgé dans le marché nordique des bioénergies qui est hautement développé et compétitif. »

LE MARCHÉ DES ÉNERGIES RENOUVELABLES La croissance du marché des chaudières et centrales électriques à biomasse est prévue dans de nombreuses régions du monde. Les plus petites centrales à bioénergies sont typique-

COGÉNÉRATION GRANDE PUISSANCE droits d'émission aideront également au financement des projets de bioénergies.

Il existe un marché potentiel énorme dans les pays tropicaux qui ont une ressource importante en biomasse a p p rop r i é e p ou r l a p ro d u c t io n d’énergie. Mais les pays en voie de développement ne peuvent pas fournir des structures de subventions similaires à celles des pays les plus riches de l’UE et ceci limite dans une certaine mesure le développement de ces marchés.

LES NOUVELLES TECHNOLOGIES DE WÄRTSILÄ Un des inconvénients que présente l’avancée des bioénergies à petite échelle est qu’avec les technologies traditionnelles, la combustion des matériaux humides, voire gelés comme les pays nordiques en font l’expérience pendant les périodes froides de l’hiver, pose des problèmes.

Sermet Oy a travaillé sur ce défi depuis le début des années quatrevingt-dix avec la première installation de 4 MWth utilisant la technologie avancée BioGrate mise en service en 1994 dans une scierie finlandaise.

Actuellement, les deux principaux groupes clients pour la technologie BioGrate sont des scieries et des compagnies municipales d’énergie (chauffage urbain) nordiques. Jusqu’ici, plus de 60 installations BioGrate ont été livrées en Scandinavie, dans les pays Baltiques, en Russie, au Canada et en France. Pour ces clients, les chaudières et centrales utilisant la technologie BioGrate, dessinée pour faire face à des conditions climatiques difficiles et aux combustibles humides, offre la solution la plus compétitive. Les développements futurs de la technologie

La technologie BioGrate s’adapte aux conditions climatiques difficiles et aux taux d’humidité élevés. de ce marché est que certains combustibles dériveront de déchets, c’està-dire d’une partie des déchets ménag ers co nsi d é r é e com m e biocombustible. La croissance du marché international des biocombustibles aidera à la stabilisation de leur prix et de leur disponibilité. Les certificats verts et la négociation des

BioGrate se construiront sur ce succès pour s’appliquer dans d’autres environnements.

La solution BioGrate est basée sur une grille conique rotative. Dans la chambre de combustion primaire, l’alimentation en combustible se fait par le haut sur des grilles à barres rotatives à travers un canal dans le

centre de la chambre. La combustion est stable puisque le nouveau combustible entrant dans le centre de la grille rotative conique ne perturbe pas le lit de combustion environnant et les grilles à barres rotatives contrôlent l’épaisseur de la couche de combustible.

A l o r s q u e l e c o m b u s t ib l e n e u f s’écoule de manière contrôlée vers les grilles de combustion, il est séché par la chaleur de rayonnement des gaz de combustion et des surfaces réfractaires qui entourent la chambre de combustion. Plus le combustible s’éloigne du centre, meilleure est la combustion. Quand le combustible atteint l’extrémité de la grille, il est complètement brûlé et il ne reste que des cendres. Cette méthode, qui ne nécessite ni de pré séchage du combustible, ni de combustible de support, rend le procédé de combustion stable et constante pour les combustibles d’un taux d’humidité jusqu’à 65 %. De plus, le temps de postcombustion et la température peuvent être précisément ajustés. Cette technologie brevetée permet d’utiliser divers biocombustibles.

Lisalmen Sahat Oy, à droite la centrale de cogénération de 10 MWth et 0,88 MWe et à gauche la centrale thermique de 3,5 MWth. Combustibles : écorces, sciures, plaquettes forestières.

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ment faites pour des applications industrielles telles que les scieries où la chaleur est utilisée pour le séchage des grumes et pour d’autres besoins en chaleur. Les grandes centrales sont communément construites quand un approvisionnement important est possible comme c’est le cas dans les usines de pâte à papier ou de sucre. En général les projets importants sont des centrales à cogénération alors que les plus petits produisent seulement de la chaleur.

Le marché futur est conduit par un souci général des problématiques environnementales et du réchauffement de la planète. Environ 70 % des sources d’énergie renouvelable sont basées sur la biomasse. Des programmes internationaux majeurs entrent dans le cadre de ce type de développement dont les accords de Kyoto et le récent Livre Blanc de l’Union Européenne (UE) qui établit que la capacité de production d’électricité basée sur les combustibles renouvelables dans l’UE devrait passer de 20 TWh à 230 TWh pour 2010.

Dans le même temps, l’utilisation totale des sources d’énergies renouvelables en Europe doit être doublée et la part de bioénergies triplée. Une directive du Parlement Européen établissant les objectifs des productions de bioélectricités pour les pays membre de l’UE devrait passer sous peu. Les incitations telles que les taxes avantageuses et les subventions pour l’énergie produite à partir de la biomasse conduisent à la variété du développement de bioénergies en Europe. L’Europe permet l’évidence du marché des petites centrales à biocombustible à court terme.

L’UE encourage l’augmentation de l’utilisation des sources d’énergies renouvelables principalement basées sur la biomasse. Une caractéristique

Les gaz de combustion primaire passent dans la chambre de combustion secondaire pour assurer la température la plus haute possible et un mélange complet afin de brûler complètement les gaz et les particules. Les gaz chauds s’écoulent de la chambre de combustion secondaire à l’intérieur de tubes de chaudières vers un dispositif de génération de vapeur surchauffée où celle-ci est nécessaire.

Les émissions de CO2, Cx, Hy, NOx et de particules du système sont faibles.

Là où une puissance de plus de 12 MWth en sortie est nécessaire, une chaudière à tubes d’eau est assemblée au-dessus de la chambre de combustion primaire. Les doublures d’isolation nécessaires couvrent en partie les parois des tubes d’eau, dépendant des propriétés du combustible, dans le but de maintenir élevée la température de combustion. Dans toutes les

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La chaudière Sermet Oy à grille rotative permet une combustion stable et constante pour des taux d’humidité jusqu’à 65 %.

applications, le réseau de connexion entre la chambre de combustion et la chaudière crée une importante turbulence pour une combustion plus efficace des gaz.

Les clients bénéficient d’une fiabilité opérationnelle, d’un important rendement, d’une flexibilité du combustible et d’une longue vie de l’équipement. Ceci a été prouvé par le grand nombre d’installations en service.

Les développements futurs s’orienteront vers une plage de génération d’énergie plus large, et la technologie BioGrate sera ajustée pour des émissions encore plus faibles et des combustibles différents tels que les combustibles issus de déchets, les bois tropicaux à croissance rapide et les b i o m a sse s a g r i cole s c om m e la bagasse et les cosses de riz. " Dans l’avenir, la compétitivité de la

production d’énergie sur site industriel, les conditions plus strictes d’utilisation des déchets et la croissance de la conscience environnementale conduira à la croissance de la part des énergies renouvelables " commente M. Heikkinen, " les systèmes bioénergétiques à décentralisation modulaire nous offrent un marché international potentiel très intéressant ".

CONTACT : Wärtsilä Finland Oy, Biopower Arabianranta 6 00560 Helsinki Finlande Tél. : +358 10 709 0000 Fax : +358 09 726 2680 biopower@wartsila.com www.wartsila.com

FLASH Loi allemande sur la cogénération La nouvelle version de la Loi sur la conservation, la modernisation et le développement de la cogénération du 19 mars 2002 (Loi sur la cogénération) a été publiée le 22 mars 2002 au Journal officiel fédéral (BGBl. IS. 1092). Elle est entrée en vigueur le 1er avril 2002.

C'est l'Office fédéral de l'Economie et du Contrôle des exportations* qui a été chargé de la délivrance, à titre onéreux, des agréments des installations de cogénération entrant dans le cadre du système de favorisation prévu par cette loi.

Cette loi protège pendant une durée limitée les installations de cogénération existantes et crée des incitations particulières pour les moderniser rapidement. De plus, elle encourage tout spécialement la construction supplémentaire de petites usines de cogénération jusqu'à 2 MW, en particulier celle de petites installations jusqu'à 50 kW et de piles à combustible. Aux termes de cette loi, les exploitants d'installations de cogénération subventionnées pourront percevoir des suppléments probablement d'un montant total de 4,448 milliards d’euros jusqu'en 2010.

Le site Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle permet de déposer une demande en ligne et de consulter le texte de la loi. CS

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* Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA)

LES LIENS INTERNET Site Bundesamt : www.bafa.de Demande en ligne : www.bafa.de/ener/download.htm Texte de loi : www.bafa.de/ener/vorschri.htm

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