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Que prévoir dans votre cogénération pour permettre à votre entreprise de tourner au ralenti en cas de
rupture d’approvisionnement ?
Farinotti Sébastien
Notre societé
• Existe depuis 20 ans
• Deux spécialités:– Alimentation électrique sans interruption (ASI / UPS)
– Production d’énergie décentralisée (cogénération)
• Intégrateur : – Indépendant de la marque (Caterpillar, Jenbacher, MAN,
MWM, Cummins, …)
– Ingénierie
– Réalisation clefs en mains / Maître d’Ouvrage délégué
– Maintenance
Cogénération classique
Principe intégration classique
• Cogénération utilise le réseau comme
référence (tension, fréquence et vecteur)
– Qualité de la tension est déterminée par
le réseau
• Gestion de la cogénération se fait sur la
consommation de chaleur
– Dimensionnement
– Optimalisation du rendement
• Les auxiliaires (2 à 4%) sont alimentés par
le réseau
• Augmentation de puissance contrôlée et le
réseau fourni le reste
Connection électrique
- Conformité “synergrid”
- Relais de découplage
- Relais de synchronisation
- Ucc, X’d
- Armoire télé-contrôle
- Exigences des gestionnaires réseau
� Etude du gestionnaire réseau
- Compteur 4 quadrants vs Relais « 0
Watt »
- Contrat de fourniture
Cogénération
Connection hydraulique
GénérateurMoteur gaz
Récupération
échappement
Refroidissement
moteur (HT)
Refroidissement
mélange Air /
Gaz (BT)
Groupe de secours diesel
vs
Cogénération au gaz
Moteur diesel
Moteur diesel
Moteur diesel
Moteur gaz
Moteur gaz
Moteur gaz
Moteur gaz
Moteur gaz
Temps de synchronisation
Comment augmenter la réactivité d’une
cogénération ?
• Taille, performance et concept des
turbos
• Injection directe de gaz
Fonctionnement en ilotage?
Principe intégration en ilotage
• Cogénération n’a pas de référence et essaie de maintenir sa fréquence et tension constante
– Qualité de la tension est déterminée par la cogénération
• Gestion de la cogénération se fait sur base de la consommation électrique
– Courbe de charge et décharge
• Les auxiliaires (2 à 4%) sont alimentés par un UPS ou groupe de secours pendant le démarrage
• La cogénération est soumise à toute modification de la charge
Charge de la cogénération fct concept
0
5
10
15
20
25
30
0 10 20 25 30 40 45 50 60 65 70 80 90 100
Courbe de charge de cogénération en mode ilotage
CG 170 CG 170 (K) JMS 412
Variation de la charge (%)
Charge (%)
Stabilité
CG32 - Diesel -
1250kVA/1000kWe
CG 170
CG 170 (K)
Charges
• La qualité de tension par type de charge � autre courbe de charge
Robustesse vs Rendement
CG 32 CG 170 CG 170 (K)
Combustible Diesel Gaz Gaz
Robustesse ++ - +
Rendement
électrique
39,8 % 42,8 % 40,4 %
� Robustesse influence négativement le
rendement
Fonctionnement sans réseau ?
• Fonctionnement sans interruption :
– Disparition réseau
– Reprise de la charge sans coupure
• Fonctionnement ilotage :
– Pas de réseau
– Démarrage cogénération (black-start)
• Fonctionnement “aide secours” :
– Disparition réseau
– Arrêt cogénération / Coupure courant
– Démarrage groupe
– Synchronisation cogen sur les groupes
Investissement nécessaire
• Refroidissement :
– Buffering
– Aéroréfrigérant (HT et BT)
– Bypass des échangeurs échappement
• Alimentation des auxiliaires :
– 2% à 4% de la puissance cogen
– Système UPS
– Groupe pour l’alimentation des auxiliaires
• Charge :
– Système automatisé de gestion de la charge de la cogénération
– Sélection des charges en fonction de la qualité de tension requise
Motivation du fonctionnement ilotage?
• Avoir un certain confort en cas de coupure réseau sur le réseau Normal
• Etre indépendant de fournisseur d’électricité
– Quid indépendance fournisseur gaz?
– Quid rupture fourniture gaz?
• Réseau instable ou inexistant
� Analyse financière :
�Investissement vs économie
Le projet chez VITO
• Cogénération Jenbacher 812 kWe
• Auxillaires :
• Fonctionnement : 8000 h / an
• Chaleur :
– Chauffage du réseau chaleur en
série avec les chaudières
– Aéroréfrigérant pour le mode
secours (BT et HT)
P&ID – VITO
Refroidissement Haute
Température
Refroidissement Basse
Température
Moteur cogénération
Synchronisation doublée - VITO
Ilotage
G
1. Cogénération en parallèle
Boucle
G
1. Cogénération en parallèle
2. Défaut réseau
Boucle
Ilotage
G
1. Cogénération en parallèle
2. Défaut réseau
3. Disjoncteur réseau ouvert
Boucle
Ilotage
G
1. Cogénération en parallèle
2. Défaut réseau
3. Disjoncteur réseau ouvert
4. a) Variation charge faible → Ilotage
Boucle
Ilotage
G
1. Cogénération en parallèle
2. Défaut réseau
3. Disjoncteur réseau ouvert
4. a) Variation charge faible → Ilotageb) Variation charge forte → Arrêt
Boucle
Ilotage
Fonctionnement ilotage : VITO
Pe
G
1. Cogen arrêtée mais prête
Lus
Secours
G
1. Cogen arrêtée mais prête
2. Défaut réseau détecté
Boucle
SecoursSecours
G
1. Cogen arrêtée mais prête
2. Défaut réseau détecté
3. Disjoncteur réseau ouvert
Boucle
Secours
G
1. Cogen arrêtée mais prête
2. Défaut réseau détecté
3. Disjoncteur réseau ouvert
4. Moteur démarre5. Pas d’excitation générateur
Boucle
Secours
G
1. Cogen arrêtée mais prête
2. Défaut réseau détecté
3. Disjoncteur réseau ouvert
4. Moteur démarre
5. Pas d’excitation générateur
6. Disjoncteur cogénération se ferme
Boucle
Secours
G
1. Cogen arrêtée mais prête
2. Défaut réseau détecté
3. Disjoncteur réseau ouvert
4. Moteur démarre
5. Pas d’excitation générateur
6. Disjoncteur cogénération se ferme
7. Excitation générateur cogeneration8. Fonctionnement en ilotage
Boucle
V I P
Secours
G
1. Ilotage
Boucle
Re-synchronisation
G
1. Ilotage
2. Retour réseau
Boucle
Re-synchronisation
G
1. Ilotage
2. Retour réseau
3. Synchronisation
Boucle
Re-synchronisation
G
1. Ilotage
2. Retour réseau
3. Synchronisation
4. Disjoncteur se ferme
Boucle
Re-synchronisation
G
1. Ilotage
2. Retour réseau
3. Synchronisation
4. Disjoncteur se ferme
5. Fonctionnement parallèle réseau
Boucle
Re-synchronisation
Vanparijs Engineers
Bleyveldstraat 9
B-3320 Hoegaarden
Sébastien Farinotti
+32-473-33 04 02