Une installation destinée à produire de l'électricité à partir de biomasse dont la puissance est inférieure à 1 MWe est susceptible d'être incluse dans ce que l'on appelle "l'autoconsommation", en étendant son champ d'application à d'autres secteurs tels que l'industrie, par exemple.
Introduction Cadre réglementaire
Quand on parle d'autoconsommation en Espagne, tout le monde pense directement à la technologie solaire photovoltaïque et à un bâtiment. La raison? C’est peut-être la seule chose qui soit parlée lorsque le terme "autoconsommation" apparaît dans les médias.
Toutefois, conformément à l'arrêté royal 1699 / 2011 du 13 novembre, qui réglemente la connexion au réseau de petites installations de production d'énergie électrique (numéro BOE 18 de 295 de décembre de 8) dans son article Le "champ d'application" de 2011 indique ce qui suit: "il s'appliquera également aux installations de régime ordinaire et de régime spécial de puissance ne dépassant pas 2 kW des technologies visées dans la catégorie a) et des sous-groupes b.1.000, b .6 et b.7 de l'article 8 de l'arrêté royal 2 / 661, de 2007 du mois de mai, connectés aux lignes de tension non supérieures à 25 kV de la société distributrice, directement ou par l'intermédiaire d'un réseau interne de consommateur . "
La catégorie a) et les sous-groupes mentionnés correspondent aux technologies suivantes: cogénération ou autres formes de production d’électricité à partir d’énergies résiduelles et de différents types de biomasse.
Par conséquent, une installation de production d'électricité à partir de biomasse dont la puissance est inférieure à 1 MWe est susceptible d'être incluse dans ce que l'on appelle "l'autoconsommation", élargissant ainsi son champ d'application à d'autres secteurs tels que le secteur industriel, par exemple. Dans l'image, une photo d'orujillo, une biomasse abondante en Andalousie et dotée de propriétés extraordinaires pour sa conversion thermochimique.
Types d'autoconsommation. Type de projet
Deux catégories ou groupes sont établis, appelés Type 1 et Type 2. Le premier est applicable aux alimentations dont la puissance souscrite est inférieure à 100 kW, et le second permet une production allant jusqu'à la limite de la puissance souscrite avec la limitation de 1 MWe. Les principales caractéristiques de ce groupe sont les suivantes:
1. Puissance génératrice ≤ Puissance contractée
2. Obligation de traiter la connexion avec la société de distribution, même si la décharge sur le réseau n'est pas prévue.
3. Besoin d'inscrire l'installation dans les enregistrements d'auto-consommation et de génération.
4. L'énergie rejetée sur le réseau peut être commercialisée en vertu de la législation en vigueur.
5. Le propriétaire de l'installation est soumis aux soi-disant péages.
Par conséquent, une installation de production d’électricité à partir de biomasse réalisée dans une industrie dont la puissance électrique est inférieure à 1 MWe serait considérée comme du type 2, à condition qu’elle soit inférieure à celle qu’elle contractait.
Par exemple, un projet typique pourrait être le suivant:
• Industrie agroalimentaire ou foresterie générant une biomasse résiduelle lignocellulosique dans son processus de production (copeaux, orujillo, ...). Groupe b.7. RD 661 / 2007.
• Puissance contractée ≤ 1 MWe.
• Exigences thermiques pour le processus (séchage, évaporation, eau chaude, ...) et / ou le chauffage (eau chaude).
• Opération annuelle ≥ 7-8 mois / année.
Dans ce cas, la technologie de valorisation énergétique de la biomasse serait la gazéification, qui ferait partie d’une installation de cogénération thermoélectrique pour la production combinée de chaleur et d’électricité. Cela est dû à la polyvalence de son gaz en tant que carburant pour une utilisation dans des machines thermiques telles que des moteurs ou des turbines.
• La modularité, c'est-à-dire, peut être basée sur des puissances de l'ordre de 100-150 kWe.
• Les installations nécessaires à l’installation dans l’industrie et à l’évacuation de l’énergie électrique excédentaire générée, du fait que ces puissances ne sont pas très élevées.
• La faible consommation moyenne de biomasse par rapport aux centrales à biomasse traditionnelles, ce qui réduit les risques.
• Haute efficacité énergétique, exploitant l'énergie thermique résiduelle provenant du refroidissement et de l'échappement des moteurs, pouvant atteindre des valeurs de l'ordre de 70-75%.
Dans un schéma générique, applicable à une industrie agroalimentaire ou à la foresterie, on pourrait voir que de la biomasse résiduelle est générée une série de flux permettant d'obtenir des économies ou de nouveaux revenus pour l'industrie permettant d'amortir l'investissement. Dans cet exemple, trois solutions sont intégrées:
1. La production de biocarburants solides standardisés pour la génération thermique.
2. L'autoproduction d'énergie électrique et thermique par gazéification.
3. Obtenir de l’eau propre à l’irrigation.
La digestion anaérobie serait une autre technologie compatible avec la biomasse à auto-consommation binomiale, bien qu’elle soit appliquée à d’autres types à humidité plus élevée et à caractère plus résiduel, telles que les boues de STEP ou de lisier de porc, entre autres.
Technologie de gazéification de la biomasse
La gazéification est un processus de conversion thermochimique largement utilisé dans le domaine de la biomasse, bien qu'il ne soit pas répandu en Espagne. Il s'agit d'une combustion incomplète qui se produit lorsque la biomasse est soumise à une température d'environ 1.000 ° C dans une atmosphère pauvre en oxygène. Le produit résultant est un gaz synthétique (gaz de synthèse ou gaz de synthèse, anciennement gazeux) constitué essentiellement de CO (35-40%), CO2 (25-35%), H2 (20-40%), CH4 ( 0-15%), des hydrocarbures et H2 O pouvant être utilisés à des fins thermiques et / ou électriques. Son PCI moyen est d’environ 1.050 kcal / Nm3.
Une usine de gazéification de biomasse usée est constituée des principaux éléments suivants:
• Système d'alimentation en biomasse du gazogène. Les deux conditions à prendre en compte sont l'humidité, qui doit être inférieure au% 20, et la granulométrie, qui doit être homogène.
• gazéifieur. Dans ce cas, il s'agit de courants de type "tirage en aval" ou de courants parallèles, car ils permettent d'obtenir un gaz contenant moins de goudron, ce qui facilite les processus de nettoyage ultérieurs. Il en existe également d'autres, tels que "contre courant" ou à contre-courant, à lit fluidisé ou à plasma.
• Système de nettoyage et de traitement du gaz de synthèse généré. Composé de filtres de différentes natures, condenseurs, refroidisseurs, etc.
• groupe générateur de moteur.
La viabilité du projet
Un projet présentant ces caractéristiques doit être viable sur le plan économique, permettant de récupérer l'investissement dans un délai raisonnable (années 5-7) et d'obtenir un rendement attractif pour l'investisseur (TIR »10-12%).
Les principaux paramètres qui conditionneront ce qui précède et sur ce qui devra être fait sont les suivants:
• Investissement total: ingénierie, équipements, travaux de génie civil, raccordement électrique, ...
• Offre (t / a), caractéristiques (humidité et granulométrie) et coût de la biomasse (€ / t).
• Frais d’exploitation et de maintenance (€ / a). Péages (€ / a).
• Économie d’électricité (€ / a).
• Revenus de vente d’électricité (€ / a).
• Utilisation de la chaleur (€ / a).
Cela pourrait s'appliquer aux industries du secteur de l'huile d'olive et de l'huile de grignons, telles que les moulins et extracteurs, aux industries du secteur forestier telles que les usines de production de granulés, etc. En outre, avec l'avantage supplémentaire de pouvoir utiliser le gaz non seulement pour être introduit dans un moteur ou une turbine, mais également, une fois filtré, pour l'utiliser dans une chaudière ou une chambre de combustion dans des processus de séchage entraînant une réduction des émissions dans l'atmosphère. en termes de particules.
Cet aspect est très positif pour la génération thermique avec biomasse puisque les niveaux d'émission de particules dans l'atmosphère sont en cours d'analyse et qu'une réduction de ceux-ci à des niveaux inférieurs à 150 mg / Nm3 est imminente.
Conclusions
L'autoconsommation peut constituer une alternative viable pour certaines industries génératrices de biomasse résiduelle et de demande d'énergie électrique et thermique, car elles leur permettront de réduire leurs coûts énergétiques et d'obtenir d'autres avantages indirects, tels que la réduction des émissions dans l'atmosphère. CO2 mais aussi d’autres comme celles des particules.
Dans le développement de l'autoconsommation en tant qu'option techniquement viable, il sera nécessaire de résoudre des pièges, tels que des points d'évacuation ou des péages célèbres, dont l'expérience est rare en Espagne et dont on parle depuis quelque temps de les éliminer. , ce qui contribuera sans aucun doute à améliorer la rentabilité de ce type d’investissement.
Article extrait du magazine énergétique nº 179 September 2018. Auteur: José Antonio La Cal Herrera DR. Ingénieur industriel. Partenaire fondateur de BIOLIZA SPIN OFF de l'Université de Jaén.
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