Centrales de combustibles fossiles/thermiques

Niedermeier Bayern BHKW GmbH

La Bavière compte le plus grand nombre d'installations de biogaz de toute l'Allemagne. La part de l'éco-électricité dans les centrales de Haag en Haute-Bavière est d'environ 20 %, soit près du double de la moyenne nationale allemande. Les agriculteurs de cette région ont transformé des matières premières renouvelables en gaz à partir du milieu des années 1990 et ont produit de l'énergie à partir de maïs, de déchets d'abattoir ou de lisier liquide à l'aide de centrales thermiques combinées à l'agriculture. La chaleur fait partie des déchets issus du processus de production d’électricité. Grâce à des échangeurs de chaleur à plaques puissants, cette énergie thermique peut être utilisée pour chauffer les logements et les bâtiments de production voisins.

Kelvion References Power Plant

L'un des pionniers utilisant ces centrales thermiques combinées était l'entreprise Niedermeier Bayern BHKW GmbH basée à Wasentegernbach/Dorfen, dans le district d'Erding. Cette entreprise familiale est active dans la production d’électricité régénérative depuis 1921 et la fiabilité de la qualité de tous les composants de l’usine a toujours fait office de facteur essentiel. Chaque année, cette exploitation de 10 hommes construit 20 centrales thermiques combinées – biogaz et huiles végétales d’une puissance comprise entre 100 et 1 000 kW, les clients étant de plus en plus intéressés par l’utilisation thermique de la chaleur résiduelle. « Bayern BHKW » utilise des échangeurs de chaleur à plaques à hautes performances de Kelvion pour garantir une utilisation optimale de l’énergie thermique. « Nous installons uniquement des échangeurs de chaleur à plaques fabriqués par Kelvion. La qualité est excellente, tout comme le rapport qualité-prix. Mais le service et les délais de livraison courts sont encore plus importants pour nous. Et Kelvion peut offrir et assurer tous ces aspects. Et les échangeurs de chaleur à plaques sont également très compacts en termes de taille malgré leur rendement élevé. Cela nous permet un certain degré de flexibilité lorsque nous devons installer une centrale thermique combinée où l’espace joue un rôle plus important », explique Max Niedermeier, directeur général du Bayern BHKW. « Une centrale à biogaz n'est vraiment rien d'autre qu'une vache gigantesque », dit Alexander Niedermeier, responsable des processus de production. À l’avant par exemple, le maïs est présenté comme une matière première renouvelable à haute énergie qui fermente et génère de l’énergie dans les fermenteurs dans lesquels du lisier liquide est ajouté. Et ce qui ressort à l’autre bout est utilisé comme engrais dans les champs pour la prochaine récolte. Un cycle écologiquement sain et économiquement rentable. Cela fait des années que l'on peut gagner de l'argent avec ce type de protection pratique de l'environnement. Grâce aux subventions et au prix légalement garanti payé pour l'énergie alimentée au réseau en vertu de l'EEG allemand, la loi sur les énergies renouvelables.

Et même si le district d'Erding est un endroit idyllique où la Bavière reste encore typiquement bavaroise, ces producteurs de biogaz allemands ne sont certainement pas idéalistes, mais des professionnels de l'économie. Une usine de biogaz doit garantir un profit pour faire investir les agriculteurs. Pour chaque kW installé (électrique), une centrale de biogaz, en fonction des investissements propres de l’agriculteur, coûte jusqu’à 4 000 euros. La taille de la centrale la plus populaire en Bavière est d’environ 200 kW électrique. L’électricité est alimentée dans le réseau public et les producteurs d’électricité remboursent cette bioélectricité à hauteur de 17,5 centimes par kW, conformément à la loi sur les énergies renouvelables. L’investissement est généralement amorti après sept à huit ans. C'était au moins vrai jusqu'en 2006. Mais les prix des matières premières ont soudainement explosé.

Kelvion References Power BHKW
Kelvion References Power BHKW

L’offre et la demande sur le marché mondial ont tiré les prix vers le haut. Les législateurs ont réagi par un amendement à la loi EEG visant à porter le prix garanti payé pour l'électricité à 21,67 centimes par kW/électricité. L’objectif de la loi est d’encourager l’énergie électrique et thermique en cogénération à un niveau d'efficacité global optimal. 3 centimes supplémentaires sont payés pour chaque kilowatt thermique raisonnablement utilisé. La loi devrait entrer en vigueur début 2009. La réalité géostructurelle en Haute-Bavière rend presque impossible l’utilisation efficace de l’énergie thermique. Des exploitations isolées et tout autour, rien que la campagne. Et c'est pour cela qu'une grande partie de la chaleur a simplement été soufflée sous la forme d'air vicié. Cependant, l'objectif est d'utiliser la chaleur, par exemple en établissant des réseaux de chauffage locaux et locaux. Et c'est ici que réside l’avenir des centrales thermiques combinées.

L’agriculteur remplit le maïs via une trémie dans le fermenteur, une sorte de bac de fumier liquide fermé, où la purée se décompose sous l’influence de souches bactériennes naturelles et très sensibles. Du gaz méthane est libéré pendant ce processus. Ce gaz s’écoule à travers un sécheur à gaz installé en aval du fermenteur, est désulfuré et aboutit finalement dans la chambre de combustion d’un puissant moteur MAN. « Il s'agit de notre unité d'entraînement préférée » précise Alexander Niedermeier. L’eau de refroidissement moteur chauffée à 85 C° est pompée à contre-courant dans l’échangeur de chaleur à plaques VT 10 CDH-10 de Kelvion. L’eau industrielle froide s’écoule de l’autre côté de l’échangeur de chaleur à plaques. Au fil des plaques, l’eau industrielle adopte la température et refroidit en même temps l’eau de traitement. Chauffée ainsi, l'eau industrielle recircule dans le circuit d'eau de chauffage. La surface de l’échangeur de chaleur des 59 plaques est de 6,56 m2 et génère une puissance thermique de 185 kW. Ce procédé d’échange de chaleur est absolument nécessaire pour refroidir constamment le moteur. Si la chaleur n'est pas dissipée, l'unité surchaufferait et serait détruite. L’agriculteur Anton Obermeier, dont la famille est l’un des pionniers du biogaz depuis 1995, exploite une unité de 125 kW de « Bayer BHKW » dans sa ferme. 100 % de l'électricité alimente le réseau public, et l'agriculteur reprend 15 à 20 kW pour répondre à la demande de l'ensemble du complexe agricole, explique M. Obermeier. Il ne peut utiliser que 30 pour cent de la chaleur pour maintenir la maison et la ferme à une température confortable, et pour maintenir le fermenteur à une température constante de 40 C°, la température idéale pour le processus de fermentation. Le système remis à niveau de M. Obermeier fonctionne sans aucun problème depuis la fin 2006. Durant cette période, 1 277 055 kW d’électricité ont été générés par l’unité.

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