Bois énergie

Cogénération biomasse

Les technologies existantes

Il existe différentes solutions permettant de produire de l'électricité à partir d'une combustion de biomasse :

  • Turbine à vapeur
  • Cycle organique de Rankine (ORC)
  • Moteur Stirling
  • Moteur à vapeur

Le tableau ci-dessous présente les principales options technologiques.

Technologie Gamme de puissance Rendement électrique
Turbine à vapeur > 500 kWe 12 à 25 %
Cycle ORC 1 kWe – 1,5 MWe 10 à 17 %
Moteur Stirling 1 kWe – 150 kWe 7 à 12 %
Moteur à vapeur 20 kWe à 1 MWe 8 à 15 %

Principe des technologies

Turbine à vapeur

La turbine à vapeur est sans doute la technologie la plus employée actuellement pour la production électrique à partir de biomasse. Elle est cependant réservée à des installations de forte puissance (supérieures au mégawatt). Elle fonctionne selon le cycle de Rankine et nécessite la mise en œuvre de chaudières produisant de la vapeur à haute pression. Cette technologie est ancienne et bien maîtrisée.

⇒ En savoir plus sur les turbines à vapeur


Cycle organique de Rankine (ORC)

Au lieu de la vapeur d'eau utilisée dans les cycles de Rankine traditionnels, un cycle organique de Rankine (ORC) fonctionne avec un fluide organique à grande masse molaire. La détente d'un tel fluide est en effet plus efficace que celle de l'eau à petite échelle. Pour son application à la cogénération à partir de biomasse, on utilise un caloporteur (huile thermique) produit par la chaudière et servant à vaporiser le fluide organique qui est ensuite détendu dans une turbine.

⇒ En savoir plus sur les cycles ORC


Moteur Stirling

Le moteur Stirling est un moteur à air chaud dans lequel le mouvement du piston est obtenu par échauffement et refroidissement d’un gaz captif sous pression. En pratique, ce gaz est de l’air, de l’hydrogène ou de l’hélium. Le principe du moteur Stirling est très ancien mais la mise en œuvre industrielle, notamment en cogénération biomasse, est beaucoup plus récente.

⇒ En savoir plus sur le moteur Stirling


Moteur à vapeur

Le cycle thermodynamique mis en œuvre pour un moteur à vapeur est similaire à celui d’une turbine à vapeur. Par contre, la vapeur est détendue dans un ensemble de cylindres en permettant le mouvement de pistons actionnant in fine un alternateur. Pour les faibles puissances, le rendement obtenu est plus élevé que celui d’une turbine. Cette technologie très ancienne est aujourd’hui assez peu employée.

⇒ En savoir plus sur le moteur à vapeur








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