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Le 16 novembre 2001, ELYO a inauguré la première microturbine française fonctionnant en service industriel. Elle est installée dans la chaufferie de chauffage urbain de Versailles, déjà équipée d'une turbine à gaz Mars de 10 MW.Elle a été mise en service le 28 février 2001, arrêtée fin mars et a redémarré le 1er novembre, totalisant ainsi près d'un millier d'heures de fonctionnement.
l'opération   critères de choix  la production d'électricité
la chaleur   10 années de développement   au plan économique

L'électricité qu'elle produit (100 kW) est entièrement autoconsommée sur le site et les 150 kW environ de chaleur récupérée alimentent le réseau de chauffage.
L'opération bénéficie du soutien technique et du suivi d'ELYO CYCLERGIE, le centre de R&D d'ELYO.
L'investissement a été subventionné à hauteur d'environ 30% par l'ADEME Ile de France, au titre des opérations de démonstration des nouvelles technologies et le suivi expérimental est soutenu financièrement par l'ARENE Ile de France au titre des potentialités environnementales des microburbines à gaz.

Les critères de choix
Il s'agit d'une microturbine TUBEC d'ABB-VOLVO, choix justifié par ELYO en raison de son rendement électrique de 30% supérieur à celui des machines concurrentes, et de sa conceptio sous forme de module de cogénération intégré de type "plug in".
Son installation ne requiert, en théorie du moins, que quelques branchements (eau, gaz, électricité). Ce modèle pèse quand même 2 tonnes, mais n'occupe que 3 m2 au sol (dimensions 3x1x2m), passe par les portes standard et ne nécessite pas d'infrastructure particulière.

La production d'électricité
Du côté électrique le rendement de 30% est obtenu grâce à un cycle de Brighton "récupéré" qui augmente de moitié environ le rendement naturel de la machine. L'arbre de la turbine entraîne directement à 70 000 tr/min l'alternateur et l'électronique de puissance transforme ce courant haute fréquence d'abord en courant continu puis en courant à 50 Hz. La qualité de ce courant dépend donc de celle de l'onduleur, qui est généralement très bonne.

La chaleur
Du côté thermique, le recyclage d'une partie de la chaleur des fumées pour préchauffer l'air comburant abaisse la température de sortie à environ 250°C. Le taux de récupération thermique dépend bien sûr de la température de l'eau de retour du réseau de chauffage. L'économie d'énergie primaire EP, calculée selon la méthode de "l'arrêté tarifaire" se situe entre 7.5 et 15 % selon les conditions météorologiques.   ↑

Techniquement parlant, la machine TURBEC est issue de 10 années de développement consacrées par VOLVO à la mise au point d'un bus hybride et son coeur est en fait un compresseur d'hélicoptère, conçu dès le départ pour être très fiable, et adapté par Volvo aux usages terrestres.
La turbine est donc robuste ; le contrat de maintenance prédictive ne prévoit, d'ailleurs, qu'une intervention toutes les 6000 heures.
Elle est également propre : les mesures d'émission effectuées à Versailles montrent des rejets limités à moins de 15 ppm pour les NOx et le CO et à moins de 1 ppm pour les hydrocarbures.
Ces deux critères - fiabilité et propreté - ont été déterminants, dit ELYO, dans le choix d'une microturbine plutôt que d'un moteur. Cette différence se traduit dans les coûts de maintenance qui, selon ELYO, ne s'élèvent qu'à 1 centime d'euro par kWh électrique pour la turbine.   ↑

Au plan économique, Elyo reconnaît que l'opération n'est pas rentable. D'abord, la turbine est "chère" à l'investissement, ensuite le site de Versailles ne représente pas la "cible idéale" car la chaufferie achète son courant à un tarif très modéré. La décision de l'implanter là s'explique surtout par la présence d'un personnel d'exploitation compétent, déjà habitué au fonctionnement d'une turbine. Mais la rentabilité n'est pas l'objectif visé par cette première réalisation.
Il s'agit pour TRUBEC d'engranger du retour d'expérience afin d'optimiser son matériel et, pour ELYO, de se faire la main en cherchant à connaître les caractéristiques de fonctionnement de la machine.
Dès janvier 2002, CYCLERGIE va d'ailleurs mener des essais plus poussés afin de déterminer la dynamique de la turbine, ses caractéristiques en régime transitoire...et ELYO cherche déjà des sites où la rentabilité pourrait être meilleure en France, mais aussi en Italie et au Royaume Uni. Les applications visées sont celles qui demandent une température modérée : résidentiel collectif, hôtipaux, établissements sportifs, petites entreprises et bien sûr piscines. L'idéal serait évidemment de pouvoir vendre le courant produit. L'autoconsommation conduit en effet à régler le régime de fonctionnement sur la demande électrique, ce qui pose des problèmes dus à l'inertie de la turbine et limite la récupération thermique. ELYO se félicite donc de l'existence du tarif de rachat en basse tension mais attend avec impatience la définition des conditions de raccordement.  ↑

Article publié dans ENERGIE PLUS N°277 du 15 décembre 2001
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