Exemple de pratique

Roche Bâle : une centrale énergétique hautement efficace pour l'avenir de la pharmacie

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Sur le site bâlois de F. Hoffmann-La Roche AG, le couplage intelligent de l'électricité et de la chaleur joue un rôle décisif pour une production industrielle durable : grâce à l'utilisation d'une centrale de cogénération performante combinée à un réseau énergétique innovant et à des pompes à chaleur modernes, l'entreprise réalise des économies significatives de CO2 et couvre ses besoins énergétiques élevés 24 heures sur 24 avec une efficacité maximale.

„Pour les entreprises industrielles, le couplage chaleur-force est doublement utile, car nous avons toujours besoin des deux : Chaleur et électricité“, explique le Dr Hans Baumann, responsable des installations d'infrastructure de l'entreprise pharmaceutique F. Hoffmann-La Roche AG à Bâle. Comme la chaleur industrielle doit être produite toute l'année, c'est-à-dire jusqu'à 8 800 heures, une installation de couplage chaleur-force peut contribuer efficacement à l'approvisionnement énergétique grâce à un fonctionnement à pleine charge. Parallèlement, de nombreux consommateurs d'électricité sont également présents sur place.

Nouveau moteur à gaz en service

Un nouveau moteur à gaz avec générateur électrique couplé, d'une puissance électrique de 4,4 MW, a donc été introduit dans l'usine bâloise à la mi-2015. Il permet en outre de produire de la chaleur à basse température de 40 °C et d'une puissance de 2,4 MW ainsi que 1,4 MW de vapeur à une pression pouvant atteindre 8 bars. Cette dernière est produite par un échangeur de chaleur après la combustion des gaz d'échappement du moteur à gaz, à une température de 400 °C. Pour la production de vapeur, les besoins de pointe se situent pendant le semestre d'hiver. En revanche, les besoins en électricité varient toute l'année entre 10 et 16 MW de puissance.

Hans Baumann explique : „Entre-temps, nous avons réalisé un réseau d'énergie analogue sur le site de notre entreprise, qui fournit de la chaleur à basse température (40 °C) pour les nombreux bâtiments“. Les canalisations disponibles pour tous les différents fluides représentent une condition idéale pour la construction d'un tel réseau à basse température. Grâce à cette infrastructure existante, le système de distribution a pu être mis en place rapidement et à moindre coût. Dans le cadre de l'examen des variantes, on avait également étudié les turbines à gaz, tant avec une chaudière de récupération à haute pression qu'avec une chaudière de récupération à basse pression. Les résultats économiques et techniques qui en ont résulté ont toutefois donné la préférence au moteur à gaz.

Des objectifs écologiques ambitieux atteints

Les objectifs écologiques de l'entreprise, qui n'achète déjà que de l'électricité sans CO2 et souhaite réduire ses propres émissions de CO2 de 15 % d'ici 2020, constituent un défi particulier. L'installation d'un puissant moteur à gaz va tout d'abord à l'encontre de cette évolution souhaitée. Hans Baumann décrit la solution : „Nous utilisons certes du gaz naturel ici, mais nous avons pris des mesures ciblées pour compenser cette charge supplémentaire. Nous utilisons par exemple les machines frigorifiques comme ‚pompes à chaleur’, en élevant la chaleur perdue à un niveau utilisable, et produisons de cette manière de la chaleur à des fins de chauffage avec l'électricité produite dans l'installation CCF. Actuellement, la puissance thermique peut atteindre 12 MW. Nous remplaçons ainsi l'utilisation de chaudières conventionnelles, qui ne permettent de produire que de la chaleur“. Ce concept d'exploitation a déjà été mis en œuvre et offre désormais à l'entreprise une réduction des émissions de CO2 ; les objectifs sont donc déjà presque atteints.

Avec une disposition compacte des bureaux, des laboratoires et des bâtiments de production sur le site au centre de Bâle, F. Hoffmann-La Roche AG a pu créer des systèmes d'interconnexion appropriés qui génèrent des valeurs de performance élevées avec des machines frigorifiques/pompes à chaleur. Une part d'électricité permet de produire jusqu'à 8 parts de chaleur et de froid. En outre, des valeurs d'efficacité optimales sont possibles pour le moteur à gaz, car la chaleur peut être utilisée à tout moment sur le site ; avec la condensation des gaz d'échappement, il est possible d'obtenir jusqu'à 95 % d'utilisation du gaz naturel. L'électricité, la chaleur et le froid sont nécessaires simultanément et peuvent être mis à disposition en combinaison avec un moteur à gaz et des machines frigorifiques.

La conception intégrale convainc la direction de l'entreprise

La planification énergétique a également dû prendre en compte la tour construite entre-temps, qui est le bâtiment le plus haut de Suisse. Les autres constructions prévues remplaceront des bâtiments plus anciens et respecteront ainsi les meilleures normes de consommation d'énergie, de sorte que, malgré l'augmentation de la surface utile sur le site de l'entreprise, il n'y aura pratiquement plus besoin de chaleur et d'électricité. Parallèlement, le nouveau moteur à gaz est également équipé d'un système d'épuration des gaz d'échappement ultramoderne, de sorte que les nuisances pour l'environnement urbain sont minimes.

Hans Baumann résume : „Détaché des considérations intégrales, le couplage chaleur-force avec un moteur à gaz peut présenter des émissions de CO2 plus élevées, mais en combinaison judicieuse avec des machines frigorifiques/pompes à chaleur et une utilisation très efficace de la chaleur, il est également possible d'obtenir des réductions marquantes de CO2. C'est pourquoi la direction de l'entreprise s'est laissée convaincre par cette technologie et sa conception intégrale“.“

Contact :
Dr. Hans Baumann
Chef de groupe PSTIB
Hoffmann-La Roche AG
Ingénierie de l'infrastructure du site
4070 Bâle
hans.baumann.hb1@roche.com
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