DECAGONE - Demonstrator of industrial carbon-free power generation from ORC-based waste-heat-to-energy systems

Le cycle organique de Rankine, ou plus communément ORC, est une méthode thermodynamique permettant de convertir la chaleur en énergie utilisable grâce à des fluides de travail organiques. La production d'énergie à partir de la chaleur résiduelle permet de capter et d'utiliser les rejets excédentaires des processus industriels, en la transférant au fluide de travail qui entraîne une turbine génératrice d’électricité.

Le projet « DECAGONE » – Demonstrator of industrial carbon-free power generation from ORC-based waste-heat-to-energy systems – a l’ambition de développer au-delà des solutions technologiques de pointe pour accroître l'efficacité énergétique dans l'industrie et réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES) et de polluants atmosphériques de l'industrie en récupérant l'excédent de chaleur industrielle (déchets) et en la convertissant en électricité.

La solution technique, développée par un consortium de 16 partenaires de 10 pays européens, permettra d'atteindre des niveaux de puissance plus élevés, d'améliorer la rentabilité, d'augmenter les plages de température d'entrée et d'améliorer considérablement la compacité, permettant une application plus large et une récupération de chaleur plus efficace à partir d'un large éventail de processus industriels. La solution sera démontrée dans l'aciérie TŘINECKÉ ŽELEZÁRNY en République tchèque avec une installation de 2 MW.

Le système basé sur ORC utilisera des conceptions améliorées de récupération de chaleur et des développements révolutionnaires de turbomachines. L'architecture révolutionnaire proposée pour la turbine est conçue pour une compacité accrue, une disponibilité et une sécurité accrues, ainsi qu'une réduction des coûts avec une maintenance quasi nulle. Le projet garantit une intégration efficace et intelligente d'une surveillance avancée à l'aide d'appareils d'instrumentation et de mesure innovants et d'algorithmes d'apprentissage automatique pour une amélioration de l'efficacité en temps réel. Le potentiel de l'autoconsommation dans les installations industrielles à grande échelle sera évalué.

Dans le cadre du projet, le potentiel de cette technologie sera évalué dans six autres secteurs industriels énergivores. Le potentiel de marché et la transposabilité à l'échelle européenne pour les cas d'utilisation potentiels (aluminium, verre, gaz-énergie, pétrole et gaz et raffineries, terminaux GNL et ciment) seront évalués. De nouveaux modèles de financement et d'affaires seront également explorés, pour soutenir l'exploitation à long terme des actifs construits, en faisant face à des processus industriels durables et résilients. L'utilisation du modèle ESCO pour contracter, financer et exploiter des installations d'efficacité énergétique fera partie de l'évaluation, préparant l'exploitation future de l'installation par une entreprise spécialisée. Enfin, la diffusion des bonnes pratiques à travers l’Europe en s’appuyant sur les partenaires européens du consortium en coordination avec les agences régionales de l’énergie.

La principale contribution de la HES-SO à DECAGONE est la conception, le test et la validation d'un système de refroidissement innovant pour le générateur électrique, la définition de l'instrumentation et l'intégration des résultats de performances de refroidissement dans un modèle de prédiction.

Pour plus d'information : DECAGONE - Demonstrator of industrial carbon-free power generation from ORC-based waste-heat-to-energy systems.

Ce travail a été soutenu par le Secrétariat d'Etat suisse à la formation, à la recherche et à l'innovation (SEFRI) sous le numéro de contrat 22.00160. Ce projet a reçu un financement du programme de recherche et d'innovation Horizon Europe de l'Union européenne dans le cadre de la convention de subvention n° 101069740.