Microcogénération : le marché d’après-demain

Est-il besoin de le rappeler : le principe de la cogénération consiste à produire, à partir d’une énergie primaire combustible, deux énergies secondaires utilisables : une énergie mécanique ou électrique, et une énergie thermique. L’énergie mécanique peut être principalement produite par trois moyens : le moteur à combustion, la turbine à combustion (appelée également turbine à gaz), et la turbine à vapeur. L’énergie électrique peut également être produite par une pile à combustible.

Un moteur possède un rendement électrique d’environ 40 à 45 %, une turbine, un rendement électrique d’environ 35 à 40 %, et celui d’une pile à combustible se situe aux alentours de 20 à 30 %. La quasi-totalité du solde de l’énergie consommée est transformée en énergie thermique. La cogénération consiste à récupérer au mieux cette énergie, afin de la valoriser pour atteindre un rendement total pouvant aller jusqu’à 80-90 %.

« La micro-cogénération, c’est EcoPower avec la combustion interne, indique Michel Brosset, directeur général de Vaillant Group. Il y a ici une offre commerciale qui représente à terme quelques milliers d’appareils : 300 unités vendues en 2005, 500 en 2006 et il faudrait atteindre 1 000 unités par an. Cette technique ne s’adresse pas encore à la maison individuelle, mais au petit collectif, puisque la production électrique de 4,6 kW s’applique à 4 ou 5familles ». Pour l’accès aux maisons individuelles, le fabricant se tournerait davantage vers le moteur Stirling – aussi appelé moteur à combustion externe – « avec des appareils à 1 kW, ce qui nous rapproche de la chaudière murale », poursuit Michel Brosset. « Mais la technologie du moteur Stirling est une technologie moins avancée que la combustion interne, bien que pleine de promesse.

A ce jour, British Gas n’a pas encore trouvé de partenaire industriel prêt à fabriquer des chaudières individuelles avec un moteur Stirling pour des problèmes de problème de fiabilité et de rendement ».

Pile à combustible : l’arlésienne ?

La cogénération par pile à combustible semble être une voie prometteuse, avec un meilleur rendement que celui de la cogénération par moteur ou turbine et une pollution moindre, permettant d’envisager des applications domestiques (chauffage et production électrique des maisons individuelles) et industrielles. Il y a 4 à 5 ans, tous les constructeurs semblaient prévoir l’arrivée en masse de piles à combustible utilisées en microcogénération dans le secteur domestique aux alentours de 2006-2007. Force est de constater que ce n’est pas le cas.

Les freins actuels au développement de la pile à combustible relèvent principalement du coût de fabrication des piles – elles demandent des métaux rares pour assurer la réaction chimique entre l’air et l’hydrogène –, de la fiabilité des équipements – leur durée de vie est de 12 à 18mois – et de la maintenance des systèmes – il faut les vérifier plus d’une fois par an –. Cependant, la forte augmentation du coût des énergies primaires devrait largement encourager l’utilisation de cette technologie.

Lorsque cette technologie sera au point, il sera possible d’intégrer de nombreux problèmes tels que la taille des appareils, la satisfaction de la charge de pointe ou la dissipation de chaleur excédentaire dans les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation en résidentiel.

« Rien n’est prêt ! »

Baxi et Vaillant sont les deux groupes qui produisent déjà ces appareils. Vaillant a commencé la conception de son produit avec l’américain PlugPower (ex-groupe GE et récemment revendu au consortium Smart Hydrogen qui rassemble les investisseurs russes d’Interros et le leader mondial du nickel et du palladium Norilsk Nickel) et envisage maintenant un accord avec un autre russe, Webasto, spécialiste de systèmes pour l’automobile. Tandis que Baxi l’a fait par croissance externe, avec l’acquisition d’EFC, société anglaise spécialisée dans la pile à combustible. « En matière de cogénération et de pile à combustible, rien n’est encore prêt sur le plan de la commercialisation, explique Vincent Linchet. Les produits sont en tests. Cinq fonctionnent en France en microcogénération, en maison individuelle – depuis 3 ans pour la plus vieille –. On sait que le produit n’est pas commercialisable tant qu’il n’atteint pas 9 kW par lui-même. On se heurte en fait à plusieurs problèmes majeurs. En premier lieu, le produit n’est pas arrivé à maturité car les coûts sont beaucoup trop élevés. L’hydrogène qui vient de la transformation du gaz oblige à avoir un appareil énorme : il faudrait une distribution d’hydrogène dans l’habitat. Autre problème : la revente de l’énergie en surplus n’est pas permise, sauf dans certaines zones de test en France. Ainsi, les réseaux ne sont pas prêts à la revente/achat en France, alors qu’en Allemagne le raccordement, les compteurs et les contrats fonctionnent déjà. Dernier problème : la disponibilité du marché à accepter ce nouveau produit. En 3 ans, il s’est passé plus de choses que dans les 30dernières années dans le secteur énergétique, ce qui est complexe à gérer pour les fabricants, les distributeurs qui ont des problèmes de stocks et de logistique, et les installateurs qui sont très contents de leur portefeuille et n’ont pas le temps d’intégrer toutes les nouveautés. En fait, que la cogénération ne soit pas prête techniquement nous arrange plutôt ! »