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Projet de démonstration de la production de chaleur et d'énergie par gazéification avancée de biomasse

Promoteur principal : Université de la Colombie-Britannique
Lieu : Campus Point Grey de l'Université de la Colombie-Britannique, Vancouver, Colombie-Britannique
Contribution du FEP:  10,8 M $
Total du projet : 28 M $

Contexte du Projet :

Le campus de l’Université de la Colombie-Britannique (UBC) est l’un des campus postsecondaires les plus durables au monde et pour cette raison, il figure en tête de liste dans la College Sustainability Report Card (fiche de rendement des collèges en matière de durabilité) du Sustainable Endowments Institute. En février 2010, UBC et ses partenaires Nexterra Systems et GE Water & Power de Vancouver ont lancé le « Projet de démonstration avancé sur la gazéification de la biomasse pour la production combinée de chaleur et d’électricité ». Le Fonds pour l’énergie propre a accordé 10,8 M$ au projet qui allait souligner davantage le leadership de l’université dans la durabilité écologique par la réduction des émissions de sa chaufferie alimentée au gaz naturel, soit la source la plus importante d’émissions de l’université. Qui plus est, au cours du mois suivant, UBC s’est engagé à atteindre de nouvelles cibles ambitieuses de réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES). L’université a déjà atteint les cibles internationales établies dans le protocole de la Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques. Si les nouvelles cibles sont atteintes, UBC réduira ses émissions de GES en 2015 d’encore 33 % par rapport aux niveaux de 2007 et éliminera 100 % des GES d’ici 2050.

Le projet de recherche et de démonstration en bioénergie

Le projet de recherche et de démonstration en bioénergie est une démonstration unique des technologies de gazéification et de traitement du gaz de synthèse.

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Dans le cadre du projet, la construction et la mise en service d’une installation de recherche et de démonstration en bioénergie (BRDF) sont prévues sur le campus Point Gray de l’université, à Vancouver. Depuis plusieurs années, Nexterra travaille avec GE Water & Power sur l’élaboration d’une nouvelle génération de systèmes alimentés à la biomasse de production combinée de chaleur et d’électricité (PCCE). Ces systèmes seraient actionnés par un moteur alternatif de GE Jenbacher Ltd, alimenté de gaz de synthèse conditionné qu’un système de Nexterra produirait. Nexterra et GE étaient enthousiastes à l’idée d’entreprendre une démonstration « à l’échelle d’une ville » de leur système de production combinée. Le partenariat avec UBC a eu pour effet de concrétiser le projet en réunissant les ambitions de Nexterra et de GE avec les besoins de l’université.

Résultats :

À l’origine, la RDF a été conçue pour fonctionner selon l’un des deux modes suivants – le mode thermique ou le mode PCCE. En mode thermique, l’installation a produit seulement de l’énergie thermique sous forme de vapeur. En mode de production combinée de chaleur et d’électricité (PCCE), l’installation a produit de l’énergie thermique ET de l’électricité. Après un an, le Projet a pris de l’expansion pour comprendre la récupération assistée de la chaleur évacuée prévue ainsi que l’intégration d’un système avancé de stockage d’énergie électrochimique et d’un système de gestion de l’énergie afin de fournir une source d’énergie de secours en cas de panne du réseau principal d’électricité. Des nœuds de stockage d’énergie par batterie lithium-ion ont été mis en place à trois endroits sur le campus pour offrir une capacité totale de stockage combiné de puissance installée de 1 MWh.

L’installation a dépassé les prévisions en mode thermique, mais la cible n’a pas été atteinte en mode PCCE. Les équipements de PCCE ont été mis en service et les essais de production de gaz de synthèse ont commencé en juillet 2012. Cependant, en juin 2013, le déclenchement d’une alarme de température élevée du refroidisseur du gaz de synthèse a nécessité la mise hors service du système de conditionnement du gaz de synthèse. La défaillance mécanique du système de conditionnement de gaz de synthèse a empêché la production de gaz de synthèse de la qualité nécessaire à un moteur.

Ensuite, le projet s’est élargi encore pour introduire une capacité bicombustible à la BRDF pour assurer une redondance de la capacité de production d’énergie et donc de carburant, en partie pour que l’installation soit reconnue comme un fournisseur « ferme », mais également en raison de la disponibilité de gaz naturel renouvelable par l’entremise de FORTIS BC.

Pendant la période allant du 1er janvier au 31 mars 2015 et par la mise en place de la technologie originale et des technologies complémentaires diverses, l’installation a réalisé une disponibilité de 84 % et a produit environ 42 000 GJ de vapeur, 4,1 GWh d’électricité et 674 MWh d’eau chaude.

Avantages pour le Canada :

Lors de la première mise en service, l’installation déplaçait environ 6 679 tonnes d’émissions de CO2 provenant de la combustion de combustibles fossiles annuellement et elle est en bonne voie de déplacer plus de 9 000 tonnes annuellement d’ici 2017. C’est le Canada au complet qui en profite.

Prochaines Étapes :

La BRDF fera l’objet d’améliorations progressives continues afin d’en accroître le rendement. La défaillance mécanique du système de conditionnement de gaz de synthèse reste à résoudre compte tenu entre autres du prix et de la disponibilité de gaz naturel renouvelable.

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