Le refroidissement du chauffage et de l'électricité du secteur urbain en Finlande

La nouvelle centrale de cogénération alimentée en biocarburant de Fortum à Järvenpää, en Finlande, produit à la fois le chauffage urbain et l'électricité. Les échangeurs thermiques à air Alfa Laval garantissent à l'installation, un refroidissement fiable et économique.

DATE 2023-01-24

Efficacité de la biomasse de Fortum

En juin 2013, Fortum en Finlande a inauguré une nouvelle centrale de cogénération alimentée en biocarburant. Elle produit environ 280 GWh de chaleur par an pour répondre au besoin de chauffage urbain de 34 000 personnes dans les villes de Järvenpää et Tuusula. Elle fournit également environ 130 GWh d'électricité au réseau national finlandais. Le combustible de la nouvelle usine Fortum à Järvenpää se compose de sous-produits de l'exploitation forestière, notamment des copeaux, de la sciure de bois et de l'écorce de bois, tous prélevés dans un rayon de 100 kilomètres autour de l'installation. La nouvelle centrale de cogénération a donc été implantée à côté de l'autoroute Helsinki-Lahti, à l'écart des zones résidentielles, de sorte à éviter tout désagrément aux résidents locaux, même si environ 35 camions de biocarburant approvisionnent la centrale tous les jours de la semaine.

Fortum est le plus grand producteur d'énergie en Scandinavie et le quatrième au monde, exploitant actuellement un total de 18 centrales de cogénération (CHP). Fortum est également leader dans l'utilisation de la biomasse pour produire l'énergie dans la région baltique. L'usine à faibles niveaux d'émissions de Järvenpää en Finlande, dont le concept est identique à son équivalent plus grand de Jelgava en Lettonie, a été construite pour répondre aux toutes dernières normes internationales en matière de rendement énergétique et de responsabilité environnementale.

Refroidissement fiable et rentable en énergie pour faire la différence

Le refroidissement doit impérativement être efficace pour garantir une fiabilité maximale dans une usine comme Järvenpää. Tout comme dans l'autre centrale de cogénération de Fortum à Jelgava, Alfa Laval a fourni des équipements pour assurer deux types de refroidissement différents. Quatre échangeurs thermiques à air sont installés en tant que refroidisseurs en circuit fermé pour dissiper l'excès de chaleur de l'huile de lubrification de la turbine, de la pompe de circulation principale et du générateur. Cinq autres échangeurs thermiques à air Alfa Laval sont installés en tant que refroidisseurs auxiliaires pour gérer l'excès de chaleur dans le circuit de chauffage urbain pendant la période estivale.

Des unités identiques ont été conçues pour les deux types de refroidissement, réduisant ainsi l'investissement initial ainsi que les coûts de maintenance et de pièces de rechange ultérieurs. La consommation d'énergie remarquablement faible des échangeurs thermiques Alfa Laval permet également de garantir le rendement énergétique global de la centrale électrique de Järvenpää en utilisant le moins d'électricité possible en été avec une charge minimale de la chaudière. Fortum peut donc ainsi vendre l'électricité économisée au réseau national finlandais et générer des revenus supplémentaires.

Comme l'explique Juha-Matti Kuoppala, Responsable du secteur des produits chez Alfa Laval Vantaa, « Nous avons livré neuf refroidisseurs de liquide à Fortum pour l'usine de Järvenpää, pesant chacun environ 6 000 kg. Pour faciliter la maintenance et le fonctionnement de ces refroidisseurs, les ventilateurs de chaque unité sont sensiblement plus grands que la normale. Ils mesurent chacun deux mètres de diamètre, soit plusieurs fois la taille de nos solutions classiques. » 

« Fortum a particulièrement apprécié la qualité exceptionnelle du nouvel équipement, ainsi que les avantages pratiques de la localisation de l'usine d'échangeurs thermiques à air Alfa Laval à Vantaa, à seulement 25 kilomètres. Cela a grandement facilité le transport des refroidisseurs », explique Kuoppala.

Heikki Jaakkola, chef de projet chez Fortum, a supervisé les processus d'acquisition et de conception, soulignant que :

Dans une livraison de cette envergure, tous les équipements doivent fonctionner correctement. Le refroidissement utilisant l'air, nos solutions doivent fonctionner peu importe les situations et les conditions. La qualité est donc notre priorité. »

« La durée de vie des échangeurs thermiques à air Alfa Laval est extrêmement longue. En effet, les composants et les matériaux utilisés ont été soigneusement sélectionnés pour répondre aux exigences industrielles strictes. Alfa Laval fournit à ses clients un produit parfaitement adapté à leurs besoins spécifiques, qui est installé dans le cadre d'une solution globale. C'est indéniablement notre point fort par rapport à nos concurrents », explique Kuoppala.

Heikki Jaakkola de Fortum souligne également les avantages pratiques du fort esprit de coopération, caractéristique de la relation de travail entre Fortum et Alfa Laval. Cela veut dire qu'en cas de problème survenaient ou de dysfonctionnement, la question est immédiatement soulevée, puis résolue ouvertement et dans un esprit résolument constructif. Comme le souligne Jaakkola :

Je connaissais les échangeurs thermiques Alfa Laval, le même équipement de refroidissement avait déjà été livré à la centrale électrique de Fortum à Jelgava en Lettonie. Je savais donc que ces échangeurs thermiques étaient fabriqués avec des matériaux de haute qualité et sous un contrôle strict, et la solution à Jelgava nous avait déjà permis de réaliser d'importantes économies. »

Pack prêt à installer

En plus de l'équipement de refroidissement, Alfa Laval a également fourni à Fortum les unités de contrôle nécessaires. « L'utilisation de type d'unité de commande adaptée permet de garantir le rendement et la rentabilité de l'installation », explique Kuoppala. Kuoppala poursuit : « Le câblage et les connexions électriques ont été entièrement réalisés sur place. Le client bénéficie ainsi d'un ensemble complet, prêt à être installé, jusque dans le moindre détail. La phase d'installation a donc pu être très rapide. Notre client a apprécié le processus plug-and-play qui n'a posé aucun problème. »

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