La méthode TEC d'analyse économique : Application à la ... · PDF fileB. CHABOT - ADEME La méthode TEC d'analyse économique: application à la cogénération chaleur - électricité

B. CHABOT - ADEME La mthode TEC d'analyse conomique: application la cognration chaleur - lectricit V2 6/1/2005 ______________________________________________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________ ENSAM MASTER SYSER 2004 - 2005 Page 1/9
La mthode TEC d'analyse conomique :
Application la cognration
Bernard CHABOT
Ingnieur et conomiste,
Expert Senior, ADEME, 500 route des lucioles, 06560 Valbonne - E-mail: [email protected]
1. INTRODUCTION Ce document dcrit lapplication de la mthode TEC lanalyse de rentabilit des projets de cognration
quatre niveaux : Calcul direct de la rentabilit dun projet de cognration. Calcul des conomies dnergie primaire et de rduction dmissions de gaz effet de serre par rapport un
projet conventionnel de rfrence produisant les mmes quantits annuelles de chaleur et dlectricit que le systme de cognration.
Analyse de lamlioration de la rentabilit dcoulant de la vente des certificats de rduction de gaz effet de serre (dnomms par la suite certificats carbone ) attachs lexploitation du systme de cognration.
Si cette rentabilit est insuffisante, analyse des incitations conomiques ncessaires pour obtenir une rentabilit cible en dterminant un mix de tarifs garantis pour les certificats carbone et/ou de subvention linvestissement initial du systme de cognration.
La mthode permet donc ainsi danalyser des projets que l'on peut qualifier de trignration ou de trivalorisation : vente dlectricit, vente de chaleur, vente de certificats carbone. Les formules dfinies dans ce type d'application peuvent bien sr aussi sappliquer au cas o une ou deux de ces valorisations nexistent pas, comme dans le cas de centrales lectriques utilisant des sources dnergie renouvelables sans valorisation de chaleur et de certificats carbone versus des centrales lectriques conventionnelles.
2. DEFINITIONS ET RAPPELS PREALABLES Le contexte d'application de la mthode TEC est toujours le mme et peut-tre rsum par les lments suivants: Analyse conomique et non analyse financire. Analyse de la rentabilit globale des investissements, et non analyse de la seule rentabilit des fonds propres
engags. Calculs en monnaie constante. Taux d'inflation annuel i suppos constant. Cash-flows (flux nets annuels de trsorerie) constants pendant la dure dexploitation choisie (depuis lanne 1
lanne n), ce qui impose notamment de prendre en compte des provisions annuelles pour les grosses rparations ou le renouvellement de gros composants.
Le taux dactualisation rel t est dfini comme le cot moyen pondr rel du capital (dette et fonds propres). La valeur relle t est relie la valeur nominale tn (avant correction de leffet de linflation de taux constant i) par la relation suivante :

iitnt
1
{5-1}
Les projets analyser seront supposs rpondre au schma temporel gnral rappel ci dessous : Flux financiers \ Annes 0 1 2 ... n n+1
(euros constants)Investissement initial - ISubvention l'invest. + si.IDpenses d'exploitation :Fixes (entr. maint. renouv.) - Dem - Dem ... - Dem ValeurProportionnelles la prod. - Dv - Dv - Dv rsiduelleRecettes d'exploitation R R ... R VR*ICash-flows (MBA) CF0 = - I CF1 = CF = CF2 = CF ... CFn = CF CFn+1=VR.I
+ si.I R - (Dem + Dv) Il se peut quun paramtre X du cash-flow participant directement la somme algbrique des recettes ou des
dpenses soit amen varier fortement et quon ne puisse pas de faon raliste le rendre constant par exemple par la prise en compte de provisions. Dans ce cas on le remplacera par son quivalent constant Xe qui donne le mme rsultat conomique et donc dfini par :
1
1 )1(),(
ni
iit
XintKa
Xe {5-2}
o Ka(t,n) est le coefficient dactualisation dfini partir du taux rel dactualisation t (gal au cot moyen
pondr des ressources en capital de linvestisseur) et de la dure dobservation conomique n :
nn
n
tt
tttKantKa
)1(11)1()1(),( {5-3}
On pourra ainsi se ramener au cas de rfrence gnral des projets cash-flows constants pendant la dure
dexploitation de lanne 1 lanne n et valeur rsiduelle nulle (puisque cette dernire se trouve ainsi intgre implicitement par {4-2} dans les lments de cash-flows rendus constants, soit comme recette, soit comme dpense), avec lavantage de pouvoir ainsi comparer trs facilement les lments rendus constants Dem, Dv et R des cash-flows de diffrents projets ou de diffrentes variantes de projets.
Linvestissement de production propre et efficace qui permet une rduction des missions de gaz effet de
serre par rapport linvestissement conventionnel de rfrence qui a la mme production annuelle et qui sert de base de comparaison par rapport au premier sont dfinis par les paramtres et ratios dcrits dans la figure et dans la nomenclature ci dessous.

Systme de cognration lectricit + chaleur
Epa Ela TVelI Re Rg
PCI Dem Rc Economie pc Dv Cha TVch
annuelle Ccd'nergie Pertes Qac Emissions
primaire : vites:Epae Qace
Systmes classiques spars quivalents: Tvce
Epa' Centrale Re'lectrique Ela
pc' quivalenteCc' Qac'
Eparef Pertes' QacrefQac"
Epa" Chaudirequivalente Cha
pc' Rc'Cc'
Cogen

Symbole Dsignation Expression Unita Ratio de conso nergie syst. rfrence / cogen Eparef / Epa
Cc Cot du combustible cogen EUR / kg (m3)CEP Cot de l'nergie primaire cogen Cc / PCI EUR/kWhCF Cash-flow annuel (flux net trsorerie) EUR/an
CGAe Cot global actualis kWh lectrique cogen EUR / kWheCha Vente annuelle de chaleur kWh / anCVu Cots variables unitaires DV / Ela EUR / kWhDEM Dpenses annuelles fixes EUR/anDV Dpense annuelles variables EUR/anEla Vente annuelle d'lectricit kWhe / anEpa Conso annuelle d'nergie primaire cogen kWh PCI / anEpa' Conso d'nergie primaire centrale rfrence Ela / Re' kWh PCI / anEpa" Conso d'nergie primaire chaudire rfrence Cha / Rc' kWh PCI / anEpae Economie annuelle d'nergie primaire Eparef-Epa kWh PCI / an
Eparef Conso d'nergie primaire systme rfrence Epa' + Epa'' kWh PCI / anI Cot d'investissement initial EUR
Iue Ratio de cot d'investissement I / Pe EUR / kWeKa Coefficient d'actualisation t/(1-(1+t)^ -n)
Kem Ratio de dpenses fixes DEM/ IMCDe Marge sur cot direct (CGAe) kWhe cogen EUR / kWhe
n Dure d'observation conomique ansNhe Ratio de productivit lectrique cogen Ela / Pe h / anpc Part carbone du combustible cogen kg / kWh PCIpc' Part carbone du combustible de rfrence kg / kWh PCIPCI PCI du combustible cogen kWht/kg (m3)Pe Puissance lectrique nominale cogen kW
Qac Emissions CO2 du systme de cogen kgco2/anQac' Emissions CO2 centrale rfrence kgco2/anQac" Emissions CO2 chaudire rfrence kgco2/anQace Emissions de CO2 vites Qacref - Qac kgco2/an
Qacref Emissions CO2 systme rfrence Qac' + Qac'' kgco2/anQuc Emissions unitaires CO2 cogen Qac / Ela kgco2 / kWheQuce Emissions CO2 vites unitaires Qace / Ela kgco2 / kWhe
Rc Rendement chaleur cogen Cha / EpaRc' Rendement chaleur chaudire rfrence Cha / Epa''Re Rendement lectrique cogen Ela / EpaRe' Rendement lectrique centrale de rfrence Ela / Epa'Rg Rendement global cogen Re + RcRs Recette nette vente crdits carbone Qace.TVce EUR / ansi Taux de subvention l'investissement cogen % / 100t Taux d'actualisation % / 100
TAR Taux d'amlioration du TEC initialTECf TEC final aprs si et crdits carbone VANf / (1-si)ITECi TEC initial du projet VANi / ITECs TEC supplmentaire par crdits carbone Rs / Ka.ITRec Taux de rduction des missions de CO2 Qace / QacrefTRep Taux de rduction conso nergie primaire Epae / EparefTVce Tarif de vente moyen des crdits carbone EUR / kgco2TVch Tarif de vente moyen de la chaleur EUR / kWhTVel Tarif de vente moyen de l'lectricit EUR / kWheVANf VAN finale aprs si et vente crdits carbone EURVANi Valeur actuelle nette initiale du projet EURVANs VAN supplmentaire par crdits carbone Rs / Ka EURVCu Recette unitaire des crdits carbone Quce.Tvce EUR / kWhe

3. RENTABILITE DIRECTE DUN PROJET DE C

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