Dans le cadre du projet de recherche et développement «Aladin II», une unité de production combinée de chaleur et d'électricité (mCHP) très flexible et hautement efficace a été développée. En parallèle, les connaissances acquises ont permis de construire et opérer quatre mCHP supplémentaires lors d’un projet pilote et de démonstration (P&D) [2]. L'ETH Zurich a mis au point un système de contrôle permettant de faire fonctionner l'unité de manière autonome. La conception et la mise en oeuvre de systèmes de contrôle dédiés au rapport air / carburant ainsi qu'aux circuits hydrauliques permettent au mCHP de fonctionner en toute sécurité avec des émissions quasi nulles et des rendements élevés en régime permanent. Un système de transfert de données et de contrôle à distance sur mesure permet de diagnostiquer rapidement et facilement des données, ainsi que de traiter et d'analyser les données. Le mCHP fonctionne à pleine charge et atteint une puissance électrique de 7,5 kW, un rendement électrique de 32% et une efficacité thermique de 56%. Les émissions de polluants à l'état d'équilibre sont en moyenne inférieures à 10 mg / Nm³ pour les oxydes d'azote (NOX), <35 mg / Nm³ pour le monoxyde de carbone (CO) et <5 mg / Nm³ pour les hydrocarbures totaux (THC). Pour le NOX, il s’agit d’environ 25 et pour le CO d’environ 20 fois plus bas que les limites réglementaires de l'Ordonnance sur la protection de l'air suisse (LRV). Le THC n'est pas limité à ce jour.
Une distinction a été établie entre la phase de démarrage et la phase de démarrage à froid. Cela est essentiel pour le contrôle des circuits hydrauliques ainsi que pour les paramètres du moteur afin de garantir un comportement optimal en matière d’émission et des rendements sur toute la plage de fonctionnement. Pour minimiser les émissions de polluants pendant la phase de démarrage à froid, une étude expérimentale a été menée pour étudier le potentiel de trois méthodes clés pour optimiser le comportement des émissions. Les résultats démontrent que la combinaison de deux stratégies basées sur un logiciel conduit à une réduction des émissions cumulées de polluants de -82% (NOX) et -62% (THC) par rapport à un cas de référence pour une période de mesure d'une heure. Cependant, le monoxyde de carbone atteint environ + 15%. Ceci est considéré comme acceptable car cette performance de démarrage à froid reste inférieure à la limite de l'Ordonnance sur la protection de l'air suisse par un facteur de 8,9.
Avec le comportement optimisé de démarrage à froid, l'unité mCHP développée est appropriée pour fournir des services de stabilité de réseau, par ex. dans le cadre d'un essaim de cogénération.