PDF Basket
En Europe, la chaleur destinée aux zones urbaines est souvent produite dans des centrales et distribuée au moyen de conduites isolées. Bien que ce concept soit en vigueur depuis des décennies, des considérations économiques et environnementales ont incité à améliorer à la fois la durabilité et l’efficacité de cette pratique.
«Les réseaux de chauffage urbain ne sont pas nouveaux», explique Antonio Garrido Marijuan, chercheur du projet RELaTED chez Tecnalia, en Espagne. «Mais nous avons pris conscience de la nécessité d’arrêter de gaspiller l’énergie. Il faut notamment réduire la température à laquelle la chaleur est livrée afin d’éviter les pertes thermiques.
On constate également une prise de conscience croissante du fait que les réseaux de chauffage urbain pourraient utiliser davantage les sources de chaleur renouvelables et résiduelles. Cela permettrait d’améliorer l’efficacité énergétique et de réduire les coûts supportés par le consommateur, tout en diminuant la dépendance de l’Europe à l’égard des combustibles fossiles.
Développer des réseaux thermiques à très basse température
RELaTED a entrepris de développer et de tester de nouvelles solutions techniques qui permettraient aux réseaux de chauffage urbain d’atteindre ces objectifs en fonctionnant à des températures ultra-basses (ULT en anglais) de 40 à 45 degrés Celsius. L’un des éléments les plus délicats du projet a été d’intégrer différentes technologies pour produire les avantages escomptés.
«Pour fournir aux consommateurs de la chaleur à 40 degrés au lieu de 60 degrés ou même 100 degrés, par exemple, il faut utiliser des pompes à chaleur pour augmenter la température lorsque cela s’avère nécessaire», explique Antonio Garrido Marijuan. «En raison de l’augmentation des températures extérieures, nous devions également nous assurer que les pompes à chaleur pouvaient aussi être utilisées pour le refroidissement.»
Le projet a également développé des prototypes de sous-stations de chauffage urbain bidirectionnelles. Ainsi, les usines, qui produisent de la chaleur résiduelle, peuvent envoyer l’énergie excédentaire au réseau tout en recevant en retour de l’énergie lorsqu’elles en ont besoin.
Les concepts élaborés pour ce réseau de chauffage urbain ULT ont ensuite été testés sur quatre sites. Il s’agit d’un grand réseau à Belgrade (Serbie), d’un nouveau développement urbain à Vinge (Danemark), d’un réseau opérationnel à Tartu (Estonie) et d’un réseau d’entreprise à Iurreta (Espagne).
Des économies d’énergie directes tout en réduisant les pertes de chaleur
Antonio Garrido Marijuan estime que le projet a permis de démontrer que les réseaux de chauffage urbain peuvent effectivement évoluer vers des modèles d’exploitation plus durables et énergétiquement plus efficaces. Les projets pilotes ont permis de réaliser des économies d’énergie directes en réduisant les pertes thermiques, tandis que l’injection de la chaleur résiduelle dans le réseau a fourni une source de revenus aux entreprises et un chauffage complémentaire aux consommateurs.
L’opérateur de chauffage urbain en Estonie a constaté que l’investissement réalisé pour moderniser le réseau avait été remboursé en deux ans à peine. Les réductions de température ont permis de réaliser des économies thermiques de l’ordre de 400 MWh/an pour Tartu, ce qui représente une réduction de 20 % des pertes de chaleur.
L’opérateur prévoit de déployer la technologie sur l’ensemble de son réseau, et d’autres administrations régionales et grandes usines sont en pourparlers avec l’opérateur de chauffage urbain pour élaborer de nouveaux plans de réseau de chauffage urbain à haut rendement énergétique.
«Il est essentiel de réaliser de telles économies d’énergie, car les bâtiments comptent pour environ 40 % de la consommation d’énergie en Europe, et le chauffage représente une grande partie de cette consommation», ajoute-t-il. «Des températures de service plus basses et des flux bidirectionnels pourraient également permettre une utilisation intensive des énergies renouvelables et des sources de chaleur résiduelle, tout en réduisant les pertes thermiques.»
Les réseaux de chauffage urbain de nouvelle génération mis au point dans le cadre du projet RELaTED pourraient donc jouer un rôle clé dans la transition écologique de l’Europe. Les économies d’énergie pourraient être considérables si cette technologie était reproduite à grande échelle dans toute l’Europe.
«Ce projet n’est qu’un petit pas en avant, mais il va tout à fait dans le sens de ce que nous devons faire pour les systèmes de chauffage urbain», conclut Antonio Garrido Marijuan. «Pour réaliser des économies d’énergie, la température de service des réseaux de chauffage urbain devra être plus basse. Et nous avons montré ce qui pourrait constituer une partie de la solution à ce problème.»