Le réseau de chaleur de Strasbourg Energie, innovation technologique et respect de l environnement

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1 Le réseau de chaleur de Strasbourg Energie, innovation technologique et respect de l environnement

2 Innovation technologique La cogénération Un peu d histoire Le 17 novembre 1998, la Communauté Urbaine de Strasbourg, suite à une consultation, attribue le contrat de délégation de service public du réseau de la zone Elsau à Strasbourg Energie, une société de Dalkia, pour une durée de 24 ans. Strasbourg Energie a été ainsi chargée de la conception et de la construction d une nouvelle centrale thermique, en remplacement de la chaufferie fioul du Heyritz, mais également de l exploitation et de la conduite du réseau urbain de chauffage et de son développement. Intégrant les dernières technologies de pointe dont une cogénération à turbine de 10,6 MW électriques,la nouvelle chaufferie de 64 MW fonctionnant au gaz naturel (avec utilisation du fioul domestique en appoint et secours) a été mise en service en décembre 2000 après 12 mois de travaux et près de 13 millions d euros d investissements. Cette nouvelle installation a ainsi pris en charge l ensemble des besoins du quartier tout en intégrant les évolutions réglementaires et environnementales. Parallèlement, le réseau a été interconnecté à celui de l Esplanade. La cogénération consiste à produire simultanément de l énergie thermique et de l énergie mécanique (transformée ici en énergie électrique par un alternateur), à partir d un même combustible (le gaz). Ce système, développé en France comme dans d autres pays européens, répond aux besoins de diminution des charges d exploitation de chauffage des clients dans le domaine de l habitat, de la santé, du tertiaire et de l industrie. Le principal intérêt de cette technologie est d offrir un rendement global élevé de 70 à 85 % par rapport à une production d électricité traditionnelle grâce notamment à une récupération de l énergie thermique par réinjection dans le réseau de chauffage. Cette chaleur est à l ordinaire rejetée dans l atmosphère. La cogénération est donc un système rationnel et performant qui, par l utilisation du gaz en énergie primaire, permet de diminuer considérablement les émissions polluantes. La cogénération par turbine à gaz Développées dans l aéronautique, les turbines à gaz ont atteint aujourd hui un haut degré de fiabilité ; celui-ci permet de proposer des ensembles thermodynamiques à haut rendement énergétique réalisant en cogénération la production simultanée de Chaleur et de Force. Principe de fonctionnement général de la turbine SOLAR MARS 100 : l air extérieur est aspiré,au travers des filtres,par les 15 étages de compression de la turbine où il est instantanément porté à une pression de 18 bar et à une température de 240 C, cet air comprimé entre dans une chambre de combustion dans laquelle est également introduit le gaz naturel sous une pression de 22 bar au travers de 14 injecteurs à combustion bi-étagée bas NOX, le mélange air (comburant) / gaz naturel (carburant) brûle à C sans augmentation de pression, la forte augmentation de volume engendrée par la combustion produit de l énergie mécanique en se détendant au travers des 3 étages de la Turbine de Puissance entraînant l arbre à une vitesse de rotation de tours/minute, placé du côté du compresseur d air, un réducteur épicycloïdal, couplé à la turbine, entraîne l alternateur en 6,3 kv à tours/minute pour produire 10,6 MW électriques, parallèlement, les gaz d échappement issus de la turbine à une température de 490 C sont dirigés vers un générateur à tubes d eau assurant la production de 15 MW thermiques, en récupération seule ou 30 MW en post-combustion qui conduit à la production d eau surchauffée à 180 C sous une pression d environ 14 bar.

3 et respect de l environnement Le réseau de chauffage urbain C Le réseau de chaleur : le confort d une chaleur pour tous et partout Le réseau de chaleur est un système de chauffage simple : il repose sur le principe d un réseau enterré qui véhicule de l eau chaude à travers la ville. Alimenté par une centrale thermique, le réseau distribue la chaleur aux bâtiments qui lui sont reliés : cliniques, écoles, universités, logements collectifs, et industries, au travers des sous-stations d échange. HLM Quartier Elsau Ecole Nationale d Administration Lycée Louis Pasteur Une contribution à la protection de l environnement Le réseau de Strasbourg Energie a permis d éviter la prolifération de cheminées individuelles non soumises à la réglementation. La production centralisée permet la mise en œuvre de processus performants de traitement des fumées avec contrôle des rejets. La construction d une nouvelle chaufferie centrale au gaz et la mise en place d une cogénération ont réduit de manière significative les émissions polluantes dans l atmosphère par rapport aux installations précédentes : SO2 : tonnes/an, NOX : - 44,8 tonnes/an, Poussières : - 14,2 tonnes/an. Collège et Gymnase Hans Arp IMEA Foyer du Fonctionnaire Supermarché HLM quartier Elsau Eglise Ecole Martin Schongauer Zone pavillon Temple Zone pavillonnaire Elsau Les principaux clients raccordés au réseau Strasbourg Energie alimente aujourd hui en chauffage et en eau chaude sanitaire, par son réseau, de nombreux clients, pour une capacité de plus de équivalents logements, parmi lesquels : Enseignement : Ecole Nationale d Administration, Université Louis Pasteur, Compagnons du Devoir, Collège et Gymnase Hans Arp, Collège et Lycée Louis Pasteur, Ecole élémentaire du Finkwiller, Ecole élémentaire Saint-Thomas, Ecole Martin Schongauer, Lycée Charles Frey, Collège Lucie Berger Santé : Hôpitaux Universitaires de Strasbourg, Clinique des Diaconesses Tertiaire : Centre Administratif de la CUS, Bureaux et Bâtiments de CUS Habitat, Fondation Saint-Thomas, Mutualité Sociale Agricole, Ateliers de la CUS, Hôtel de police, Casernes : Pompiers et Gendarmerie (Ganeval), Immobilière du Bas-Rhin (Résidence rue Rembrandt et Résidence le Goya), Habitat du Fonctionnaire Logement : 12 copropriétés, 182 pavillons individuels

4 Comment ça marche? Strasbourg Energie est alimentée en gaz naturel par Gaz de Strasbourg et en fioul domestique pour l appoint et le secours. Production d eau surchauffée Cette production peut être réalisée à deux niveaux : Au niveau de la chaufferie, des détendeurs abaissent la pression du gaz naturel de 25 bar à 300 millibar avant distribution vers les chaudières. La chaufferie est constituée de 2 chaudières de type ALSTOM POWER à eau surchauffée d une puissance unitaire de 17 MW. Elles sont chacune équipées de brûleurs SAFMAT modulant mixtes gaz naturel/fioul domestique (en secours). Elles fonctionnent généralement en appoint ou en substitution (lors de la saison estivale) de la cogénération et produisent de la chaleur sous forme d eau surchauffée à 180 C. Au niveau de la cogénération, des détendeurs abaissent la pression du gaz naturel à 22 bar avant admission dans la turbine. La cogénération est composée d une turbine gaz SOLAR de type MARS 100 bas NOX, d une puissance totale de 10,6 MW électriques et 15 MW thermiques. Cet équipement de pointe fonctionne en priorité du 1 er novembre au 31 mars. La valorisation de l énergie thermique issue de la combustion se fait par une chaudière de récupération, couplée à la turbine, qui utilise les gaz de combustion pour produire de l eau surchauffée à 180 C à 14 bar. Transport de l eau surchauffée L eau surchauffée est distribuée à travers les 4 branches principales du réseau d une longueur totale de 17 km. Le réseau est réalisé en tubes acier double enveloppe avec mise au vide permettant de garantir le contrôle des fuites et une meilleure isolation. Fourniture en chauffage et en eau chaude sanitaire Cette eau surchauffée est transformée en eau chaude basse température au niveau des 21 sous-stations, via leur système d échangeur, puis régulée en température en fonction des besoins des clients en chauffage et en eau chaude sanitaire.

5 Mutualité Sociale Agricole Caserne Ganeval ENA Fondation et Eglise Saint-Thomas ompagnons du Devoir Faculté de Médecine Ecole du Finkwiller Collège Lucie Berger Caserne des Pompiers Clinique des Diaconesses Lycée Charles Frey Lycée Louis Pasteur Nouvel Hôpital Civil HUS (Hôpitaux Universitaires de Strasbourg) Nouvel Hôpital Civil de Strasbourg (Architecte : Claude Vasconi) Interconnexion réseau de l'esplanade Université Louis Pasteur Centre Administratif CUS Collège Louis Pasteur Hôtel de Police Centre Administratif CUS naire Elsau Ateliers Municipaux Raccordement du Nouvel Hôpital Civil Le Nouvel Hôpital Civil désormais raccordé au réseau de Strasbourg Energie est alimenté de manière continue en eau surchauffée. Le Nouvel Hôpital Civil dispose ainsi d une sousstation qui lui permet, à partir de cette eau chaude surchauffée à 180 C, de répondre à ses besoins à la fois en chauffage, en eau chaude sanitaire et en vapeur. Un système d échangeur tubulaire de 16 MW transforme en continu l eau surchauffée en eau chaude pour le chauffage (90 C) et en eau chaude sanitaire (45 C) pour les différents bâtiments de l hôpital. Deux générateurs de vapeur encore appelés vaporisateurs (2,6 MW) transforment l eau surchauffée en vapeur à 2,5 bar pour alimenter les systèmes d humidification de l hôpital.cette sous-station est alimentée tout au long de l année en chaleur par le réseau de Strasbourg Energie et également par l interconnexion au réseau de l Esplanade. Sous-station du Nouvel Hôpital Civil

6 DALKIA EST EN CHIFFRES Chiffre d'affaires géré : 450 millions d'euros collaborateurs présents sur les 5 régions administratives du Grand Nord-Est (Alsace, Bourgogne, Champagne-Ardenne, Franche-Comté, Lorraine) Plus de clients Interventions sur installations gérées 44 réseaux de chauffage gérés 57 cogénérations Plus de logements collectifs desservis Plus de 100 établissements hospitaliers MW de puissance thermique gérée 600 MW de puissance électrique décentralisée Strasbourg Energie 1 bis, rue du Doubs Strasbourg Tél. : Fax : Conception et réalisation Direction de la Communication de Dalkia - Mai 2005