CAD La Chaux-de-Fonds. Séminaire CAD, Martigny. Optimalisation, gestion et valorisation d énergie «renouvelable» 30 avril 2009

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1 CAD La Chaux-de-Fonds Optimalisation, gestion et valorisation d énergie «renouvelable» 30 avril 2009 Séminaire CAD, Martigny

2 Présentation CAD Bref historique Liste des travaux réalisés Résultats énergétiques obtenus Aspect environnemental Résultats financiers obtenus Positionnement Viteos

3 Historique Implantation CAD en ville de La Chaux-de-Fonds création d un petit CAD Numa-Droz depuis l usine électrique extension du CAD Numa-Droz construction d une 1 er usine d incinération implantation d un nouveau CAD Collège depuis l UIOM construction d une chaufferie d appoint (ou secours) construction d une nouvelle usine d incinération 2000 implantation d une nouvelle turbine à vapeur 2000 construction d une chaufferie à bois Situation CAD en immeubles raccordés sur CAD Numa-Droz puissance souscrite : 5,4 MW 100 immeubles raccordés sur CAD Collège puissance souscrite : 22,2 MW

4 Implantation CAD Numa-Droz

5 Implantation CAD Collège

6 Difficultés d exploitation CAD Numa-Droz arrêt installation pendant la période estivale (pas de production ECS) dans une grande partie des immeubles, pas d échangeurs limite de prestations aux vannes d entrée dans l immeuble régulation température chauffage depuis départ réseau surveillance par personnel de l usine électrique pas de personnel pour travaux de maintenance / travail sous-traité sur le plan financier : bouclement annuel à zéro impliquant un prix élevé de la chaleur. Pas d extension possible

7 Difficultés d exploitation CAD Collège pertes thermiques importantes du réseau, dues à la dégradation rapide de l isolation des conduites CAD (mauvais choix de matériel) faible durée de vie des compensateurs petite équipe d exploitation (2 personnes). Beaucoup de travaux donnés en sous-traitance gestion température départ réseau ( C), adaptée en fonction de la température retour réseau sur le plan financier : tarif monôme indexé uniquement sur le prix du mazout impliquant dans les années 1990 un déficit très important de CHF

8 Présentation CAD Bref historique Liste des travaux réalisés Résultats énergétiques obtenus Aspect environnemental Résultats financiers obtenus Positionnement Viteos

9 1 ère étape / CAD Collège ( ) introduction d une nouvelle base tarifaire de type binôme taxe annuelle d infrastructure (proportionnelle à puissance souscrite) coût de l énergie recalculé à chaque trimestre en fonction des achats d énergie et des ventes de chaleur objectif fixé : être l équivalent voire meilleur que les coûts globaux d une installation traditionelle (gaz ou mazout)

10 1 ère étape / CAD Collège ( ) Assainissement réseau existant remplacement conduites CAD présentant des pertes thermiques importantes élimination des compensateurs défectueux abaissement température de départ réseau ( C) implantation pompes à débit variable avantages : réduction pertes thermiques et hydrauliques, diminution consommation électrique

11 1 ère étape / CAD Collège ( ) Assainissement sous-stations exitantes remplacement échangeurs tubulaires par échangeurs à plaques implantation de régulations performantes permettant un dialogue avec l installation secondaire et un contrôle de la température retour primaire avantages : réduction gaspillage à l intérieur des locaux techniques, abaissement température retour primaire

12 1 ère étape / CAD Collège ( ) Raccordement de nouveaux immeubles raccordement du lotissement Esplanade raccordement de la tour Espacité raccordement d un centre commercial avantage : permet de réinjecter l énergie récupérée, sans achats supplémentaires d énergie

13 2 ème étape / CAD Collège ( ) Extension CAD réalisation de bouclages réseau au centre ville permettant la création d une zone d influence CAD et une meilleure gestion d exploitation densification de la zone d influence CAD avec le raccordement de nouveaux immeubles amorce de bouclage sur réseau Cornes-Morel et efforts de densification avantage : améliore la sécurité d approvisionnement et la gestion d exploitation

14 3 ème étape / CAD Numa-Droz ( ) Copier / coller introduction d une nouvelle tarifaire et déplacement limite de prestation implantation échangeurs / optimalisation sous-stations remplacement conduites CAD densification avec le raccordement de nouveaux immeubles assainissement chaufferie Numa-Droz

15 4 ème étape / valorisation énergie «renouvelable» ( ) CAD Collège implantation d une nouvelle tubine à vapeur garantissant une plus grande production d électricité et de chaleur. Un sous-tirage de la vapeur sur la turbine permet de donner une priorité à la production de chaleur réalisation d une station de transfert et d une liaison CAD entre le CAD Collège et le CAD Numa-Droz afin de mieux valoriser l énergie calorifique à disposition sur le site VADEC (usine incinération) pendant les périodes creuses poursuite des efforts de densification

16 CAD Numa-Droz 4 ème étape / valorisation énergie «renouvelable» ( ) construction d une chaufferie à bois en partenariat avec la scierie des Eplatures (prise en charge par la scierie) réalisation d une liaison CAD entre le CAD Numa-Droz la chaufferie à bois avec raccordement de nouveaux immeubles situés le long du tracé de liaison réalisation d une liaison CAD entre le CAD Numa-Droz et le lotissement Paddock, avec extension via le lotissement Helvétie afin d accroitre l approvisionnement en ruban d énergie renouvelable poursuite des efforts de densification (extension) construction de chaufferies satellites (secours)

17 Situation CAD Numa-Droz 2009

18 Situation CAD Collège 2009

19 Présentation CAD Bref historique Liste des travaux réalisés Résultats énergétiques obtenus Aspect environnemental Résultats financiers obtenus Positionnement Viteos

20 Evolution achats énergie CAD Situation sur année glissante fin mars Energie fossile Energie renouvelable

21 Source d approvisionnement CAD Situation année glissante fin mars % 28.77% 14.04% 57.14% Achat énergie bois Achat énergie gaz Achat énergie VADEC Achat énergie mazout

22 Evolution ventes d énergie CAD [MWh] Situation sur année glissante fin mars Energie vendue

23 Evolution bilan énergétique global CAD Situation année glissante fin mars 2009 Année 1994 Année immeubles puissance : 27 MW 355 immeubles puissance : 50 MW

24 Situation CAD en chiffres Situation année glissante fin mars 2009 Description Unité Achat énergie renouvelable [GWh] 34,8 78,2 Achat énergie fossile [GWh] 26,9 31,6 Taux couverture renouvelable [%] 56,4 71,4 Vente de chaleur [GWh] 53,0 95,6 Augmentation vente [%] 80,4 Longueur réseaux (mf) [km] 9,8 27,8 Equivalent habitants

25 Présentation CAD Bref historique Liste des travaux réalisés Résultats énergétiques obtenus Aspect environnemental Résultats financiers obtenus Positionnement Viteos

26 Schématique flux énergie CAD / MWh vendu Pertes chaufferie (rendement 82%) Chaufferie gaz / 331 kwh Chaufferie bois / 161 kwh VADEC / 656 kwh Réseau 1 MWh injecté chez le client Rendement global : 87,1 % Situation sur année glissante fin mars 2009 Pertes réseau (rendement 92%)

27 Production 1 MWh client 331 kwh Gaz naturel 161 kwh Bois kwh Mazout 656 kwh VADEC CAD / kwh Mazout / kwh (rendement chaudière : 83%) Situation sur année glissante fin mars 2009

28 Dégagement CO 2 par MWh client 317 kg CO 2 66 kg CO 2 CAD Avec l option CAD le dégagement de CO 2 est réduit de 79,2% Mazout (rendement chaudière : 83%) Situation sur année glissante fin mars 2009

29 Meilleure protection de l environnement La quantité de chaleur produite par VADEC et la chaufferie à bois de la scierie des Eplatures pour le CAD permet une substitution d énergie fossile équivalent à litres de mazout / an soit 425 camions / an de litres Situation sur année glissante fin mars 2009

30 Présentation CAD Bref historique Liste des travaux réalisés Résultats énergétiques obtenus Aspect environnemental Résultats financiers obtenus Positionnement Viteos

31 Comparaison prix MWh CAD / mazout (hors TVA) puissance : kw frais de chauffage taxe infrastructure / MWh taxe base énergie partiellement indexée sur mazout réserve frais fixes énergie y compris taxe CO2 loyer frais de chauffage CAD Situation année glissante fin mars 2009 Mazout (rendement chaudière : 83%) Prix réf mazout : CHF 80.- / 100 litres y compris taxe CO 2

32 Limite prestations / option CAD L option CAD fournit un produit fini, soit de la chaleur!!! Prix du MWh : CHF (HT) limite de prestations CAD

33 Limite prestations / option mazout Pour injecter 1 MWh dans l installation, le brûleur consomme 120 litres de mazout (rendement chaudière 83%) prix MWh CHF 96.- La limite de prestation du distributeur de mazout s arrête à l entrée de la citerne, il s agit d un produit brut qu il doit être transformé en chaleur 1 MWh Dès lors, au prix de l énergie il est nécessaire d ajouter : les frais entretien de l installation de production de chaleur (citerne, brûleur, chaudière, cheminée) La constitution d une réserve pour le remplacement de la chaudière 120 litres

34 Conclusions Les travaux réalisés permettent : de confirmer les objectifs fixés par l OFEN de confirmer le titre de Cité de l Energie d améliorer les rendements énergétiques du CAD d augmenter les quantités d énergie calorifique vendues d assurer un coût attractif de l option CAD de garantir un chiffre d affaire intéressant pour nos deux partenaires de dégager un résultat bénéficiaire pour le CAD d intégrer l option CAD dans le développement durable grâce à une meilleure protection de l environnement

35 Présentation CAD Bref historique Liste des travaux réalisés Résultats énergétiques obtenus Aspect environnemental Résultats financiers obtenus Positionnement Viteos

36 Objectifs Viteos mettre en application la stratégie mise en place sur le CAD de La Chaux-de-Fonds sur les CAD de Neuchâtel et du Locle, afin de garantir une utilisation optimale de l énergie mettre en place des projets permettant une plus grande valorisation d énergie renouvelable en substitution d énergie fossile poursuivre les efforts de densification des réseaux CAD poursuivre les efforts de densification des réseaux gaz

37 Projets Viteos CAD Locle (9 MW souscrit) projet d implantation d une chaudière à bois (2 MW) permettant d assurer une fourniture de chaleur en ruban à partir d énergie renouvelable objectif : valoriser MWh / an à partir d énergie renouvelable en en substitution d énergie fossile correspondant à un gain équivalent de litres de mazout / an CAD La Chaux-de-Fonds (50 MW souscrit) projet de densification du réseau existant afin d encore mieux valoriser les énergies renouvelables objectif : couvrir les besoins calorifiques d un équivalent habitants de personnes (progression de 15%)

38 Projet Terreaux / Viteos CAD Terreaux (3,6 MW souscrit) projet d assainissement chaufferie et sous-stations existantes afin d améliorer le rendement global de l installation. A futur, un effort de densification est souhaitable, voir indispensable si l on prend en considération les programmes d assainissement des bâtiments existants objectif : réduire la consommation d énergie fossile de 1 GWh / an, soit l équivalent de litres de mazout / an Remarque : Le CAD Terreaux est une Sarl qui donne un mandat d exploitation à Viteos

39 Projets Maladière / Viteos CAD Maladière (10 MW souscrit) projet d assainissement chaufferie et sous-stations existantes en cours afin d améliorer le rendement global de l installation objectif : réduire la consommation d énergie fossile de 2 GWh / an, soit l équivalent de litres de mazout / an projet de récupération de la chaleur résiduelle contenue dans les eaux traitées par la STEP avant rejet dans le lac. A l aide d une PAC injection de la chaleur dans un réseau CAD (basse température) objectif : réduire la consommation d énergie gaz naturel de 2,5 GWh / an, soit l équivalent de litres de mazout / an Remarques : ces deux projets sont inscrits dans le programme Holistic dans lequel la ville de Neuchâtel s est engagé fermement. Le CAD Maladière est une SA qui donne un mandat d exploitation à Viteos

40 Projet Mail / Viteos CAD Mail (2 MW souscrit) projet d implantation d une chaudière à bois de 2 MW et réalisation d une liaison CAD avec le CAD Maladière afin de valoriser sous forme de ruban de l énergie renouvelable objectif : valoriser MWh / an à partir d énergie renouvelable en en substitution d énergie fossile correspondant à un gain équivalent de litres de mazout / an Remarque : Le CAD Mail est une Sarl qui donne un mandat d exploitation à Viteos

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