Potentiel solaire thermique des réseaux de chaleur dans les Hauts-de-France Journée technique régionale de l énergie solaire 26/03/18 Nicolas Hache - SOLENER - nicolas.hache@solener.fr 1
Introduction Un réseau de chaleur, qu est-ce que c est? Chauffage central à l échelle d une zone urbaine, d un quartier, d un village voir même d une ville de taille moyenne. 2
Introduction Réseau de chaleur solaire Capteurs solaires (au sol ou en toiture) couvrent une partie des besoins du réseau de chaleur. Avantages : - Sans émission et renouvelable - Disponible partout - Compétitif 3
Méthodologie de l étude Inventaire des réseaux de chaleur dans la région Sélection des 30 réseaux avec un potentiel intéressant 30 études de préfaisabilités Sélection des 2 réseaux de chaleur 2 études de faisabilités Actuellement : 15 préfaisabilités terminées Fin de l étude prévue : décembre 2019 4
Méthodologie de l étude Zoom sur la préfaisabilité - Configuration en retour/retour : réchauffage du retour primaire réseau Configuration retour/aller compliquée avec productible solaire faible - 3 cas étudiés : Injection directe sur le réseau sans stockage (décentralisé) Taux de couverture solaire de 15 % (centralisé) Couverture des besoins estivaux Taux de couverture de 40 % (centralisé) Stockage intersaisonnier 5
Résultats des préfaisabilités Bilan des 15 réseaux sélectionnés : Nom du réseau Type d'étude Besoins annuels du réseau (GWh) % ENR Type d'enr Température de retour moyenne annuelle ( C) Pourcentage de besoins estivaux (%) Abbeville Centralisé 26 62% Biomasse 61 15% Arras Centralisé 74 47% Biomasse 60 16% Avion Centralisé 14 0% - 66 9% Creil Centralisé 70 37% Biomasse 53 13% Lambersart Centralisé 17 53% Biomasse 68 18% Le Portel-Outreau * Décentralisé 5 54% Biogaz 63 15% Longchamp ** Centralisé 15 0% - 53 C pour le retour haute température 46 C pour le basse température 14% pour le retour haute température 10 % pour le retour basse température Montataire Centralisé 18 0% - 69 15% Outreau Centralisé 6 79% Biomasse 64 17% Saint Laurent Centralisé 12 0% - 69 14% Valenciennes les cannoniers *** Villeneuve d'ascq Résidence Villeneuve d'ascq Université Stockage intersaisonnier 1,5 0% - 68 5% Centralisé 20 0% - 62 19% Centralisé 38 21% Biomasse 62 18% Wattignies Centralisé 25 26% Biomasse 65 14% Wattrelos Centralisé 20 10% Biomasse 59 18% 6
Exemple 1 : réseau de grande taille Analyse énergétique : 16% Productibles élevées : température de retour basse (60 C)
Exemple 1 : réseau de grande taille Implantation des capteurs : Bilan économique : Entre 41 / MWh (cas 1) et 65 / MWh (cas 3) NB : bilans hors subventions et taux d actualisation Bilan global : place disponible, bilan économique favorable mais concurrence à une ENR existante (biomasse)
Exemple 2 : réseau de taille moyenne Analyse énergétique : 15 % Réseau de taille moyenne (18 GWh) surfaces nécessaires «raisonnables» Productibles faibles : température de retour élevée (69 C)
Exemple 2 : réseau de taille moyenne Implantation des capteurs : Bilan économique : Entre 59 / MWh (cas 1) et 90 / MWh (cas 3) NB : bilans hors subventions et taux d actualisation Bilan global : place disponible, bilan économique favorable, pas de concurrence à une ENR existante mais productible solaire faible
Exemple 3 : réseau de petite taille Analyse énergétique : Surface de toiture nécessaire de 11 962 m² dès le cas 2 Surface totale de toiture de 8 700 m² Analyse en décentralisée plus judicieuse
Exemple 3 : réseau de petite taille Implantation des capteurs : Bilan économique : Sensiblement équivalent à celui d une installation solaire collective classique Bilan global: place disponible, pas de concurrence à une ENR existante, productibles solaires élevés. Possibilité d arrêter le réseau l été Appoint local
Exemples de réalisations En Europe Leaders: Danemark (50), Allemagne & Autriche (25), Suède (22) Exemples : - Réseau de chaleur de Büsingen en Allemagne 1 100 m² de capteurs sous-vides 12% de taux de couverture solaire 13
Exemples de réalisations - Réseau de chaleur de Crailsheim en Allemagne 7 300 m² de capteurs plans Stockage sur sondes géothermiques de 38 000 m 3 Ballons tampons de 100 et 500 m 3-50 % de taux de couverture solaire - Réseau de chaleur de Marstal au Danemark 18 000 m² de capteurs plans 14
Exemples de réalisations En France 2 réseaux solaires existants : Une centrale solaire en cours d installation sur le réseau de chaleur existant de Châteaubriant : 2 300 m² de capteurs solaires et 150 m 3 de stockage 15
Conclusion Le solaire thermique présente de nombreux avantages pour les réseaux de chaleur : pas d émission CO 2 prix stable et prévisible développement local Premiers résultats concluants sur les 15 réseaux étudiés Etude de faisabilité indispensable en vue d un passage à l acte Contact pour toute question : nicolas.hache@solener.fr 16
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Eléments clefs Avantages 40-60% Taux de couverture attendu d une installation ECS solaire 30% C est la diminution moyenne attendue des rejets de CO2 Une énergie toujours confortable grâce à la souplesse de la flamme Gaz Solution Bas Carbone Un positionnement technico-économique avantageux Une énergie en réseau TOUJOURS disponible 18
Road-Map des technologies Économies d énergie primaire par rapport à une chaudière standard 50% 40% Couplage EnR (solaire thermique, photovoltaïque ) Digestion micro-algues Gazéification/Méthanation Biométhane Pile à combustible Pompe à chaleur (absorption) 30% Micro et mini-cogénération moteur 20% Solutions hybrides Chaudière à condensation 10% Chaudière basse température Chaudière standard 1990 2000 2010 2020 14/12/2017 - Inauguration de la pile à combustible ville du Havre 19
Raphaël DIDIER Ingénieur Efficacité Energétique raphael.didier@grdf.fr 20