Une centrale solaire thermique à Narbonne / Image : Révolution Énergétique.
Pour décarboner son mix énergétique, l’Allemagne compte beaucoup sur le développement de réseaux de chaleur avec un atout secret : la multiplication des réseaux alimentés par des centrales solaires. Une solution qui commence déjà à porter ses fruits.
L’avenir des réseaux de chaleur urbains (RCU) pourrait bien se dessiner par le biais de l’énergie solaire. En Allemagne en tout cas, les installations de réseaux de chaleur équipés de centrales solaires se multiplient à vitesse grand V avec pour principal objectif de réduire l’impact environnemental du chauffage. À l’heure actuelle, on compte déjà 55 installations en service pour une puissance totale de 112 MW. 9 autres installations sont en construction tandis que 70 réseaux sont actuellement en projet pour une puissance cumulée de 277 MW.
L’Allemagne compte sur le solaire pour décarboner ses réseaux de chaleur
Si ce type d’installation a le vent en poupe, c’est tout simplement parce que l’Allemagne veut à tout prix améliorer le mix énergétique de ses réseaux de chaleur. En 2016, la part des énergies renouvelables ne comptait, en effet, que pour 13 % de la consommation d’énergie, et la chaleur fatale n’en représentait que 7 %. Le mix énergétique était alors dominé par le gaz avec 41 %, suivi de la houille avec 21 %.
Désormais, la part cumulée des énergies renouvelables et de la chaleur fatale représente 30 % du mix, et l’Allemagne espère atteindre les 50 % d’ici 2030. Pour rendre cet objectif atteignable, un cadre législatif favorable a été mis en place. Une loi sur la planification locale fixe notamment des objectifs nationaux pour décarboner les réseaux de chaleur. À partir du 1ᵉʳ janvier 2024, chaque nouveau réseau de chaleur doit compter au moins 65 % d’énergie renouvelable.
À lire aussi Cette climatisation fonctionne avec des glaçons géantsMalgré cette dynamique positive, certains obstacles restent à surmonter. D’abord, il peut être difficile de trouver des sites propices à l’installation d’une centrale solaire thermique à proximité des zones de besoins de chaleur. Le second obstacle concerne la sécurisation des approvisionnements en chaleur et la gestion de l’intermittence liée à l’énergie solaire.
Pour cela, des systèmes de stockage saisonniers doivent être mis en œuvre, mais ce type d’installation nécessite encore du travail en recherche et développement, en particulier pour les grandes installations. Enfin, de nombreux réseaux de chaleur urbains fonctionnent encore à des températures élevées (plus de 100 °C), alors que les réseaux actuels, compatibles avec les énergies renouvelables, fonctionnent généralement à des températures comprises entre 60 et 90 °C. Abaisser la température de ces réseaux est un processus long et coûteux.
La France à la traîne ?
En comparaison, le réseau français fait pâle figure avec seulement 898 réseaux recensés pour 6 500 km et 18,6 TWh annuels en 2021. Les réseaux de chaleur solaires sont particulièrement rares. On peut tout de même citer celui de Narbonne, d’une puissance de 2,7 MWth pour 3 200 m² de panneaux, ou celui de Pons avec 1,4 MWth pour 1 800 m² de panneaux solaires thermiques.
Malgré le faible nombre de RCU en France, ces derniers ont tout de même un avantage de taille : grâce à la mise en place du Fonds Chaleur en 2009, la part des énergies renouvelables dans le mix global est passée de 25 % en 2005 à 56 % en 2017. Aujourd’hui, les énergies renouvelables atteignent même 58 %. La loi relative à la transition énergétique pour la croissance verte a fixé pour objectif une multiplication par cinq de la quantité de chaleur, de froid et de chaleur fatale renouvelables fournis par les réseaux de chaleur, soit un objectif de 39,5 TWh.
Commentaires
L'article donne des chiffres pour les réseaux français pour 2021 et indique qu'il font pâle figure par rapport à l'Allemagne... mais omet malheureusement de donner les chiffres pour l'Allemagne. Donc il est difficile de se faire une idée.
Le lien sur l'etude dans l'article fournit des chiffres mais avec des chiffres plus anciens pour 2016/2017: 1 450 réseaux de chaleur, totalisant une longueur de réseau de plus de
21 600 km produisant 137 TWh de chaleur nette.
Ce système de chauffage solaire est bien plus efficace s'il y a du stockage intersaisonnier. C'est une évidence !
Le chauffage solaire est-il efficace en hiver?
C'est la raison pour laquelle l'article et les études correspondantes soulignent la nécessité de développer les systèmes de stockage saisonnier. Pour avoir un système réseau chaleur résilient, il faut de toute manière diversifier les sources d'energies (biomasse, ordures ménagères, éolien, géothermique, solaire, pompe à chaleur, chaleur fatale etc) et avoir des systèmes de stockage à court, moyen et long terme. Plus le réseau chaleur est diversifié, moins il a besoin de stockage à long terme. Le meilleur mix dépens au final des spécificités locales.
C'est bien beau de parler de stockage saisonnier, mais vous stocker comment la chaleur pendant plusieurs mois à l'échelle d'une maison individuelle ?
Cet article traite du chauffage urbain et non individuel. Pour les maisons individuelles, le stockage de chaleur qui est répandu, c'est le puits canadien et vmc double flux mais ça n'est vraiment efficace qu'en combinaison avec une maison passive.
Le puits canadien, c'est pas un système de stockage intersaisonnier.
Mais pas grave.
Mais du coup, puisque on parle de chauffage urbain , comment vous stocker en intersaison la chaleur de l'été en hiver...
Un thermos géant peut-être ?
un stockage saisonnier , si il à un volume suffisant est très simple à faire . Un réservoir enterré de quelques milliers de m3 perd très peu de chaleur. L'énergie stockée augmente comme le cube des dimensions alors que les pertes augmentent comme le carré des dimensions.
https://reseaux-chaleur.cerema.fr/sites/reseaux-chaleur-v2/files/fichiers/2022/01/Stockage_thermique.pdf
https://dualsun.com/realisations/oslo-nor-2019-100pvt/
https://tecsol.blogs.com/mon_weblog/2024/03/stockage-intersaisonnier-le-solaire-thermique-en-pole-position.html
Il existe aussi le tunnel à galet qui bien dimensionné fait chauffage et rafraichissement, cependant il doit être prévu à la construction du batiment.
Le stockage saisonnier de la glace est pratiqué depuis le moyen age https://fr.wikipedia.org/wiki/Glaci%C3%A8re
de nombreuses villes ont d'ailleurs une rue de la glacière.
Le puits canadien permet de récupérer une partie de la chaleur stocké de manière naturelle dans le sol due à son inertie thermique. C'est pour ainsi dire une sorte de stockage passif.
Les grosses thermos, ça existe déjà mais c'est plutôt à court terme, voir l'article suivant par exemple:
https://www.revolution-energetique.com/cette-bouteille-thermos-geante-va-stocker-de-la-chaleur-renouvelable/
Pour le stockage intersaisonnier, il existe plusieurs solutions mais il s'agit souvent de STES "seasonal thermal energy storage" en profondeur.
Un exemple de stockage à faible profondeur:
https://www.revolution-energetique.com/voici-le-premier-stockage-souterrain-de-chaleur-bas-carbone-en-france/
Malheureux !
la question à ne surtout pas poser !