Illustration : Révolution Énergétique.
Le stockage de chaleur intersaisonnier, encore peu développé, pourrait pourtant révolutionner notre manière de chauffer les bâtiments en permettant le recours massif à la production de chaleur issue d’énergies renouvelables comme le solaire. Pour accélérer le déploiement de cette technologie, l’Europe vient de lancer le programme Treasure dont l’un des démonstrateurs devrait être construit dans le sud de la France.
Enjeu majeur de la décarbonation, le potentiel stockage de l’énergie sous forme de chaleur est, pour le moment, sous-exploité. Néanmoins, les expérimentations sur le sujet vont bon train pour tenter d’optimiser au mieux la production énergétique issue des moyens de production d’énergie renouvelable. Parmi ces expérimentations, un programme européen, appelé Treasure, vise à faciliter le déploiement de réseaux de chaleur 100 % renouvelable à travers une technologie de stockage inter saisonnier de l’énergie : le Pit Thermal Energy Storage (PTES). Cette technologie, qui vise à utiliser de l’eau ou des minéraux enterrés pour stocker de la chaleur, devrait être testée dans 5 pays européens à partir de 2027, y compris en France.
Le stockage en fosse, pour décarboner les réseaux de chaleur
Le principe du stockage en fosse consiste à remplir un bassin de grande capacité (au moins 20 000 m³), d’eau ou de matière minérale, comme du sable ou des graviers. Associée à un fluide caloporteur, cette grande quantité de matière permet d’accumuler ou de décharger la chaleur au sein de la fosse. Cette technologie, appelée Pit Thermal Energy Storage (PTES) en anglais, pourrait être une solution de choix pour réaliser du stockage inter-saisonnier : une telle installation pourrait permettre le stockage de la chaleur excédentaire produite durant les mois d’été pour qu’elle soit utilisée en hiver.
Grâce à cela, le programme européen Treasure espère pouvoir faciliter le déploiement de réseaux de chaleur 100 % renouvelables. À l’heure actuelle, les réseaux de chaleur sont parfois décarbonés jusqu’à 95 % grâce au recours à des panneaux solaires ou des centrales biomasse. Mais ils nécessitent presque systématiquement un appoint gaz qui permet de compenser les variations de production des énergies renouvelables. Le recours à un système de stockage inter-saisonnier pourrait notamment permettre de valoriser la production estivale d’une centrale solaire thermique.
Pour l’heure, cette technologie de stockage est encore très peu utilisée, mais on en retrouve quelques exemples, en particulier au Danemark. On y retrouve d’ailleurs le plus grand réservoir thermique en fosse au monde. Situé à Vojens, il a une capacité de stockage de 203 000 m³, et est associé à une centrale solaire thermique de 70 000 m².
Pau, cobaye du projet européen Treasure
Au total, le programme européen devrait permettre la création de 7 démonstrateurs opérationnels répartis dans 5 pays. Un seul de ces 7 démonstrateurs sera situé en France, et plus précisément à Pau. La préfecture des Pyrénées-Atlantiques a inauguré, en décembre 2023, un réseau de chaleur flambant neuf de 44 km de long. Celui-ci fournit du chauffage et de l’eau chaude à 208 abonnés, soit l’équivalent de 11 000 logements. Pour y parvenir, la puissance du réseau atteint 77,5 MW pour 132 GWh d’énergie consommée par an. Pour alimenter ce réseau, on retrouve une usine de valorisation énergétique qui génère 50 % de la chaleur nécessaire, et une centrale biomasse qui en génère 25 %. Les 25 % restants sont produits par la centrale à gaz de l’université de Pau.
Dans ce contexte, ce système de stockage serait utilisé pour valoriser la chaleur produite par l’unité d’incinération des ordures ménagères, qui n’est actuellement pas valorisée en été. Selon un dirigeant de Newheat, l’une des entreprises en charge du projet, le projet imaginé pourrait permettre le stockage de 10 à 30 GWh d’énergie pour un rendement énergétique de 80 %. Pour l’heure, les premières phases du projet vont consister à réaliser les études techniques, économiques et environnementales. Cette étape devrait durer un an.
Commentaires
oui, enfin il était déjà mentionné sur ce site le projet de Absolar à Cadaujac en Gironde. En différence, les 10000 m3 mobilisés se faisaient par 60 forages espacés de 2,5 mètres. Ici, il est question de mettre du sable ou de l'eau sur 20000 m3 en fosse, cela mobiliserait pal mal de ressources (un cube de 10x10x20).
Il serait plus intéressant de comparer cela à de la géothermie classique + thermosolaire. Le coefficient de performance de la pompe à chaleur associé au système de Cadaujac est estimé à 7, c'est certainement plus que la géothermie classique, mais en terme d'occupation des sols, je ne suis pas convaincu. Les panneaux thermosolaires doivent toutefois aussi être exploités en journée et pas que pour le stockage intersaisonnier.
sauf que ce projet ne nécessite aucun panneau solaires, il stocke la chaleur fatale d'une usine d'incinération directement à une température utilisable pour le réseau de chauffage.
en ce cas, je ne comprend plus trop l'intérêt de l'intersaisonnalité, l'usine d'incinération doit aussi fonctionner l'hiver, autant directement utiliser la chaleur. Certes, celle d'été serait perdue alors qu'elle pourrait venir compléter celle d'hiver, mais avec les pertes qui doit y avoir, cela doit bien compliquer le système pour un gain probablement discutable. A mon humble avis, ce système est bien plus intéressant pour capter la chaleur solaire estivale.
Avez vous lu l'article ?
Est il plus intéressant d'installer des capteurs alors qu'une usine présente fournit déjà la chaleur nécessaire, mais pas au bon moment ?
les pertes sur le stockage sont annoncées à 20 % sur la saison, 20 % d'une énergie qui ne coute rien !
Pour résumer l'usine n'est pas assez puissante pour alimenter à elle seule le réseau de chauffage l'hiver, alors quelle est la bonne solution, stocker la production de cette usine l'ete pour l'hiver suivant ou créer une nouvelle installation qui marchera plutot l'ete pour stocker la chaleur pour l'hiver suivant ?
Je vous laisse réfléchir à la question
autant pour moi, je n'avais effectivement pas relu l'article suite à votre première réponse, et n'avait plus en tête le dernier paragraphe. C'est certainement très étudié et effectivement, quand toutes les briques sont en place et qu'il suffit de les relier, il n'y a pas trop à hésiter. J'ai encore du mal à concevoir le peu de perte de chaleur dans le sol, mais la physique est la physique. On faisait bien des glacières en sous sol qui duraient tout l'été à l'époque avant que les frigos n'existent. Qui garde le froid garde aussi le chaud. Bien à vous.
Intéressant mais sûrement très cher. Il faudra si ça marche redéployer les subventions des éoliennes et du photovoltaïque.
Ce type de stockage à des couts de construction constatés de l'ordre de 1€ le kWh, ce stockage , de relativement faible volume (20 à 25 % de la consommation annuelle) devrait au minimum faire 1,5 cycle par an. Amorti sur 20 ans, cela fait un cout de 3cts/kWh , durée de vie supérieures à 40 ans. Pour du stockage de chaleur fatale c'est particulièrement économique.
Cela, par contre, n'a de sens qu'en complément d'une installation préexistante de réseau de chaleur et de présence d'une source suffisante de chaleur fatale.
il y a donc quelques petits investissements à faire dans ce type de stockage, mais malheureusement tant que le déploiement massif des réseaux de chaleur n'est pas à l'ordre du jours cette solution très intéressante se développera peu ( ce qui n'empêche pas de le faire partout ou c'est possible) .