Le chauffage urbain, désormais sans émissions de CO2
De nombreuses communes prévoient actuellement la construction de réseaux de chauffage urbain. La chaleur environnementale provenant des lacs ou du sol est la principale source de chaleur utilisée. Cependant, l’utilisation de générateurs de chaleur fossiles reste courante pour couvrir les pics de consommation. Il est également possible de mettre en place des systèmes de chauffage urbain totalement exempts de combustibles fossiles et de biomasse. C’est ce que révèle une nouvelle étude.
Actuellement, on assiste à un véritable essor dans l’extension des réseaux de chauffage urbain existants et à la construction de nouveaux réseaux. Aujourd’hui, le chauffage urbain provient souvent d’usines d’incinération des ordures ménagères et de centrales de chauffage au bois, mais le gaz naturel est également utilisé, notamment pour couvrir les pics de demande pendant les froides journées d’hiver. Une erreur, selon Jürg Rohrer, professeur à la ZHAW et expert en énergies renouvelables: «Les générateurs de chaleur des réseaux de chauffage urbain ont une durée de vie de 25 à 30 ans. Si nous voulons atteindre l’objectif zéro net en 2050, la construction de tels systèmes doit être interdite dès aujourd’hui.»
En collaboration avec une équipe du groupe de recherche sur les énergies renouvelables de la ZHAW et la société Netto-Null Beratung GmbH, Rohrer a étudié à quoi pourraient ressembler des systèmes de chauffage urbain sans énergie fossile et quel serait leur coût. Lorsque les chercheurs de la ZHAW parlent de «sans énergie fossile», ils excluent le bois et le biogaz, car ces sources d’énergie ne sont que partiellement neutres pour le climat et sont en outre limitées, de sorte qu’il est préférable de les utiliser pour le chauffage industriel. Le projet de recherche intitulé «DecaTherm» a été soutenu par l’Office fédéral de l’énergie (OFEN).
Les exemples de Horgen et Thalwil
L’étude a examiné 38 réseaux de chauffage urbain dans toute la Suisse qui fonctionnent sans énergies fossiles ni biomasse. L’eau de lac et la chaleur résiduelle, notamment, constituent des sources de chaleur. L’énergie thermique qu’elles contiennent est amenée à la température requise à l’aide de pompes à chaleur. Les 38 réseaux de chauffage urbain sont soit déjà réalisés, soit en cours de planification, soit font l’objet d’une étude de faisabilité.
Un réseau de chauffage urbain sans énergies fossiles est déjà une réalité, par exemple à Horgen (ZH). Depuis 2012, AEW Energie AG y exploite le réseau de chaleur Horgen-Promenade, qui utilise la chaleur du lac de Zurich grâce à trois pompes à chaleur (puissance totale: de 745 kW pour fournir chauffage et eau chaude à plus de 130 logements ainsi qu’à 4800 m² de bureaux et de locaux commerciaux). Un chauffage électrique fournit une solution de secours pour l’eau chaude en cas de panne.
Un exemple de réseau sans énergie fossile est prévu à Thalwil (ZH): un réseau de chaleur existant, qui obtient sa chaleur de la station d’épuration des eaux usées (STEP), doit y être transformé dans les années à venir en «réseau de chaleur Thalwil Süd», exploité par la ville de Thalwil et la centrale électrique du canton de Zurich (EKZ). Une fois achevé, le réseau pourra approvisionner des bâtiments avec 3000 personnes. Outre la chaleur produite par la STEP, la chaleur du lac de Zurich est également utilisée et amenée au niveau de température requis à l’aide de trois grandes pompes à chaleur centrales (d’une puissance totale de 6,8 MW).
Des coûts supplémentaires d’environ 20%
Des solutions sans énergies fossiles sont possibles dans le domaine du chauffage urbain, mais elles sont encore rarement mises en œuvre à ce jour. Selon une enquête menée auprès des professionnels du secteur dans le cadre du projet «DecaTherm», cela s’explique par un manque de rentabilité. Le montant réel des coûts supplémentaires a été calculé dans le cadre du projet «DecaTherm» sur la base des installations réalisées. Ainsi, avec les prix actuels des combustibles et du CO2, les prix des réseaux sans énergies fossiles sont en moyenne 22% plus élevés que ceux des réseaux qui couvrent les pics de consommation avec des énergies fossiles ou qui fonctionnent à la biomasse (18,20 ct./kWh contre 14,90 ct./kWh).
Pour que le chauffage urbain puisse se passer des énergies fossiles à moyen terme, ce sont avant tout les communes et les villes qui ont un rôle à jouer, estime Jürg Rohrer: «Les donneurs d’ordre des réseaux de chauffage urbain doivent exiger des concepteurs et des bureaux d’études des solutions sans énergie fossile afin qu’ils ne s’en tiennent pas par habitude aux installations fossiles habituelles telles que les chaudières à gaz d’appoint.» Pour garantir la sécurité d’approvisionnement, Rohrer renvoie à des solutions pragmatiques, telles que celles choisies par le réseau de chauffage communal de La Punt Chamues-ch (GR): conformément à l’accord contractuel, un chauffage mobile viendra en renfort si les deux pompes à chaleur venaient à tomber en panne un jour. Une pompe à chaleur supplémentaire permet également d’assurer la redondance en cas de panne d’un appareil due à un dysfonctionnement ou à des travaux de maintenance.
Chauffage et refroidissement urbains
Le terme «chauffage urbain» est largement répandu dans le grand public. Entre-temps, on parle parfois également de «réseaux thermiques». Cela concerne aussi bien le chauffage que le refroidissement urbain. Cette technologie est de plus en plus utilisée pour refroidir, par exemple, les immeubles de bureaux. La Suisse comprend actuellement plus de 1500 réseaux de chaleur. Ils fournissent environ 10 TWh (10 milliards de kWh) de chaleur par an, ce qui couvre environ 10% des besoins en chaleur du pays et une partie des besoins en froid. Les intérêts des réseaux de chauffage et de refroidissement urbains sont représentés par l’association Réseaux Thermiques Suisse.