Brest Métropole Océane : un réseau de chaleur alimenté à 90% par l’incinération des déchets

Alimenté à 90% par la chaleur de récupération de l’usine d’incinération des ordures ménagères, le réseau de chaleur de Brest dessert aujourd’hui 14700 équivalents-logements. Présentant un des taux d’émission de gaz à effet de serre parmi les plus faibles de tous les réseaux français, le réseau de Brest fait aujourd’hui l’objet de projets d’évolution importants : triplement du linéaire, doublement de la quantité de chaleur livrée, création d’une chaufferie biomasse.

Note : la plupart des informations présentées dans cet article proviennent d’une rencontre avec les services de Brest Métropole Océane en décembre 2009. Par conséquent, des évolutions ont pu intervenir depuis cette date.

Présentation du réseau

De 1988 à aujourd’hui

L’histoire du réseau de chaleur de Brest est intimement liée à celle de l’usine d’incinération des ordures ménagères (UIOM) : les deux installations ont été crées en même temps, en 1988. Dès l’origine, l’UIOM alimente le réseau en chaleur. Aujourd’hui, on parle d’ailleurs d’unité de valorisation énergétique des déchets (UVED), cette activité ayant pris le pas sur l’incinération des ordures ménagères. L’UVED traite les déchets d’un bassin de population de 400000 habitants, soit un volume annuel de 140000 tonnes. Le réseau de chaleur est alimenté à 90% par la chaleur issue de l’incinération de ces déchets, qui est par ailleurs également utilisée pour la production d’électricité. Les 10% restant sont fournis par des chaudières fioul.

Le réseau fonctionne sous le régime de la concession (durée 30 ans).

Plan général du réseau de chaleur de Brest Métropole Océane

Plan général du réseau de chaleur de Brest Métropole Océane

Quelques chiffres…

Puissance et énergie livrée : D’une puissance totale installée en production de 58 MW (86 MW en puissance installée en sous-stations), le réseau dessert des logements (50% de l’énergie livrée), à la fois dans le parc locatif social et dans la promotion privée, l’hôpital de Brest (20% de l’énergie livrée), divers bâtiments publics et quelques bâtiments du secteur tertiaire. L’ensemble des usagers représente ainsi 14700 équivalents-logements, soit une fourniture annuelle d’environ 111.000 MWh.

Prix de la chaleur : En 2008, le prix moyen était de 16,485€/MWh (part consommation) et 46,770€/kW (part puissance souscrite) ; pour un logement moyen de 70 m2 consommant 10MWh et ayant souscrit une puissance de 5kW, cela représente une dépense annuelle de 398€HT, soit 420€TTC, le réseau de Brest bénéficiant de la TVA à 5,5% sur la vente de chaleur du fait de son alimentation à plus de 50% par des énergies renouvelables et de récupération.

Rejets de CO2 : Le réseau rejette en moyenne 31g de CO2 par kWh de chaleur distribuée, ce qui en fait un des réseaux de chauffage urbain les moins émetteurs de France (cf. valeurs figurant dans l’arrêté du 4 mai 2009). La moyenne des réseaux de chaleur français est de 193g de CO2 par kWh ; une chaudière individuelle gaz émet quant à elle en moyenne 234g de CO2 par kWh.

Constitution et fonctionnement du réseau

Sources de chaleur

La chaleur produite par l’incinération des déchets (environ 14T de déchets brûlés par heure en moyenne, par le biais de deux fours) est d’abord utilisée pour produire de la vapeur qui alimente la turbine (3MW) pour produire de l’électricité, vendue à EDF. Le reste de vapeur sortant de la turbine est envoyée sur l’échangeur de chaleur.

L’eau sous pression du réseau de chauffage urbain au secondaire de l’échangeur est ainsi chauffée (surchauffée comme dans la majorité des réseaux) à une température maximum de 155°C. Les 180°C de température maximum du réseau, sont obtenu avec l’appoint de deux chaudières au fioul lourd (2 x 10MW). Au primaire de l’échangeur, les condensats issus de l’échange thermique, sont renvoyés dans le circuit d’eau d’alimentation des fours d’incinération.

L’échangeur thermique de l’UVED dispose d’une puissance de 24MW. La chaleur est vendue au concessionnaire du réseau par la SEM qui exploite l’UVED. Les appoints de chaleur sur le réseau se font avec les chaudières fioul lourd du concessionnaire qui en assure à ses frais l’approvisionnement en combustible.

Sur le réseau, quatre chaufferies au fioul domestique d’une puissance totale de 14 MW permettent de délester le réseau en période de pointe.

Bien que représentant plus de la moitié de la puissance totale installée, les chaudières d’appoint ne fournissent que 10% de l’énergie distribuée par le réseau, car elles ne fonctionnent que lors des pointes (voir la fiche réseaux de chaleur biomasse pour des explications plus complètes sur la gestion des pointes à partir de multiples sources énergétiques).

Cet échangeur constitue l’interface entre le circuit primaire (géré par l’exploitant du réseau de chaleur) et le circuit secondaire (géré par le gestionnaire du parc de logements raccordés). Les échangeurs les plus puissants sur le réseau de Brest ont une puissance de 5MW (soit la puissance nécessaire pour desservir environ 5800 équivalents-logements). Au bout de 8 à 10 ans, les jeux de plaques sont démontés pour contrôle par ressuage et remplacement des joints.

Cet échangeur constitue l’interface entre le circuit primaire (géré par l’exploitant du réseau de chaleur) et le circuit secondaire (géré par le gestionnaire du parc de logements raccordés). Les échangeurs les plus puissants sur le réseau de Brest ont une puissance de 5MW (soit la puissance nécessaire pour desservir environ 5800 équivalents-logements). Au bout de 8 à 10 ans, les jeux de plaques sont démontés pour contrôle par ressuage et remplacement des joints.

Réseau de distribution de la chaleur

Le réseau s’étend sur 25km, de l’UVED aux sous-stations, échangeurs thermiques au niveau desquels la chaleur est transférée depuis le réseau primaire (géré par l’exploitant du chauffage urbain) au réseau secondaire (géré par l’exploitant de l’immeuble ou de l’ensemble d’immeubles). Ces 25km sont décomposés en deux niveaux : la haute pression (HP) avec une eau à 180°C, qui constitue en quelque sorte la colonne vertébrale du réseau, et la basse pression (BP) avec une eau à 110°C, constituée de ramifications vers les sous-stations. Le réseau haute pression s’étend sur 3km, avec des canalisations de diamètre 300mm. L’interface entre les niveaux HP et BP (transfert de chaleur d’un circuit à l’autre) se fait au niveau de postes d’échanges.

  • Pour en savoir plus sur la constitution et le fonctionnement du réseau de Brest, voir les photos commentées en fin d’article.
  • Pour en savoir plus sur les différents éléments techniques constituant un réseau de chaleur, voir la fiche Constitution d’un réseau de chaleur
  • Pour en savoir plus sur les réseaux de chaleur alimentés à partir d’énergies de récupération, voir la fiche Énergies de récupération

Politique locale

Incitation au raccordement

Brest Métropole Océane souhaite inciter au raccordement dans les zones d’aménagement dont les constructions présentent des caractéristiques et une densité rendant la solution du réseau de chaleur collectivement intéressante. La loi Grenelle I a prévu pour les opérations d’aménagement soumis à étude d’impact, une obligation de procéder à une étude de potentiel de développement des énergies renouvelables pour la zone ; dans ce cadre l’extension du réseau actuel est une solution étudiée obligatoirement. Dans les nouvelles ZAC, le règlement peut ainsi parfois prévoir l’obligation de raccordement. En dehors de ces cas, c’est dans son rôle général d’aménagement du territoire que la collectivité négocie avec les promoteurs de projets immobiliers privés. Une des difficultés rencontrées est celle de la prise en compte des réseaux de chaleur dans la méthode de calcul de la réglementation thermique 2005, qui dans un certain nombre de cas rend des solutions de chaudières gaz d’immeuble plus intéressantes pour le constructeur de l’immeuble (contraintes moindres sur l’isolation, labels plus facilement accessibles). La réglementation thermique 2012 permettra de valoriser les réseaux faiblement émetteurs de CO2.

Relations avec les usagers et tarification

La collectivité a mis en place une commission des usagers, qui participe au suivi de l’activité du réseau de chaleur et est informée de ses évolutions. Brest Métropole Océane a pris l’engagement, auprès de cette commission, d’avoir un tarif de la chaleur qui ne dépasse jamais le prix du chauffage au gaz ; actuellement, le tarif est 25% inférieur au gaz. Cette bonne performance tarifaire du réseau s’explique en partie par la bonne densité thermique et par la source énergétique, la chaleur de récupération de l’UIOM dont le tarif d’achat est bas.

Réseaux de chaleur de Brest Métropole Océane en dehors de Brest

La communauté d’agglomération a établi un petit réseau biomasse (1km) dans la commune de Plougastel. Toutefois, sa priorité actuelle est de développer le réseau de Brest (voir partie “Perspectives d’évolution” ci-après).

Perspectives d’évolution

Brest Métropole a établi un schéma directeur de développement de son réseau, avec l’objectif de multiplier par deux la quantité de chaleur distribuée et par trois le linéaire de réseau (une densité thermique moindre sur les nouvelles zones desservies explique la différence de taux d’accroissement entre quantité de chaleur et linéaire de réseau). Plusieurs nouveaux clients potentiels ont été identifiés dans le cadre de cette démarche, dont la marine, le technopôle, un certain nombre de bâtiments publics et de logements sociaux.

Il est également prévu pour la sécurisation du réseau de transformer les chaufferies actuellement de délestage en appoint/secours du réseau.

L’UVED étant déjà au maximum de sa capacité de production de chaleur, la SEM prévoit la construction d’une autre unité de production de chaleur, la collectivité s’engageant sur l’achat de la chaleur produite afin d’assurer la montée en puissance du réseau. Dans ce cadre, un projet de cogénération biomasse a été lauréat de l’appel à projet CRE3. Pour la collectivité, outre la fourniture de chaleur à un tarif compétitif et la réduction des émissions de gaz à effet de serre, un autre intérêt de ce mode de production est la contribution à la diminution de la dépendance électrique du territoire, sujet particulièrement fort en Bretagne. En juillet 2010, la méthode de calcul fonds chaleur 2010 laisse planer des incertitudes concernant l’articulation des appels d’offre CRE3 et les aides du fonds chaleur (nécessaires pour la réalisation des extensions), ce qui amène la collectivité à réinterroger le projet global.


Quelques photos des installations

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