Les réseaux de chaleur en Europe et dans le monde
Où en est-on en Europe et dans le Monde ?
Au niveau mondial, les réseaux de chaleur sont très développés dans les zones aux conditions climatiques extrêmes (Mongolie, Sibérie, etc.).
C’est la Russie qui dispose du plus grand nombre de réseaux de chaleur. Avec plus de 17 000 systèmes de chauffage urbain desservant 44 millions de clients, ce pays dispose de près de 55% de la puissance de chauffage urbain installée dans le monde. Il s’agit en général de petits réseaux assez anciens, qui souffrent de difficultés techniques et économiques dues à un manque d’entretien. Ils sont alimentés à 98% par des énergies fossiles, dont 75% de gaz naturel.
En Europe, les quelque 6000 réseaux chauffent environ 60 millions d’habitants et représentent 11 à 12% du marché du chauffage. L’importance des réseaux de chaleur est très variable d’un pays à l’autre. En Grande-Bretagne, en Suisse ou aux Pays-Bas, ils desservent moins de 4% des logements. A l’inverse, au Danemark, en Finlande, en Lituanie ou en Suède, le chauffage urbain est le mode de chauffage dominant, avec des taux de l’ordre de 50%. En Islande, ce taux atteint 95 % des besoins de chauffage satisfaits par des réseaux de chaleur, grâce à l’abondance naturelle de la géothermie. Le cas du Danemark est aussi exemplaire : les réseaux de chaleur représentent 50% du marché du chauffage ; ce taux atteint même 98% à Copenhague.
Source : site internet d’euroheat and power et publication à télécharger
De multiples ressources pour alimenter les réseaux de chauffage urbain
Comme pour l’Islande (géothermie) et la Russie (gaz naturel), les ressources énergétiques locales, qu’elles soient renouvelables ou non, déterminent la présence des réseaux de chaleur et de froid et le choix du type d’énergie utilisée.
Quelques exemples pour illustrer
Ferry de Frederikshavn-Göteborg – (portofgothenburg.com)
A Göteborg (Suède), le chauffage urbain est au service du transport
Göteborg, bénéficie aujourd’hui d’un chauffage urbain couvrant les besoins de 90 % des logements collectifs et 20 % des maisons individuelles. Il fournit environ 0,3 MTep de chaleur fournie principalement par l’énergie issue de l’incinération des déchets et des raffineries, ainsi que des biocombustibles et pompes à chaleur installées dans les eaux usées. Le mix énergétique est ainsi à plus de 80%, issu de sources renouvelables ou de récupération, à travers 410 kilomètres de réseaux. Depuis 2015, la ville a décidé de connecter le ferry allant de Frederikshavn (Danemark) à Göteborg (Suède), au chauffage urbain. Ce bâtiment de 155 mètres de long qui transporte jusqu’à 2 274 passagers et 550 voitures par jour, se branche au réseau de chaleur la nuit. Le bâtiment évite ainsi de faire tourner ses moteurs au ralenti pour fournir l’électricité nécessaire au chauffage. Cela permet d’éviter le rejet de 500 tonnes par an de dioxyde de carbone.
A Genève, le chauffage urbain repose principalement sur la centrale thermique du Lignon-SIG (production de gaz naturel) et l’usine de traitement et de valorisation des déchets des Cheneviers (production de chaleur). C’est un réseau intelligent qui alimente en chauffage plus de 120 000 habitants, sur Genève et les communes proches. La ville poursuit le développement de son réseau en recourant à toutes les sources d’énergies disponibles : géothermie, incinération de déchets, biomasse. Enfin, l’aéroport international de Genève dispose d’une installation de 1 139 m² de panneaux solaires, produisant suffisamment de chaleur pour couvrir les besoins du bâtiment.
Usine d’incinération et de valorisation des déchets des Cheneviers – Source : sig-ge.ch
Zoom sur la géothermie
En Europe, plus de 240 réseaux de chaleur sont alimentés par de la géothermie. Ces réseaux représentent une production d’environ 13 000 GWh. Les pays européens dotés d’un potentiel hydrothermal ont été les premiers à développer les réseaux de chaleur géothermiques (France, Allemagne, Islande, Italie).
Mais le développement des réseaux de chaleur moyenne et basse température, associés à des pompes à chaleur, ont permis à de nouvelles régions européennes d’utiliser cette ressource et de verdir leurs mix énergétiques (Pays-Bas et Royaume-Uni).
Statistiques du nombre de réseaux de chaleur alimentés en géothermie dans des pays européens - Source : EGEC Geothermal
Photo du forage de puits de géothermie - crédit photo DREIF Gobry
Un réseau de chaleur géothermique en Ile de France
Le plus grand réseau géothermique européen alimente, en région Île-de-France, les communes de Chevilly-Larue, L’Haÿ-les-Roses et Villejuif, depuis plus de trente ans. Le réseau est alimenté par le Dogger, aquifère géothermique situé entre 1500 et 2000 mètres de profondeur dont la température varie de 57 à 85 °C. Ce réseau de chaleur est en cours de réhabilitation. Les tuyaux en acier étant soumis à des phénomènes de corrosion, un chemisage en fibre de verre est en cours d’installation pour éviter les rejets toxiques et limiter les fuites sur le réseau.
Des politiques publiques porteuses et des initiatives locales innovantes
- Au niveau mondial, le Programme des Nations Unies pour l’Environnement (PNUE) mentionne, dans un rapport publié début 2015, les réseaux de chaleur et de froid parmi les leviers principaux pour engager une transition énergétique à l’échelle des villes. Le PNUE s’est appuyé sur les expériences de 45 villes du monde entier, afin d’identifier les meilleures pratiques, la façon dont les obstacles ont été traités, la gouvernance qui s’est mise en place, les innovations technologiques mobilisées… 43 d’entre elles utilisent leur compétence en matière de planification et de régulation locale pour promouvoir et accélérer le développement des réseaux de chaleur.
- La directive européenne relative à l’efficacité énergétique a imposé aux États-membres de réaliser une cartographie nationale de chaleur avant fin 2015. Cette cartographie permet notamment d’identifier les territoires sur lesquels des études d’opportunité de développement de réseaux de chaleur doivent être menées en priorité.
National Heat Map Scotland, carrés 50x50m Besoins et sources de chaleur existantes et potentielles
L’Écosse a, par exemple, réalisé sa «national heat map» dès 2014 et l’a actualisée avec un site enrichi de nouvelles possibilités fin 2021. En plus des données de besoins de chaleur, la carte permet d’afficher la totalité des installations de production d’énergie de l’Écosse.
La France a choisi de mettre ces données à disposition du public, sous la forme d’un espace cartographique en ligne, afin de contribuer à la bonne prise en compte de la chaleur dans la planification air énergie-climat et l’aménagement énergétique des territoires. Elle propose, en outre, une carte sur le contenu en CO2 des réseaux de chaleur, mise à jour chaque année depuis la publication de l’arrêté du 1er décembre 2015 relatif aux contenus CO2 des réseaux de chaleur.
Quelques exemples pour illustrer
Suède
Borås la ville du recyclage pré-établi est engagée dans une politique de lutte contre les énergies fossiles depuis les années 50. Elle a choisi une politique de traitement des déchets innovante : les habitants de la ville doivent trier leurs déchets dans des sacs de couleurs qui seront ensuite transformés en source de chaleur. Les sacs noirs (biodégradables) servent à produire du biogaz et les sacs blancs sont utilisés comme combustibles pour deux chaudières de 20 MW pour le chauffage urbain. Sur les 200 000 tonnes de déchets annuels collectés, seuls 4 % finissent dans les décharges, et 30 000 tonnes de déchets biologiques sont transformés en biogaz pour alimenter la flotte de bus municipaux, les camions-bennes, et les taxis.
Photo Paul Murray, via Greenroofs.com
Angleterre
A Londres, une initiative locale d’écoquartier : le projet Celsius Smart Cities, a permis de développer une initiative d’écoquartier : BedZED ou Beddington Zero Energy (Fossil) Development est un petit quartier, îlot résidentiel de 82 logements. Les habitations y sont chauffées par le soleil grâce à des fenêtres orientées vers le Sud. L’air, venu des tunnels de ventilation, passe par un échangeur de chaleur pour chauffer en hiver. Enfin, des panneaux photovoltaïques sont placés sur les toits pour produire de l’électricité. Cet écoquartier produit 37% d’émissions de CO2 de moins que d’autres installations faisant appel aux mêmes sources d’énergie.
Japon
Au Japon, une stratégie en faveur des réseaux de chaleur et de froid : ils sont intégrés dans la stratégie japonaise pour la réduction des émissions de gaz à effet de serre, qui s’appuie sur une amélioration de l’efficacité énergétique, le développement de réseaux multi-énergies interconnectés et la mobilisation de sources d’énergies renouvelables et de récupération encore sous-exploitées. Plus que dans tout autre pays du monde, les réseaux de chaleur sont aussi des réseaux de froid : depuis 1994, les 150 réseaux japonais distribuent davantage de froid que de chaleur.