Description
Les systèmes de chauffage et de refroidissement urbains distribuent de l'énergie thermique sous forme de vapeur, d'eau chaude ou de liquides réfrigérés, à partir de sources de production centrales ou décentralisées, par le biais d'un réseau vers plusieurs bâtiments ou sites, pour le chauffage ou le refroidissement des locaux ou des processus. Pour réduire l'impact sur l'environnement, les systèmes de chauffage urbain combinent la chaleur recyclée et la chaleur renouvelable. À la suite de l'accord de Paris en 2015 et de l'objectif de l'UE de réduire les émissions d'au moins 40 % par rapport aux niveaux de 1990 d'ici 2030, les États membres ont redoublé d'efforts pour favoriser le chauffage et le refroidissement urbains à l'aide de sources de carburant alternatives et de technologies de production de chaleur neutres en carbone. Cette transition est difficile car le chauffage urbain ne représente que 12 % de l'approvisionnement en chaleur de l'UE, la majeure partie de l'énergie étant produite par des centrales de cogénération alimentées par du gaz naturel et des combustibles solides tels que le lignite.
Problèmes à résoudre
| Émissions de carbone | Approvisionnement en chaleur peu efficace | Dépendance à l'égard des combustibles fossiles | Émissions de gaz à effet de serre |
Contexte de la ville
Quels sont les facteurs de soutien et les caractéristiques d'une ville pour lesquels cette solution est adaptée ? Quels sont les facteurs qui faciliteraient la mise en œuvre ?
Exigences générales pour la mise en œuvre du chauffage urbain :
- Densité élevée de la charge thermique : Les réseaux de chaleur étant très gourmands en capitaux, la zone chauffée doit être densément construite afin de minimiser la longueur des tuyaux nécessaires.
- Viabilité économique: En règle générale, la densité de la charge thermique pour le chauffage urbain doit être supérieure à 23 MWh par mètre de longueur de réseau prévue pour être commercialement viable.
- Localisation du parc immobilier: Les bâtiments à raccorder aux réseaux de chauffage urbain doivent être proches du réseau existant afin de minimiser la longueur des tuyaux de raccordement. Cela permettra de réduire les coûts d'investissement et d'exploitation.
- Emplacement des sources de chaleur : les sources de chaleur modernes sont équipées de systèmes d'épuration des gaz de combustion de haute qualité. Par conséquent, sous réserve des conditions de planification, les sources de chaleur peuvent être situées à proximité ou au centre des zones urbaines afin de minimiser la longueur du réseau. L'emplacement des sources de chaleur doit faire l'objet d'un accord préalable
Le chauffage urbain a plusieurs exigences en matière d'utilisation des sols pour sa mise en œuvre :
- Il est très utile d'élaborer une carte de la demande de chaleur et un plan de chauffage correspondant pour une ville afin d'identifier les zones les plus adaptées au chauffage urbain et celles qui sont le mieux desservies par des systèmes de bâtiments individuels.
- Les sources de chaleur doivent être proches du client (économie), mais il faut tenir compte de la prévention du bruit et de la logistique de transport.
- Les réseaux souterrains nécessitent de l'espace qui est déjà partiellement occupé par d'autres infrastructures : électricité, télécommunications, eaux usées, eau, etc.
- Possibilité de stations de pompage de surpression
- Les itinéraires de transport des combustibles et des cendres doivent minimiser les dommages et les risques pour la population.
Initiatives du gouvernement
Quels sont les efforts et les politiques entrepris par les administrations publiques locales/nationales pour favoriser et soutenir cette solution ?
UE
1) RHC-ETIP
La plateforme européenne de technologie et d'innovation pour le chauffage et le refroidissement renouvelables (RHC-ETIP) rassemble les parties prenantes des secteurs de la biomasse, de la géothermie, de l'énergie solaire thermique et des pompes à chaleur - y compris les industries connexes telles que le chauffage et le refroidissement urbains, le stockage de l'énergie thermique et les systèmes hybrides - afin de définir une stratégie commune visant à accroître l'utilisation des technologies d'énergie renouvelable pour le chauffage et le refroidissement.
2) Agence internationale de l'énergie (AIE)
Le programme de collaboration technologique sur le chauffage et le refroidissement urbains, y compris la production combinée de chaleur et d'électricité[JH1], porte sur la conception, les performances et l'exploitation des systèmes de distribution et des installations des consommateurs. L'accord a pour but de contribuer à faire du chauffage et du refroidissement urbains et de la production combinée de chaleur et d'électricité des outils puissants pour la conservation de l'énergie et la réduction des impacts environnementaux de la fourniture de chaleur. Le programme offre une plateforme pour les rapports en ligne et l'échange de bonnes pratiques.
ROYAUME-UNI
1) L'unité de livraison des réseaux de chaleur (Heat Networks Delivery Unit - HNDU)
La Heat Networks Delivery Unit a été créée en 2013 pour relever les défis en matière de capacité et d'aptitude que les autorités locales ont identifiés comme des obstacles au déploiement des réseaux de chaleur au Royaume-Uni. L'unité fournit des financements et des conseils spécialisés aux autorités locales qui développent des projets de réseaux de chaleur.
2) Projet d'investissement dans les réseaux de chaleur (HNIP)
Le projet d'investissement dans les réseaux de chaleur prévoit 320 millions de livres sterling d'aide à l'investissement afin d'augmenter le volume de réseaux de chaleur construits, de réaliser des économies de carbone pour les budgets carbone et de contribuer à créer les conditions d'un marché durable qui peut fonctionner sans subvention directe de l'État. La phase pilote du projet d'investissement dans les réseaux de chaleur s'est déroulée sur 6 mois et a attribué 24 millions de livres sterling à 9 projets d'autorités locales retenus en mars 2017.
Cartographie des parties prenantes
Quelles sont les parties prenantes à prendre en compte (et comment) dans la planification et la mise en œuvre de cette solution ?
Carte des parties prenantes d'un système de chauffage ou de refroidissement urbain (BABLE, 2021)
Modèle de valeur
Évaluation du rapport coût-bénéfice de la solution.
La liste suivante d'avantages est accompagnée d'un classement par ordre d'importance. Une valeur de 1 correspond à une grande importance.
Modèle de valeur pour un système de chauffage ou de refroidissement urbain (BABLE, 2021)
