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  • 1

    Direction territoriale Ouest

    Les rseaux de chaleur au service de la ville intelligente

    Novembre 2015 Odile Lefrre

  • 2

    2

    Lhumanit et la chaleur, une longueur histoire...

  • 3

    3

    Source: Soes, daprs les sources par filire, chiffres cls de lnergie

  • 4

    4

  • 5

    Histoire de France

    1950

    1980

    2010

    grandes villes aux besoins de chaleur importants (Paris, Grenoble, Strasbourg)

    cration de rseaux en lien avec les grandes politiques d'urbanisation

    cration de nombreux rseaux gothermiques en le-de-France suite aux chocs ptroliers

    dveloppement des rseaux de chaleur renouvelable

    1960

    1990

    2000

    1970

    VOUSTESICI

    Des rseaux de chaleur

  • 6

    Rseaux de chaleur aujourdhui 520 rseaux de chaleur et de froid

    recenss 2 millions d'quivalents

    logements desservis 6% du chauffage rseaux aliments 40% par des

    nergies renouvelables et de rcupration

    Carte des contenus CO2 base sur l'enqute de branche

    Belgique???? 8,7 milliards de lem (12Mtep) pour le chauffage

    Surtout de la rcupration

    Peu dinfo autre que le Rapport Minguet -Decrop

  • 7

    Rseaux de chaleur en France

    Urgence climatique 2020: 3x20 Les rseaux de chaleur portent

    1/8 de l'effort national sur le dveloppement des nergies renouvelables

    Cap 2030: LTECV Multiplication par 5 de la chaleur

    renouvelable et de rcupration livre par les rseaux de chaleur

    Demain?

  • 8

    Le ville de 2020, 2030, 2050 2050: 70% de la ville franaise a t construite avant 2010 (30-40% avant 1975)

    Paris, 2010Paris, 2010Paris, 2050 ( 30% prs)Paris, 2050 ( 30% prs)

    la population urbaine augmente le taux de renouvellement urbain est trs lent au regard de

    l'urgence climatique

  • 9

    Besoin de solutions nergtiques:

    Qui permettent de mobiliser massivement des nergies renouvelables

    Qui soient compatibles avec les contraintes des villes Qui soient disponibles ds maintenant pour les objectifs

    2020-2030

    Qui disposent d'un potentiel au-del de 2030, pour les objectifs 2050

    Les rseaux de chaleur et de froid correspondent ces 4 critres

    Delayed

  • 10

    Mobilisation des EnR&R (saison 1) Evolution du bouquet nergtiquedes rseaux de chaleur:

    les gisements massifs et facilement mobilisables: Bois-nergie Rcupration de chaleur (incinration de dchets, frites,...) Gothermie profonde

    2010

    2020

    2030

    2040

    2050

    Passage en basse temprature (de 100-110C 70-80C) Intrts:

    Rduction des pertes thermiques meilleures efficacit nergtique Adaptation aux metteurs basse temprature (planchers chauffants...)

    Inconvnients: Inadapt au bti ancien Interventions sur le rseau ncessaires plutt pour des rseaux neufs

  • 11

    Rseaux de froid20

    10

    2020

    2030

    2040

    2050

    Intrts: Accs des sources de froid

    renouvelables et gratuites

    Meilleur contrle des fluides frigorignes

    5 10 fois plus efficace que la clim lec (nergie et CO2)

    photo geographica.net

  • 12

    Mobilisation des EnR (saison 2)20

    10

    2020

    2030

    2040

    2050

    Gothermie faible profondeur (+PAC): plus grande disponibilit territoriale mutualisation de l'investissement rversible chaud/froid suivant la saison

    (stockage dans le sous-sol)

    Lmergence de nouvelles sources

    Solaire thermique: Installation centralis (ferme solaire) ou

    panneaux diffus dans la ville Solaire thermique> solaire photovoltaque (3 4

    fois plus d'nergie au m de capteur)

  • 13

    Mobilisation des EnR (saison 2)20

    10

    2020

    2030

    2040

    2050

    Passage en trs basse temprature (20-30) largissement du panel des sources

    mobilisables Boucles tempres chaud/froid

    Rcupration des sources faibles: Potentiel non ngligeable en cumul l'chelle

    de quartiers et villes: chaleur produite par les btiments, les infrastructures de services (transports, assainissement...), etc.

    Gnralement source complmentaire (et minoritaire) ajoute une chaufferie classique

    Lmergence de nouvelles sources

  • 14

    Stockage de la chaleur20

    10

    2020

    2030

    2040

    2050

    Stockage inter-saisonnier de 12000m3 (Friedrichshaffen, Allemagne)

    Techniquement au point depuis l'invention de l'eau chaude

    Dveloppement dans les rseaux de chaleur pourlisser les pics de demande d'nergie

    Stockage journalier Stockage inter-saisonnier

    Amlioration de l'efficacit et du bouquet nergtique (pas d'appoint fossile pour les pointes)

    Innovations: Rduction de l'encombrement: stockage dans des aquifres

    souterrains (lien avec gothermie), stockage latent (changement d'tat d'un fluide), stockage chimique...

    Stockage, par le rseau de chaleur, du surplus de production lectrique (olienne, solaire PV, cognration...)

  • 15

    Smart Grid Thermique20

    10

    2020

    2030

    2040

    2050

    Intgration des TIC dans les rseaux de chaleur et de froid: Capteurs communicants Sous-stations intelligentes, rgulateurs intelligents,

    dispatcheurs Liens avec autres lments: btiments intelligents,

    capteurs mto, smart grid lectrique, marchs de lnergie,

    Transferts possible entre les btiments:

    Ville de demain = cohabitation de btiments consommateurs d'nergie, de btiments passifs et de btiments producteurs d'nergie

    Le rseau de chaleur permet de dcorrler l'instant de production et l'instant de consommation (stockage + mutualisation)

    Centre de supervision de la CPCU

    Salle de pilotage de Cofely

  • 16

    La convergence des rseaux20

    10

    2020

    2030

    2040

    2050

    Rseau capable de grer plusieurs sources d'nergie suivant plusieurs paramtres variables dans le temps (ensoleillement, vent, appel de puissance, prix de l'lectricit, temprature extrieure...)

  • 17

    Nouveaux usages de la chaleur20

    10

    2020

    2030

    2040

    2050

    Hypothses:

    La quantit d'lectricit spcifique requise par un foyer va continuer d'augmenter

    Le cot de production de l'lectricit va continuer d'augmenter

    Donc: rservons l'lectricit aux usages qui ne peuvent pas s'en passer.

    Appareils actuellement aliments par l'lectricit alors qu'ils ont en ralit besoin de chaleur/froid: lave-linge, sche-linge, lave-vaisselle, ventilation, cuisson...

    Consommations non ngligeables pour les btiments basse consommation ou passifs(5 et 10 kWh/m par an pour chauffer l'eau des lave-linge et lave-vaisselle)

  • 18

    Des rseaux couvrant plusieurs villes20

    10

    2020

    2030

    2040

    2050

    Rsultat de l'interconnexion de plusieurs rseaux municipaux

    Des orientations en ce sens dj dans le SRCAE d'Ile-de-France

    Plusieurs projets au Danemark (interconnexion de rseaux parfois sur plus de 100 km)

    Intrt:

    Plus efficace, plus sr (continuit de service)

    Plus apte se passer compltement des nergies fossiles

    Reste proche des territoires (chelle infra-rgionale)

    Permet de relier des sources de chaleur trs loignes des villes (centrales lectriques par exemple)

    Rgion de Copenhague: interconnexion de 20 rseaux de

    chaleur

  • 19

    Des rseaux entirement dcarbons20

    10

    2020

    2030

    2040

    2050

    Tout le spectre des sources renouvelables et de rcupration est mobilis par les rseaux de chaleur

    Toutes les sources renouvelables: bois, gothermie, solaire, olien, thalassothermie...

    Toutes les sources rcuprables: ponctuelles (industries, centrales lectriques...) et diffuses (btiments, rseaux...)

    La gestion intelligente des tempratures et le stockage de chaleur sont massivement rpandus dans les rseaux

    plus besoin des nergies fossiles pour rpondre aux pointes

  • 25/11/15 20

    Pour en savoir plus sur les rseaux de chaleur,

    leur place dans la transition nergtique nationale et territoriale,

    leurs liens avec la planification, lamnagement et la construction:

    reseaux-chaleur.cerema.fr

    Odile Lefrre02 40 12 85 43Odile.lefrere@cerema.fr

    Ple Rseaux de Chaleurreseaux-chaleur@cerema.fr blog.reseaux-chaleur.frtwitter.com/reseaux_chaleur

    http://reseaux-chaleur.cerema.fr/http://reseaux-chaleur.cerema.fr/http://blog.reseaux-chaleur.fr/http://www.twitter.com/reseaux_chaleurhttp://reseaux-chaleur.cerema.fr/http://reseaux-chaleur.cerema.fr/

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