Chauffage urbain : concilier l'énergie verte et les besoins des utilisateurs finaux

Chauffage urbain : concilier l'énergie verte et les besoins des utilisateurs finaux

Alors que les sociétés de chauffage urbain recherchent de nouvelles sources d'énergie à faible teneur en carbone à distribuer aux clients, elles se retrouvent à la fois fournisseur d'énergie et utilisateur final. Quels sont les défis liés à leur rôle d'intermédiaire ?

Alors que les prix du gaz naturel continuent de grimper en flèche dans toute l'Europe, les entreprises cherchent à se passer de ce combustible fossile. Climaespaço, fournisseur de chauffage urbain et partenaire d'EMB3Rs, ne fait pas exception.

"L'augmentation des prix de l'énergie et des objectifs en matière de carbone signifie qu'il n'est plus viable ni abordable de faire fonctionner nos systèmes de chauffage urbain au gaz", explique João Castanheira, directeur général de Climaespaço. "Nous sommes également préoccupés par la disponibilité du gaz : aurons-nous du gaz pour l'hiver prochain et l'hiver d'après ? "Nous ne le savons pas et nous devons donc trouver des solutions de remplacement pour nos milliers de clients - notre objectif est que tous nos quartiers disposent d'une énergie sans carbone.

Étant donné que la crise énergétique n'est pas une tempête parfaite, M. Castanheira et ses collègues utilisent actuellement la plateforme EMB3Rs pour trouver des sources potentielles de chaleur excédentaire qui pourraient répondre à la demande d'énergie, et également pour identifier les possibilités de nouveaux systèmes de chauffage urbain. Le système de chauffage et de refroidissement urbain de Climaespaço pour le Parque das Nações à Lisbonne a toujours compté uniquement sur le gaz naturel pour son approvisionnement en énergie.

Par souci de simplicité, M. Castanheira estime que l'idéal serait d'avoir un seul fournisseur de chaleur excédentaire pour approvisionner les utilisateurs finaux. Cependant, il pense qu'un mélange de différentes sources d'énergie est plus réaliste.

"Pour se débarrasser des émissions de dioxyde de carbone, les systèmes devront devenir plus complexes et tirer parti de la chaleur excédentaire et de l'énergie renouvelable qui existent [à proximité] - nous ne pouvons plus utiliser une seule source d'énergie", déclare-t-il.

Cette recherche de sources d'énergie tout en fournissant de l'énergie fait des propriétaires de réseaux de chauffage urbain des intermédiaires entre les fournisseurs d'énergie et les utilisateurs finaux. Selon Daniel Møller Sneum, de la division Économie et modélisation de l'énergie de l'Université technique du Danemark et partenaire d'EMB3R, ce rôle comporte un défi majeur : les contrats d'équilibrage.

L'acte d'équilibrage

Lorsqu'il s'agit de chaleur excédentaire, la plupart des fournisseurs considèrent cette source d'énergie comme un sous-produit qui ne générera pas de revenus importants. Qui plus est, elle est souvent fournie gratuitement, par exemple pour renforcer la réputation écologique d'une entreprise. "J'ai constaté que la confiance était le mot clé pour conclure ce type d'accords [d'excédent de chaleur]", déclare M. Sneum.

Parallèlement, le chauffage peut être fourni par de nombreuses autres sources que le chauffage urbain, telles que les pompes à chaleur et le gaz naturel, ce qui signifie que l'utilisateur final peut changer de source d'approvisionnement en cas de besoin. Le contraste est saisissant avec l'électricité, où il n'y a pas de véritable concurrence.

"Tout cela place le chauffage urbain dans une position risquée, car il s'agit d'un investissement d'infrastructure à long terme dont l'offre et la demande sont incertaines", explique M. Sneum. "Le fournisseur de chaleur excédentaire sera-t-il encore là l'année prochaine ? L'utilisateur final pourrait-il choisir une autre source d'approvisionnement l'année prochaine ?

Dans cette optique, M. Sneum estime que les sociétés de chauffage urbain devront soigneusement équilibrer les contrats avec les fournisseurs d'énergie et les contrats avec les utilisateurs finaux. Faisant écho à M. Castanheira, il souligne qu'un mélange de production diversifié - qui pourrait inclure la chaleur résiduelle ainsi que l'énergie solaire thermique, géothermique et d'autres sources - sera essentiel pour garantir au réseau de chauffage urbain un approvisionnement continu en chaleur, apaiser les craintes d'investissement à long terme et faire baisser les coûts pour les clients.

M. Sneum estime également que les régions dotées d'un réseau de chauffage urbain bénéficieraient de l'expertise de consultants locaux pour soutenir et promouvoir la technologie auprès des utilisateurs finaux. "Nous avons besoin d'un élan parmi les décideurs locaux et d'une chaîne d'approvisionnement de professionnels, puis les réseaux peuvent se développer à partir de là", explique-t-il. "Les décideurs devront toujours être locaux, tandis que les professionnels peuvent initialement venir de l'extérieur, jusqu'à ce qu'une chaîne d'approvisionnement locale se développe.

L'investissement, c'est important

CIMPOR-Indústria de Cimentos, le plus grand fabricant de ciment du Portugal, est une organisation qui n'est pas étrangère à l'excès de chaleur. Selon Paulo Rocha, directeur de l'innovation et du développement durable à la CIMPOR, la chaleur résiduelle de l'usine de production de ciment de Souselas est déjà récupérée à partir des gaz libérés par le four de l'usine pour le séchage des combustibles dérivés des résidus utilisés pendant les opérations.

Toutefois, le temps de retour sur investissement de dix ans pour exploiter davantage la récupération de la chaleur résiduelle à partir d'autres sources a freiné le développement.

Comme le dit Rocha : "Il a été très difficile de présenter une analyse de rentabilité solide pour les projets de récupération de la chaleur perdue - il fallait plus qu'une simple analyse de rentabilité". Mais les objectifs en matière de carbone et les incertitudes plus récentes du marché de l'énergie sont en train de faire évoluer la situation.

"Nous avons investi dans toutes sortes d'équipements, non seulement à Souselas, mais aussi dans notre cimenterie d'Alhandra, à quelque 25 km de Lisbonne. "Même si les délais d'amortissement sont longs (plus de dix ans), notre conseil d'administration a pris la décision importante de valider l'investissement.

Compte tenu de l'incertitude qui règne actuellement sur le marché de l'énergie et de la hausse des prix, M. Rocha est certain que cette décision est venue au bon moment. Et il ajoute : "Même avec des subventions : "Même avec des subventions. Il est difficile de justifier les solutions [de récupération de chaleur], mais nous y travaillons, et d'autres usines de notre groupe adoptent également ces solutions."

M. Rocha s'attend à ce que ces activités se développent à l'avenir à la CIMPOR, notamment en raison des projets de l'industrie du ciment visant à capturer et à utiliser ou à stocker le dioxyde de carbone émis par les cimenteries. Ces processus produiront encore plus de chaleur résiduelle qu'il faudra récupérer pour maintenir l'efficacité globale. Pour Møller Sneum, c'est une bonne nouvelle pour l'utilisation croissante de la chaleur excédentaire, pour les entreprises de chauffage urbain et pour les utilisateurs finaux.

"Pendant la crise énergétique de ces dernières années, j'ai pu constater que les réseaux de chauffage urbain disposant d'un approvisionnement diversifié en chaleur, provenant par exemple du gaz naturel, de la biomasse et de la chaleur résiduelle, ont maintenu leurs prix à un niveau inférieur à ceux des réseaux dépendant d'une seule ou de quelques sources", explique Møller Sneum. "Cela plaide en faveur de l'utilisation de la chaleur excédentaire, qui permet aux consommateurs de réaliser des économies, ce qui a été l'objectif principal des décideurs politiques tout au long de la crise.