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Stockage de chaleur à l’Université de Brest

Source de l’article : futura-sciences

Les pics de demande de chaleur (en hiver le lundi matin par exemple) engendrent généralement une consommation accrue d’énergies fossiles. Le stockage de chaleur permet d’utiliser plus d’énergies renouvelables ou de récupération, comme c’est le cas à l’Université de Brest avec un réservoir de 1 000 m3 d’eau chauffée par le réseau de chaleur (utilisant la chaleur d’incinération des déchets ménagers de la ville de Brest), équivalent à 2 500 MWh/an, utilisée le dimanche soir pour chauffer les locaux avant l’arrivée des usager du lundi matin.

« Il permet surtout de faire face à un pic de consommation avec de très faibles émissions de CO2 »

Ce stockage permet également de réduire la puissance des chaudières, qui sont dimensionnées sur le pic de demande de chaleur.

Pour en savoir plus

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Projet MUSCADE : villes, énergie et changement climatique – Liens avec les réseaux de chaleur

Lancé en 2010 dans le cadre du programme Ville Durable par un ensemble de partenaires regroupant notamment Météo France, le CNRS ou le CSTB, le projet MUSCADE visait à étudier, de nos jours à 2100, les interactions entre structure de ville, procédés constructifs, consommation d’énergie, production d’énergie décentralisée, micro climat urbain, et changement climatique.

Projet MUSCADE
Périmètre du projet MUSCADE

Le projet a touché à son terme récemment, avec un colloque final qui s’est tenu le 3 octobre 2014 et la publication d’un rapport disponible en ligne.

Les travaux portaient sur de multiples sujets.

Nous avons identifié des points importants, dans les conclusions, sur lesquels les réseaux de chaleur et de froid peuvent constituer des réponses apportées par les villes et les aménageurs.

Le premier concerne le phénomène des îlots de chaleur urbain, ces accumulations de chaleur sur certaines parties de la ville, entraînant des températures supérieures à la normale. L’étude met en avant l’impact de la climatisation des bâtiments sur ce phénomène, et souligne les technologies alternatives à la climatisation individuelle, notamment l’évacuation de la chaleur vers des rivières ou la récupération de cette chaleur, pour la valoriser ailleurs dans la ville.

Réseau Climespace
Le réseau de froid parisien rejette une partie de la chaleur dans l’eau de la Seine

Ces deux solutions s’appuient, pour la première, sur les réseaux de froid (comme le réseau Climespace à Paris, qui évacue une partie de la chaleur dans la Seine), et sur la seconde, sur les réseaux de chaleur qui permettent de transporter la chaleur récupérée dans les bâtiments vers les lieux de consommation ou de stockage (logique identique à celle du raccordement de BEPos à des réseaux de chaleur).

Le second point est celui du solaire. Le rapport met en avant le potentiel que représente l’énergie solaire pour alimenter les villes, ainsi que l’impact, sur le réchauffement de la ville, de ne pas mobiliser cette énergie. Le rapport indique que pour utiliser de façon optimale l’énergie solaire produite, il est nécessaire de concevoir des infrastructures de stockage inter-saisonnier de l’énergie. L’électricité n’étant pas stockable, il est question ici de production solaire thermique. Le stockage thermique inter-saisonnier repose sur des infrastructures de grande capacité, collectives, mutualisées. Ici encore, la piste proposée nécessite de faire appel aux réseaux de chaleur.

Pour en savoir plus, voir :

Maturité comparée des technologies de stockage d’énergie

Graphique réalisé par l’Agence Internationale de l’Energie, représentant le degré de maturité des différentes technologies de stockage de l’énergie.

stockage

Globalement, on note que les technologies de stockage de chaleur sont plutôt matures (phase commerciale), tandis que les technologies de stockage d’électricité sont plutôt en recherche et développement.

Géothermie sur aquifère superficiel : Les Fontaines Capgemini à Gouvieux (60)

Si sur le plan juridique cette réalisation ne constitue pas un réseau de chaleur (un seul utilisateur), techniquement on s’en approche (système de production de chaleur partagé entre 7 bâtiments regroupant 300 chambres).

L’opération est intéressante dans la mesure où elle illustre deux innovations techniques applicables aux réseaux de chaleur et de froid (voir Innovations pour les réseaux de chaleur) :

  • l’exploitation de la géothermie superficielle (ici à 70m), alors que les réseaux de chaleur historiques français utilisent uniquement la géothermie profonde (jusqu’à 2000m)
  • le fonctionnement du réseau comme moyen de chauffage et de refroidissement des bâtiments : en mode chauffage, les calories contenues dans l’eau de nappe sont prélevées et remontées en température grâce à une pompe à chaleur. En mode rafraichissement, les calories excédentaires sont extraites des chambres pour être évacuées dans la nappe.

Vidéo du chantier (Youtube)

Source : ADEME

  • Région(s) : Picardie
  • Thème :  Energies et matières renouvelables
  • Cibles :  Entreprises
  • Organisme(s) : Capgemini Gouvieux Les Fontaines
  • Partenaire(s) : – ADEME : 95 858 €- Région Picardie : 95 858 €- FEDER : 191 717 €
  • Référence : EMR 88
  • Date de lancement : 2010
  • Bilan : Environnement : 43 tonnes de CO2 évitées par an
  • Economie :- Electricité : 331 MWh/an- Gaz : 50 MWh/an

Contexte et enjeux

Le Domaine Les Fontaines, lieu historique de la région de Chantilly, situé sur la commune de Gouvieux, a été acquis par Capgemini en 1998. Certifié de l’écolabel européen par l’Afnor depuis 2008, ce domaine a été transformé en un site unique dédié à l’organisation d’événements pour les grandes entreprises internationales. Au cœur d’un parc de 50 hectares, le Domaine des Fontaines est composé d’un château Rothschild réhabilité dans l’esprit originel, un forum comprenant un auditorium de 500 places et 45 salles de réunions, un bâtiment logistique, 7 Villas totalisant 300 chambres pour assurer l’hébergement des stagiaires et une piscine.

Les 7 Villas constituées par un groupe de bâtiments relativement semblables de conception, étaient équipées de convecteurs électriques (panneaux rayonnants) qui assuraient le chauffage. L’eau chaude sanitaire était produite par une chaudière gaz. De plus, en cas de températures extérieures élevées et/ou d’ensoleillement important, la température dans les chambres pouvait atteindre un niveau d’inconfort important. Face à cette situation et afin d’optimiser les systèmes de chaleur et d’eau chaude sanitaire peu performants et énergivores, le maître d’ouvrage a souhaité mettre en œuvre un nouveau type d’équipement permettant d’assurer le chauffage et le rafraîchissement de l’ensemble des chambres dans les meilleures conditions de gestion des énergies.

La géothermie a été naturellement retenue au vu d’une ressource souterraine potentiellement favorable. En mode chauffage, les calories contenues dans l’eau de nappe sont prélevées et remontées en température grâce à une pompe à chaleur. En mode rafraichissement, les calories excédentaires sont extraites des chambres pour être évacuées dans la nappe. Les critères privilégiés ayant conduits à cette solution répondent à la fois à un souci de faire appel aux énergies renouvelables, de réduire la facture énergétique, de limiter le recours aux énergies fossiles et de diminuer les émissions de gaz à effet de serre du site.

Présentation de la démarche

La production de chaleur et de froid est assurée pour l’ensemble des sept villas du site par :

• Un dispositif de captage et réinjection de l’eau de nappe prélevée à 70 m de profondeur environ

• Un échangeur de chaleur avec une puissance froid de 490 kW et une puissance chaud de 410 kW.

• Deux pompes à chaleur de 250 kW chacune implantées dans une sous-station en sous-sol. Leur coefficient de performance (COP) est de 4,46.

Ce système alimente les ventilo-convecteurs des chambres en chaud et froid via un réseau 4 tubes et permet le préchauffage de l’eau chaude sanitaire à 40°C (couvrant ainsi environ 40% des besoins ECS). L’installation couvre la totalité des besoins de chaleur et permet d’économiser 331 MWh d’électricité et 50 MWh de gaz par an. Elle permet également d’éviter l’émission annuelle de 43 tonnes de CO2.

Coûts

Investissement : 3 132 900 € dont puits captage/rejet : 320 515 €

Contacts

  • ADEME – Picardie
  • ademe.picardie@ademe.fr
  • Tél. : 03 22 45 18 90

Fiche ADEME présentant l’opération :

Innovation dans les réseaux de chaleur (diaporama)

Diaporama de présentation de quelques innovations en matière de réseaux de chaleur, et leur place dans la politique énergétique en France de 2013 à 2050.

Support réalisé dans le cadre de la formation « Nouvelles technologies de l’énergie » organisée par le CVRH de Nantes sous maîtrise d’ouvrage de la DGEC (MEDDE).

Pôle Réseaux de Chaleur, CETE de l’Ouest, octobre 2013.

Voir aussi :

Journées « stockage d’énergies » organisées par l’ATEE, à Paris les 26 et 27 septembre 2012

Source  : ademe.fr

« Stockage d’énergies : un marché en développement, quelles perspectives pour l’industrie française ? » – 26-27 septembre 2012 à Paris

  • Présentation :

La France possède un réel savoir-faire sur l’ensemble de la filière stockage, de la conception à la réalisation d’ouvrages (STEPs, stockage thermique et d’hydrogène, stockage inter saisonnier, batteries stationnaires et embarquées, stockages de chaleur et de froid).

Certains modèles d’affaires ont par ailleurs déjà pu démontrer leur pertinence. Plus que jamais, en cette fin d’année 2012, il ne reste donc plus qu’à passer à l’action….

Mais comment ? A quelle hauteur ? Pour répondre précisément à quels besoins ? Selon quels modèles d’affaires ? Selon quel calendrier ? En levant quels obstacles préalables ? Avec quels acteurs ? Quels seraient les impacts du développement du stockage d’énergies sur les prix pour le consommateur final ?

Ce colloque apportera des éléments de réponses à ces questions.

Consulter le site officiel du colloque : www.atee.fr/

Informations pratiques : programme et bulletin d’inscription (lien vers atee.fr)

Royaume-Uni : lancement d’une étude sur le stockage de chaleur fatale

A lire sur Guardian.co.uk

The Energy Technology Institute (ETI) confirmed it would carry out the six month £140,000 waste heat storage project today. It will be led by consultants Buro Happold with input from Cambridge University, the British Geological Survey and IF Technology Group.

The project, which was first unveiled in January by the ETI, will examine the feasibility of capturing and using large quantities of waste heat from power stations and industrial processes and storing it in geological formations underground for use later in homes and offices for heat and hot water.

James Dickinson, project leader at Buro Happold, described the study as potentially « ground-breaking » because it could lead to the replacement of direct gas-fired heating in the UK.

« Using waste from power stations for new or existing district heating systems and using the ground as a seasonal heat store would be a paradigm shift in low grade heat provision in the UK, » he said.

(via Euroheat&Power @Twitter)

(30/11/2010)