Le chauffage urbain de Chambéry renouvelable à 66% avec sa deuxième chaufferie bois
| Informations clés – Réseau de chaleur Bissy – Combustible : 33 000 tonnes de bois déchiqueté – Deux chaudière bois COMPTE R de 8 MW chacune – Eau surchauffée à 140°C et 22 bars – Besoins couverts par le bois : 27% des besoins du réseau – Systèmes de manutention du bois Trasmec – Mise en service : 2015 – Investissement : 11,85 M€ – Délégataire : Cofely – Article paru dans Bioénergie International n°42 de mars-avril 2016 |
Avec sa nouvelle chaufferie bois de Bissy, Chambéry porte son réseau de chaleur à 66 % de sources renouvelables, photo Frédéric Douard
L’augmentation du coût des énergies fossiles et la volonté de diminuer les émissions de gaz à effet de serre ont conduit la Ville de Chambéry et son concessionnaire La Société Chambérienne de Distribution à engager dès 2005 la transition énergétique du réseau de chaleur. En 2008, tout commence par un raccordement à l’usine de valorisation énergétique (incinération des ordures ménagères) représentant aujourd’hui un quart des besoins annuels du réseau, qui se montent à plus de 220 GWh. Fin 2011, la production de chaleur se met au bois-énergie avec une première chaudière à eau surchauffée Compte.R. de 7 MW, assurant 14 % des besoins du réseau pour une consommation de 14 000 tonnes de bois par an. Et en 2015, c’est une nouvelle chaufferie construite à Bissy avec deux nouvelles chaudières vapeur Compte.R. de 8 MW chacune, consommant 33 000 tonnes de bois par an et couvrant 27% des besoins du réseau.
Départ du réseau depuis la chaufferie de Bissy et client vapeur Alpina, fabricant local de pâtes alimentaires, photo Frédéric Douard
Après un investissement cumulé de près de 20 millions d’€, c’est 66% de la chaleur livrée qui est désormais issue des énergies renouvelables et de récupération. Cette trajectoire permet à la Ville de Chambéry de maîtriser l’évolution des coûts énergétiques pour les années à venir, de baisser le coût de la chaleur livrée aux abonnés de 14% et d’envisager de nouveaux raccordements compte tenu de la compétitivité accrue du réseau.
Evolution du mix énergétique du réseau de Chambéry, source SCDC
Le réseau de chaleur de Chambéry, c’est aujourd’hui 780 bâtiments raccordés, 60 km de linéaire et l’équivalent de 28 000 logements chauffés.
Les chaudières COMPTE-R à la chaufferie de Bissy
Vue sur les deux chaudières vapeur Compte R à Bissy, photo Frédéric Douard
Baie d’analyse des gaz en continu OTI Industrie, photo Frédéric Douard
Les foyers ont été conçus pour brûler du bois jusqu’à 50 % d’humidité. Elles disposent pour cela de trois zones de combustion avec deux voûtes réfractaires. Les chaudières peuvent produire chacune jusqu’à 13 tonnes de vapeur par heure à 22 bars selon le PCI du bois. Fabriquées dans l’usine Atlantique Thermique du groupe Compte, à Cestas près de Bordeaux, elles sont construites à 50% en tubes d’eau et panneaux-membranes, et à 50% en tubes de fumée. Conçues avec un triple parcours de gaz, elles ont de plus été équipées d’économiseurs sur les fumées, garantissant un rendement élevé avec une plage de puissance de 25 à 100%.
La chaufferie de Bissy, est soumise à autorisation d’exploiter, alors à la mesure en continu des émissions à l’atmosphère réalisée grâce aux baies d’analyses OTI Industries. Les chaudières sont équipées avec deux étapes de filtrations : filtres cycloniques puis électrostatiques.
Points d’injection d’urée dans le foyer de l’une des chaudères de Bissy, photo Frédéric Douard
Pour limiter les émissions d’oxydes d’azote, les chaudières sont équipées d’un système dit SNCR (Selective Non Catalytic Reduction) avec injection d’urée dans la zone de combustion, proportionnellement au taux de NOx mesuré dans les fumées. Ce contrôle des NOx s’accompagne d’un suivi des émissions de NH3, corolaire des injections d’urée à maîtriser.
Tout ceci renchérit sensiblement, d’une part le coût d’investissement du projet, mais également les contraintes et le coût d’exploitation par les quantités d’urée consommées.
La SNCR contrarie enfin la souplesse de conduite des chaudières. Mais, c’est le prix à payer pour une complète maitrise des émissions à l’atmosphère.
Schéma de l’une des chaudières à vapeur Compte R. ATAF de Chambéry-Bissy, schéma Compte R.
Vis de reprise du bois Trasmec dans la fosse de livraison, photo Frédéric Douard
Les équipements de manutention du bois à la chaufferie de Bissy
Le bois est déchargé dans une fosse de 100 m³ avec reprise rapide par quatre vis convoyeuses fournies par le constructeur italien Trasmec. De là, le bois est acheminé vers un silo en béton de 2000 m³ par un convoyeur à chaîne qui répartit le bois par le haut du silo, pour y constituer un cône jusqu’à 12 m de hauteur.
L’extraction en fond est assurée par six vérins hydrauliques qui mettent en mouvement des échelles disposées sur le fond du silo vertical.
Vérins extracteurs de silo Trasmec, photo Frédéric Douard
Un second transporteur à chaînes emmène ensuite le bois sur commande des chaudières vers un répartiteur qui distribue vers les trémies de chargement des chaudières. Ce sont ainsi jusqu’ à 350 tonnes de bois qui peuvent ainsi transiter en aval du silo chaque jour.
Répartiteur de bois Trasmec sur le toit du silo, photo Frédéric Douard
Contacts :
- SCDC : chambery.reseau.chaleur.com
- Chaudiériste : www.compte-r.com
- Manutention du bois : www.trasmec.com
- Baie d’analyse : info@oti-industrie.com – Tél. +33 473 844 644 – www.oti-industrie.com
- Filtres à manches : www.rr-beth.com
Frédéric Douard, en reportage à Chambéry-Bissy
Lire également :
- La Ville de Chambéry inaugure sa seconde chaufferie bois à Bissy
- Le réseau de chaleur de Chambéry opère sa transition énergétique avec le bois
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Ne pas oublier les avantages de coupler le solaire aux réseaux de chaleur (voire aussi les réseaux de chaleur solaire : SolarDistrict Heating ou SDH)
Après plus de vingt ans d’expérience la technologie et le savoir-faire sont disponibles. Plus d’une centaine de centrales fonctionnent aujourd’hui notamment en Suède, Danemark, Allemagne, Autriche, France (Châteaubriant, Chalon sur Saône) etc. L’intérêt pour cette solution est croissant et de plus en plus de centrales solaires sont intégrées à des réseaux de chaleur existants et exploités commercialement.
Cà vaut la peine car pour mémoire près de 50% de l’énergie finale consommée en Europe est utilisée pour couvrir des besoins de chaleur. Dans le secteur domestique elle représente 87% de l’énergie finale consommée. En tertiaire et pour l’agriculture 76%, et pour l’industrie 55%. La part de marché de la chaleur couverte par les réseaux de chaleur est très différente selon les pays : 94% en Islande, 55% en Suède et encore seulement 6% en France.
L’intérêt pour le solaire thermique (tubes sous vide) sur réseaux de chaleur n’a cessé de croître ces dernières années : plus de 100 installations disposant d’au moins 500 m de capteurs solaires ont été mises en service depuis les années 1990 en Europe.
Il faut toutefois au préalable s’assurer que le réseau de chaleur fonctionne toute l’année. L’injection d’une production solaire thermique sur un réseau nécessite des niveaux de température de départ et de retour adaptées : un réseau très basse température est en effet plus adapté (70 – 35°C) qu’un réseau plus « classique » (110 – 70 °C) pourtant déjà appelé « basse température » en France.
Avantages :
– Efficacité maximale de l’équipement solaire thermique (donc meilleure rentabilité économique
possible).
– Meilleur efficacité énergétique d’une seule installation centralisée comparé à plusieurs
installations; sur un réseau neuf basse température le dimensionnement doit permettre de
répondre au maximum aux besoins d’été (sans stockage) afin de s’assurer que 100% du
productible sera valorisée et optimiser ainsi l’investissement.
– Valorisation possible d’autres énergies (fatales, bois, PAC, gaz …)
– Investissement plus faible pour une seule installation centralisée comparé à plusieurs
installations.
– Risques de surchauffe limités grâce au foisonnement des besoins d’ECS en été.
– Possibilité de dimensionner le solaire thermique pour pallier les pertes liées à la distribution
de chaleur et une partie des besoins d’ECS (exemple ZAC Balma Gramont à
Toulouse) pour s’assurer de valoriser 100% du productible solaire.
L’association solaire thermique / réseau de chaleur est en adéquation avec la
réglementation thermique : une meilleure efficacité et une valorisation possible
d’autres énergies.
– entretien bien moins important que pour les autres solution
– réduction drastique de la pollution et des émissions
– ressource d’énergie illimitée
Inconvénients relatifs :
– Nécessite une surface de toiture importante ou de mobiliser une surface dans le quartier.
– Trouver un emplacement dans le bâtiment chaufferie pour le ballon de stockage (dans le cas
d’une solution avec stockage, ce qui n’est pas nécessaire si le dimensionnement se limite à la
couverture des pertes réseaux et d’une partie des besoins d’ECS)
On peut en plus désormais produire aussi l’électricité avec les tubes sous vide avec un meilleur rendement global et un retour sur investissement plus rapide, et une perte thermique modérée :
http://www.nakedenergy.co.uk/product/how-it-works/