Dijon, 21 MW de chaudières bois Compte R. à la chaufferie des Valendons

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Article paru dans le magazine Bioénergie International n°57 de novembre 2018

La chaufferie des Valendons, photo Sodien

Dijon Métropole, qui porte la compétence Énergie depuis 2010, a entrepris le déploiement de deux réseaux de chaleur urbain de grande envergure dans le cadre de son Plan Climat Énergie. Le premier, long de 49 km, concerne un large quart nord-est de l’agglomération, et est alimenté en trois points : par la chaufferie des Péjoces construite par Dalkia en 2013 avec trois chaudières bois Compte R. de 10 MW, par l’usine d’incinération des déchets ménagers qui fournit jusque 9 MW et par la chaufferie de Quétigny qui dispose d‘une chaudière à bois Compte R. de 2,5 MW mise en service en 2009. Le second à l’ouest de l’agglomération, exploité par Coriance depuis 2013, est constitué de la réunion des réseaux de Fontaine-d’Ouche et de Chenôve. Aujourd’hui, ils sont interconnectés à hauteur de la nouvelle chaufferie bois des Valendons, construite par Coriance, et qui dispose de trois chaudières bois Compte R. de 2 × 8,5 et 4 MW.

La ville de Dijon, photo Frédéric Douard

Les réseaux de Dijon Métropole totalisent ainsi sept chaudières à bois, toutes du constructeur Compte R., pour une puissance cumulée de 53,5 MW, et auxquelles on peut aussi ajouter la 2 MW Compte R. de Dijon Habitat aux Grésilles. Désormais plus de 50 % du patrimoine de l’agglomération profite majoritairement de l’énergie du bois.

Un réseau optimisé, verdi et encore plus social

Les réseaux de Fontaine-d’Ouche et de Chenôve fonctionnaient au préalable uniquement avec des énergies fossiles, du gaz et du charbon, et disposent encore aujourd’hui de l’ensemble des équipements gaz qui ont été conservés, dont deux cogénérations : une turbine gaz Turbomac délivrant fatalement 10,5 MW de chaleur du 1 octobre au 30 mars à Chenôve, et quatre moteurs gaz CAT délivrant 6,3 MW de chaleur à Fontaine-d’Ouche. La restructuration, la rénovation et l’interconnexion de ces réseaux s’est traduite par des travaux de 2013 à 2018. La chaufferie biomasse des Valendons, entrée en service en mars 2015, a été construite à mi-chemin des deux anciens réseaux qui n’étaient éloignés que de deux petits kilomètres.

Pose du réseau de chaleur Boulevard de Champagne à Dijon, photo Grand Dijon

Plusieurs extensions partent de cette nouvelle chaufferie, mais aussi des chaufferies historiques ou de la liaison entre les deux réseaux, et ce sont aujourd’hui 7530 équivalents logements qui sont desservis par 185 sous-stations, dont 62 nouvellement créées. Les besoins thermiques totaux du nouveau réseau ont été de 178 GWh durant l’hiver 2015-16, et qui à terme devraient atteindre les 200 GWh/an. Avant ce projet, les deux réseaux totalisaient 14 km et ils en comptent aujourd’hui 33. Le régime de températures du réseau est de 90-95 °C départ pour un retour de 65-70 °C.

La salle des pompes à la chaufferie des Valendons, photo Frédéric Douard

La Société Dijonnaise d’Énergie Nouvelle (Sodien), filiale du groupe Coriance, est la société dédiée à l’exploitation de ce réseau élargi. La société a financé ces travaux dont le montant total est de 20 M€, avec le concours du fonds chaleur renouvelable à hauteur de 4,9 M€. Ces investissements se décomposent en 12 M€ pour la restructuration et l’extension du réseau, et 8 M€ pour la nouvelle chaufferie.

Du côté social, depuis le 1er janvier 2013, date à laquelle le contrat avec Dijon Métropole a pris effet, Sodien a garanti une réduction de 13 à 14 % sur les factures de chauffage, puis phase par phase, l’amortissement permettra d’assurer une baisse de 20 à 25 % par rapport à la situation antérieure.

La chaufferie avec une belle cascade

L’installation bois est constituée de deux chaudières Compte R. de 8,5 MW unitaire et d’une de 4 MW. Le choix d’installer trois chaudières à bois plutôt qu’une ou deux permet de répondre de manière maximisée par le bois aux besoins de chaleur (chauffage et ECS). La cascade de chaudières de puissances intermédiaires est en effet la meilleure solution pour suivre au plus près la courbe des besoins avec le bois, et ceci même lorsque l’appel de puissance est faible : la puissance appelée ne descend ainsi jamais en deçà du minimum technique de la plus petite des chaudières à bois.

L’une des deux grosses chaudières COMPTE R. à la chaufferie des Valendons, photo Frédéric Douard

La chaudière de 4 MW a ainsi été dimensionnée pour couvrir les besoins minimaux en été et assurer ce qu’on appelle le talon de la courbe de chauffage, à savoir ici les besoins en eau chaude sanitaire. Une chaudière gaz de 10,5 MW assure quant à elle, avec les chaufferies historiques, l’appoint et le secours si besoin.

Vue sur la petite chaudière COMPTE R. de la chaufferie des Valendons et son filtre à manches TECFIDIS, photo Frédéric Douard

Sur la question des émissions de polluants, le plan de protection de l’atmosphère de Dijon Métropole impose une mesure en continu des émissions. Les mesures sont réceptionnées automatiquement via Internet par la DREAL et un contrôle par un organisme extérieur est réalisé chaque trimestre.

Interface de la baie de mesure en continu des gaz de combustion, photo Frédéric Douard – Cliquer sur l’image pour l’agrandir.

L’abattement des poussières est assuré par un duo de dépoussiéreurs multi-cyclones et par un filtre à manches par chaudière, le tout garantissant un rejet inférieur à 15 mg/Nm³ à 6 % d’O2. La valeur limite d’émission pour les oxydes d’azote étant de 400 mg/Nm³, aucune disposition particulière m’a été mise en œuvre sur cette installation. Le réglage de la combustion dans ces chaudières à grille mobile conçues pour consommer des bois jusque 55 % d’humidité est assisté d’une détection d’humidité du bois dans les trémies de chargement.

L’échangeur de l’une des grosses chaudières COMPTE R. de la chaufferie des Valedons avec son ramonage pneumatique, photo Frédéric Douard

La production de cendres était de 635 tonnes pour la saison 2016-17, dont 582 tonnes foyères humides, toutes pour l’instant mises en décharges de classe 1 ou 2 selon leur nature, foyère ou volante. La chaufferie des Valendons est conduite par quatre personnes.

Stock de pièces détachées Compte R. à la chaufferie des Valendons, photo Frédéric Douard

Notons enfin que du côté architectural, un travail important a été fait pour contenir les sons sur le site, y compris pour les organes externes comme les bennes à cendres humides qui peuvent véhiculer des bruits stridents. Les bennes sont ainsi abritées derrières des murets en pierres et même protégées de la pluie par des toitures, un concept qui devrait servir d’exemple !

Les bennes à cendres de la chaufferie des Valendons ont chacune un auvent et un mur anti-bruit, photo Frédéric Douard

La gestion du bois

La consommation de bois de la nouvelle chaufferie est de 50 000 tonnes par an : 75 % de plaquette forestière en P45 et le reste en broyat de palettes en SSD. Ce recours à une énergie renouvelable permet d’éviter le rejet de plus de 25 000 tonnes de CO2 par an.

Livraison de bois déchiqueté à la chaufferie des Valendons, photo Sodien

Le site peut contenir jusque 37 livraisons de 90 m³, ce qui lui confère une autonomie de trois jours par -11 °C. Les camions déversent le bois par sept portes dans trois fosses actives qui constituent les silos des chaudières. Un grappin répartit les surplus de livraison dans la zone passive du stockage. Le grappin doit ainsi gérer les volumes de bois sur trois fosses actives à vider ou remplir, plus une quarantaine de points de stockage & déstockage dans l’aire passive. C’est la hauteur de son chemin de câbles qui permet au grappin de connaître les différents niveaux de combustible.

La grappin circulant entre les fosses de déchargement et le stockage passif de la chaufferie des Valendons, photo Frédéric Douard

Pour la facturation, le bois est échantillonné à la perche lors des livraisons et une mesure d’humidité de l’échantillon moyen de chaque camion est faite à l’étuve afin d’éditer la facture de l’énergie effectivement livrée. Les contrats de fourniture de bois sont établis sur le long terme, de 3 à 15 ans selon les volumes et les qualités.

Livraison de bois par l’une des sept portes de la chaufferie, photo Frédéric Douard

Le mix énergétique du réseau est aujourd’hui de 64 % bois, 28 % cogénération gaz, 7,6 % chaudières gaz et 0,4 % fioul domestique.

Contacts :

• Dijon Métropole : www.metropole-dijon.fr
• La chaufferie des Valendons : www.sodien.fr
• ADEME : 
bourgogne-franche-comte.ademe.fr
• Le chaudiériste : www.compte-r.com
• Filtres à manches : www.tecfidis.fr
• Cheminées : www.unionthermique.fr
• Pont roulant : www.dac42.fr
• Grappin : www.euroben.fr
• Analyse des gaz :
 www.solstice-analyse.com
• Architectes : tria-architectes.fr

Frédéric Douard, en reportage à Dijon

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