La chaufferie bois-solaire-gaz du réseau de chaleur de Châteaubriant

Article paru dans le Bioénergie International n°60 d’avril 2019

La chaufferie bois de Châteaubriant, photo Frédéric Douard

Châteaubriant, ville de 13 000 habitants située au centre du quadrilatère formé par les villes de Rennes, Nantes Angers et Laval, dispose d’un réseau de chaleur fonctionnant au bois depuis 2011. En 2016, les élus ont souhaité compléter cet équipement par deux centrales également raccordées au réseau de chaleur : une solaire thermique et une cogénération au gaz qui permet son financement.

La mise en place du réseau de chaleur

La chaudière bois WEISS de 3,2 MW à Châteaubriant, photo Frédéric Douard

La ville et son maire Alain Hunault s’étaient s’étaient tout d’abord engagés en 2006 dans un projet de développement de la filière bois-énergie porté par le Pays de Châteaubriant. Puis en 2007, ils ont affiché une volonté propre de lutte contre le réchauffement climatique et se sont engagés à réduire les consommations d’énergie et les émissions de CO2. En novembre 2007, le Conseil Municipal lançait des études pour la création d’une chaufferie bois pour desservir en base un petit réseau de chaleur reliant plus de 500 logements du bailleur social Habitat 44, présent dans le quartier de la Ville-aux-Roses.

La conception, la réalisation, l’exploitation et l’investissement de la chaufferie et du nouveau réseau étendu ont été confiés à Engie Cofely suite à une consultation, dans le cadre d’un contrat de délégation de service public de vingt ans signé le 20 novembre 2009. L’installation mise en service à l’automne 2011 comprenait une chaufferie avec la chaudière bois et deux chaudières d’appoint au gaz, un réseau de 7,7 km et 30 points de livraison pour un investissement de 6 millions € dont 50 % ont été financés par l’Ademe.

Le système de ramonage automatique des tubes de fumée de la chaudière bois WEISS à Châteaubriant, photo Frédéric Douard

À ce stade, le réseau alimentait en chauffage et eau chaude sanitaire les logements sociaux, le centre hospitalier, les maisons de retraite, les établissements scolaires et sportifs, la piscine, les bâtiments municipaux et un institut de formation. Le taux de couverture des besoins par le bois était alors de 82 %.

La chaudière WEISS à bois de 3,2 MW à Châteaubriant, photo Frédéric Douard

Une extension du réseau a été réalisée en 2014 pour raccorder le nouvel espace aquatique Aqua Choisel et les abattoirs Castel. La longueur du réseau fut alors portée à 9,9 km. En 2015, la chaufferie bois consommait alors 5 700 tonnes de bois pour un taux de couverture par le bois de 72 %.

La chaufferie biomasse

La chaufferie est équipée en base d’une chaudière Weiss de 3,3 MW. L’appoint est assuré par deux chaudières au gaz naturel de 3 MW chacune. Lorsque les extensions de réseau ont été réalisées en 2014, aucune nouvelle chaudière n’a été ajoutée mais la conduite du réseau a intégré la chaufferie de 3 MW au gaz du centre hospitalier qui était sous-employée.

La salle des vérins d’extraction du combustible, photo Frédéric Douard

L’installation bois est composée d’un silo enterré de 440 m³ qui garantit une autonomie de quatre jours de fonctionnement à pleine charge. La chaudière à grilles mobiles permet la consommation de bois humide. Elle est équipée d’un filtre multi-cyclones et d’un filtre à manches pour capturer les poussières de combustion. Sa maintenance est réalisée une fois avant et une fois pendant la saison de chauffe.

Le silo à bois de la chaufferie de Châteaubriant, photo Frédéric Douard

La centrale solaire thermique

Mi-2018, l’installation existante a été complété par une centrale solaire et par une cogénération gaz de 2 MWé, qui alimente également le réseau de chaleur en base l’hiver à hauteur de 2 MW thermiques, et dont les recettes participent au financement de la partie solaire. Dans cette configuration où le réseau dessert désormais 33 sous-stations et l’équivalent de 1 500 logements, le solaire fournit 3 % de l’ensemble des besoins, la cogénération en base 16 %, et la part du bois est descendue en deçà des 60 %, ce qui a malheureusement fait baisser la part globale renouvelable du mix énergétique, du moins pendant la durée de financement de la centrale solaire. Consciente de cette baisse de couverture renouvelable, la Ville a confié en 2019 à son assistant à Maîtrise d’Ouvrage une étude pour optimiser cette couverture dans cette situation particulière.

Une partie des 2200 m2 de capteurs solaires thermiques de Châteaubriant, photo Frédéric Douard

La centrale solaire de 2 200 m² affichant une puissance crête de 2 MWth, fournit 900 MWh d’eau chaude par an au réseau. Cet investissement de 1,5 M € a été aidé par le fonds chaleur à hauteur de 70 % et est financée par les 72 000 € de recettes de la cogénération gaz chaque année. La production solaire évite l’émission de 2 200 tonnes de CO2 par an.

Ces nouveaux équipements sur le réseau ont permis de réduire de 5 % le coût moyen de la chaleur pour les abonnés, à 85 €/MWh.

La chaufferie solaire de Châteaubriant et ses ballons d’accumulation, photo Frédéric Douard

Notons également que comme ce projet de solaire sur réseau de chaleur ne bénéficiait pas de nombreuses références comparables, Dominique Egret, responsable des services techniques de la Ville et en charge du projet, a exigé un contrat de garantie solaire engageant le bureau d’études (Tecsol), l’exploitant du réseau (Engie Cofely) et le poseur des capteurs solaires KBB (Pasquiet Equipements). En cas de non-respect des objectifs de production (900 MWh), une pénalité égale à deux fois le prix de la chaleur non injectée par rapport aux prévisions (au tarif client), est appliquée et répartie entre les trois engagés.

D’un point de vue technique, la chaleur solaire contribue à préchauffer les retours « froids » du réseau de chaleur vers la chaufferie : 70 °C en hiver et 65 °C en été. Sur ce point des optimisations sont à l’étude pour épuiser encore plus la température retour, ce qui permettrait de valoriser encore plus le solaire.

L’échangeur thermique entre la centrale solaire et le réseau de chaleur de Châteaubriant, photo Frédéric Douard

Durant les heures où la demande est faible et où la production solaire est la plus forte, la chaleur solaire non consommée est stockée dans des ballons d’eau totalisant 150 m³, avant d’être restituée dans la boucle retour du réseau lorsque celle-ci est en demande.

Pour en savoir plus :

Frédéric Douard en reportage à Châteaubriant

Informations de contact de Pasquiet

logo Pasquiet Équipements
14 Rue Denis Papin
ZA La Buzeniere - BP 229
F-85502 LES HERBIERS
+33 251 91 03 10
@ www.pasquiet-equipements.fr contact@pasquiet-equipements.fr
Pasquiet est cité aussi dans ces articles :
  • Vidéo sur l’unité de méthanisation de la Mosellerie Bio Énergie en Touraine
  • L’unité de méthanisation biologique du GAEC Lait des Champs
  • Le Gaec Limovents allie cogénération biogaz et culture de spiruline
  • Tous les articles mentionnant Pasquiet
  • Informations de contact de Weiss

    logo Weiss France
    WEISS FRANCE ENERGIE
    95 rue Derobert
    F-73400 Ugine
    +33 479 89 07 07
    @ www.weiss-france.fr contact@weiss-france.fr
    Weiss est cité aussi dans ces articles :
  • Weiss-France Energie & Verdo sur le marché des chaudières à CSR & OMR
  • Le bois remplace les énergies fossiles dans le réseau de chaleur des Mureaux
  • Grammont, la plus ancienne chaufferie bois de la métropole rouennaise
  • Bientôt une cinquième chaufferie bois à la Métropole Montpellier Méditerranée
  • Articles et reportages sur les chaudières à biomasse Weiss France Energie
  • Un quart des habitants d’Amiens chauffé aux énergies renouvelables
  • Dans le quartier Belle-Beille, la cinquième chaufferie bois d’Angers Loire Métropole
  • Le bois, désormais énergie principale du réseau de chaleur de Calais
  • Le réseau de chaleur de Brest doté d’une chaudière bois Weiss France de 12 MW
  • LIGER, la centrale territoriale multi-bioénergies phare en Bretagne
  • Tous les articles mentionnant Weiss