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Les réseaux de chaleur

Mis en ligne le 8 Octobre 2010

À l’initiative des pouvoirs locaux, les réseaux de chaleur se multiplient en Wallonie. Présentation de l’intérêt de la technique et de quelques exemples alimentés en bois-énergie.
 
Des réseaux de chaleur sont exploités en Wallonie depuis plusieurs décennies. Certains ont été construits en même temps que de grands projets urbanistiques tels que des campus universitaires (Sart-Tilman pour l’Université de Liège, Louvain-La-Neuve pour l’UCL) ou de grands ensembles de logements (à Droixhe à Liège); d’autres ont été mis en place pour permettre l’utilisation d’une forme d’énergie particulière (comme la géothermie à St-Gislain ou la valorisation de chaleur provenant d’usines, par ex. à Châtelet); …

Le développement de réseaux de chaleur rencontre depuis quelques années un regain d’intérêt, en particulier ceux liés à la filière bois-énergie.

Principe, avantages et obstacles à l’installation d’un réseau de chaleur

Un réseau de chaleur consiste à alimenter un ensemble de bâtiments à partir d’une production centralisée de chaleur au sein d’une seule chaufferie.

Les avantages en sont multiples. Un premier atout réside dans la mise en commun d’investissements lourds pour la production de chaleur. Les réseaux de chaleur offrent ainsi la possibilité de recourir à des systèmes de production d’énergie alternatifs tels que les chaudières au bois, la cogénération classique ou à énergie renouvelable provenant éventuellement de ressources locales (biomasse, …) ou encore de valoriser la chaleur produite à proximité, par exemple dans le cadre d’un processus industriel [1].
Ils permettent en outre d’optimiser la chaufferie, le rendement thermique d’une grosse chaudière étant meilleure que celui d’une plus petite et par conséquent de plusieurs plus petites. La gestion de la chaufferie est centralisée et les coûts de maintenance sont réduitspar rapport à ceux de plusieurs petites chaudières. Grâce à ces économies d’échelle, le coût de production de chaleur en est diminuéet il est possible d’offrir cette chaleur à un prix inférieur à celui des vecteurs classiques (gaz, mazout, …).

Notons que les pertes de distribution des réseaux de chaleur de bonne qualité sont pratiquement négligeables (perte de 1° C par kilomètre de canalisation) à condition de bien isoler les tuyaux, les vannes et  le collecteur de distribution d’eau chaude.

À côté de ces avantages, il convient, lors de la décision d’installer un réseau de chaleur, de prendre en compte quelques points importants inhérents à son exploitation.
L’installation du réseau de distribution implique des travaux de génie civil importants, surtout si le réseau doit être implanté dans un quartier ou un site existant (percement de routes et de trottoirs, raccordement aux bâtiments existants). Néanmoins, cet obstacle n’est pas insurmontable: la plupart des projets récents en Wallonie se sont inscrits au cœur de noyaux d’habitat existants.

Lorsqu’il est projeté de revendre une partie de la chaleur à des tiers, une gestion administrative de la facturation aux clients doit être mise en place.
Dans ce cas, il sera également nécessaire de faire accepter socialement le raccordement au réseau, dans la mesure où tout citoyen n’est pas prêt d’emblée à perdre le contrôle de sa production de chauffage et à dépendre d’une alimentation extérieure à son bâtiment.
Enfin, il s’agit d’effectuer la gestion technique de la chaufferie et du réseau afin de garantir une prestation de qualité.

Quand envisager l’implantation d’un réseau de chaleur?

Les réseaux de chaleur présentent un grand intérêt lorsqu’il existe des besoins en chaleur importants et complémentaires(afin d’assurer un bon rendement de la chaudière).
Tel peut être le cas en présence de gros consommateurs "proches" (c’est-à-dire situés dans un rayon de 2 km environ) ou lorsque plusieurs bâtiments relativement voisins appartiennent ou sont gérés par une même entité (les pouvoirs locaux notamment). Une bonne combinaison des besoins thermiques, quant à elle, est assurée par exemple lorsque logement et bureaux cohabitent [2].

Lors de la construction d’un nouveau quartier ou d’une zone industrielle, il est intéressant d’analyser l’opportunité technique, économique et environnementale d’installer un réseau de chaleur, les travaux de terrassement pour la pose des conduites de chaleur étant plus faciles et moins onéreux à réaliser lors du développement du site que par après [3].

Enfin, la présence d’un producteur de chaleur ou la possibilité de valoriser des ressources localesincitera à envisager l’installation d’un tel réseau.

Réseaux de chaleur alimentés en bois-énergie en Région wallonne

La plupart des réseaux de chaleurs développés récemment à l’initiative des pouvoirs locaux en Région wallonne émanent de réflexions menées dans le cadre d’un plan communal de développement rural (PCDR). De plus, ils s’inscrivent généralement dans le Plan Bois-énergie et développement rural (PBE&DR) pour la Wallonie qui vise à valoriser des sous-produits forestiers ou de l’industrie du bois à des fins énergétiques en les transformant en plaquettes ou en granulés (pellets).

Les objectifs poursuivis par les différentes communes qui se sont lancées dans un tel projet sont de:

  • diminuer leurs factures énergétiques;
  • réduire leurs émissions de gaz à effet de serre;
  • valoriser les ressources locales;
  • soutenir une activité économique de proximité et l’emploi local;
  • montrer l’exemple.

Réseau de chaleur public-privé à Libin

Contexte

La Commune de Libin compte un peu moins de 4.800 habitants et est située dans la zone rurale et forestière du Centre-Ardenne.

Afin de contribuer à la lutte contre les changements climatiques, la commune s’est engagée dans un processus volontariste de réduction des émissions de gaz à effet de serre qui repose notamment sur la diminution de la consommation des bâtiments communaux et le recours aux sources d’énergie renouvelables.

C’est dans ce cadre qu’elle a décidé de faire réaliser une étude de préfaisabilité et ensuite une étude de projet pour l’installation d’un réseau de chaleur alimenté par une chaufferie au bois-énergie. Les conclusions s’étant avérées positives, l’investissement a été réalisé et le réseau fonctionne désormais depuis quelques mois.

Caractéristiques du réseau de chaleur

Le réseau de chaleur a une longueur de 713 mètres. Il alimente 10 bâtiments publics (maison communale, écoles primaire et maternelle, église, CPAS, logements sociaux, presbytère, maison de village, salle de gymnastique, poste) et 15 bâtiments privés (des logements, une banque et un hôtel de 15 chambres).
L’option prise par la commune d’associer les riverains à la démarcheaméliore la rentabilité des infrastructures et le rendement du système grâce à la  présence de consommateurs présentant des profils complémentaires (tertiaire, logement). Le secteur privé représente près de 50 % des consommations du réseau.

La chaufferie alimentant le réseau comporte une chaudière au bois d’une puissance de 540 kWh et une chaudière mazout de 500 kWh. Cette chaufferie centralisée remplace ainsi 26 chaufferies d’une puissance totale d’environ 1.500 kWh.
La chaudière bois couvre 85 à 90 % des besoins du réseau. La chaudière au mazout est destinée à assurer le chauffage en cas de panne, le complément lors des pointes de consommation et le service pour de très faibles demandes.
Cette conception "bi-énergie" présente l’avantage de diminuer la puissance de la chaudière bois, avec pour conséquence une réduction des coûts d’investissement et un fonctionnement optimal de celle-ci dans sa plage de rendement maximal. Elle offre également une sécurité d’approvisionnement en chaleur au réseau.

Les chaudières ont été installées dans une des anciennes chaufferies [4].
Le siloa trouvé place à l’avant de la maison communale et est facilement accessible aux camions [5].

Les bâtiments raccordés au réseau comportent un échangeur de chaleur et un compteur de chaleur individuel. La chaleur est facturée aux particuliers sur une base de 90 % du prix du mazout.

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Construction du silo à plaquettes.

Mise en place de la chaudière.

Au point de vue environnemental, cette chaufferie bois permet de substituer un peu plus 150.000 litres de mazout par du bois-énergie et d’éviter le rejet de plus de 450 tonnes de CO2 chaque année.

Approvisionnement en combustible

Dans un premier temps, les plaquettes de bois sèches seront achetées auprès de fournisseurs.

Libin dispose cependant d’importantes ressources forestières dont plus de 6.000 ha de forêt communale. Afin de pouvoir valoriser les ressources locales (sous-produits forestiers communaux, résidus de scieries locales, …) et de créer de l’emploi, la Commune de Libin a initié un projet de plateforme transcommunale de séchage, stockage et distribution de plaquettes de bois, en collaboration avec les communes voisines de Wellin, Tellin et Paliseul.

Pour en savoir plus…

Différentes communes wallonnes ont développé des réseaux de chaleur alimentés par une chaufferie bois-énergie. Des fiches techniques relatives à différents projets (réseaux de chaleur pour des bâtiments publics à Hotton et à Philippeville, réseau public-privé à Tenneville) sont disponibles sur site web du Facilitateur Bois-Energie [6]: http://www.frw.be

La Région wallonne a mis en place un réseau de facilitateurs énergie pour conseiller les institutions et entreprises qui développent une démarche d’amélioration des performances énergétiques de leurs installations ou souhaitent recourir aux énergies renouvelables. Dans le cadre des réseaux de chaleur et du bois-énergie se tiennent plus particulièrement à disposition des communes:

  • le Facilitateur Bois-énergie pour le service public: Francis Flahaux (084.21.98.60 - );
  • le Facilitateur Cogénération: Ismaël Daoud (081.25.04.80 - ).

Enfin le numéro 57 (octobre 2008) du trimestriel le Réactifédité par la Région wallonne était consacré au bois-énergie. Celui-ci peut être téléchargé dans sa version électronique sur le site web http://energie.wallonie.be (rubrique "Pratique: se documenter").

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  1. [Remonter] Dans le cas d’une telle valorisation en particulier, il est prudent d’étudier une alternative pour l’alimentation du réseau en cas de mise à l’arrêt de l’activité industrielle.
  2. [Remonter] La demande de chaleur a lieu en journée durant la semaine pour les bureaux tandis qu’elle se concentre principalement le soir et les week-ends pour les logements.
  3. [Remonter] A noter que le décret PEB qui entre en vigueur le 1.5.2010 (décr. 19.4.2007, M.B. 29.5.2007), à son art. 237/10, impose  qu’une étude de faisabilité technique, environnementale et économique soit réalisée, afin d’analyser la possibilité de recourir à des systèmes alternatifs de production et d’utilisation d’énergie, dont notamment les systèmes de chauffage urbains collectifs, lors de la construction de grands projets. Cette disposition  s’appliquera aux bâtiments neufs d’une superficie utile totale supérieure à 1.000 m² mais il n’est pas exclu que celle-ci puisse être étendue, dans l’avenir, à des sites.
  4. [Remonter] Cette option est à étudier en fonction de la taille des locaux disponibles et de l’encombrement des équipements, en tenant compte de l’espace nécessaire pour les opérations de mise en place et de mise en fonction (dimensions et configuration des accès, intervention de plusieurs corps de métier simultanément). Il convient également de veiller à l’isolation de cette chaufferie et à prendre des mesures pour éviter d’éventuels problèmes de surchauffe dans les locaux adjacents.
  5. [Remonter] L’accessibilité et l’ergonomie des silos à bois (plaquettes, pellets) sont d’une importance primordiale pour limiter les surcoûts lors de leur remplissage (perte de temps, volume effectivement utilisable, …) et conserver la qualité du combustible livré. Leur conception doit être soigneusement étudiée.
  6. [Remonter] Cliquez, en page d’accueil, sur le logo "PBE&DR".

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L'auteur

Marianne Duquesne

Conseiller expert à l'Union des Villes et Communes de Wallonie

Ingénieur civil architecte, titulaire d’un master complémentaire en urbanisme et aménagement du territoire au cours duquel elle a réalisé une étude sur l’éclairage public communal, Marianne Duquesne est conseiller au sein de la cellule énergie de l’UVCW depuis 2008, après avoir officié durant plusieurs années dans la formation continuée pour le secteur de la construction. Elle est l’auteur de plusieurs guides pratiques relatifs à construction durable, à la maîtrise énergétique et à la performance énergétique des bâtiments.

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Date de mise en ligne
8 Octobre 2010

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