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Centrale de cogénération Avesco pour la distribution du chauffage à distance

CCF Avesco chez InfraWerke Münsingen

Oliver Schwarz, responsable du département Distribution d’eau et de chaleur auprès des InfraWerke Münsingen

Dans le cadre de la construction du nouveau réseau de chauffage urbain sud, les InfraWerke Münsingen s’étaient penchés sur deux options, l’exploitation d’un couplage chaleur-force ayant été décidée dès le début. Or, le gaz naturel, combiné aux pompes à chaleur, représentait la source d’énergie idéale du point de vue énergétique et écologique.

Chauffage urbain sud avec couplage chaleur-force

«Grâce au couplage chaleur-force, nous avons pu concrétiser de manière optimale le plan directeur énergétique, tout en créant des conditions idéales pour l’extension de la chaleur à distance.» Oliver Schwarz, responsable du département Distribution d’eau et de chaleur auprès des Infra Werke Münsingen, perçoit un important facteur de succès pour l’approvisionnement consistant en énergie de la commune avec un réseau de chauffage urbain, en permanence expansif, dans les décisions politiques des années écoulée. «Notre centrale couplage chaleur-force (CCF) est l’étape logique, compte tenu de la volonté politique de la population et de la prise en considération des conditions locales.» Avec le CCF, mis en service en 2015 dans la centrale énergétique, des rendements thermiques maximaux de 1600 kW et électriques de 1000 kW sont à disposition. L’installation est exploitée par la chaleur et approvisionne une région géographiquement croissante à Münsingen.

 

Pionnier en matière d’énergie et de durabilité

Les InfraWerke Münsingen forment une entreprise autonome de droit public de la commune et alimentent une vaste clientèle en courant, en eau et en chaleur. En 2018, on a pu se pencher ici sur un label de 20 ans de ville énergétique – Münsingen était, en effet, la première commune du canton de Berne ayant obtenu ce label.  Entretemps, on a pu atteindre le statut d’Or. L’ère du chauffage à distance avait débuté au milieu des années 1990 avec l’exploitation de la chaleur dissipée  de l’installation d’épuration des eaux usées. A cette époque déjà, on avait introduit le raccordement au réseau obligatoire, et il y a près de 10 ans, on avait élaboré un plan directeur énergétique, dans lequel il était stipulé d’une part, que près d’un tiers des immeubles était déjà équipé de pompes à chaleur et que, d’autre part, les conduites d’alimentation en gaz naturel pour l’Oberland bernois pouvaient être une option pour les étapes d’extension futures.

Lors de l’extension du chauffage à distance en direction du sud, dans une région comportant des zones d’habitation, artisanales/industrielles, le principe du raccordement au réseau obligatoire entrait alors à nouveau en jeu – sauf si l’on optait pour une source d’énergie renouvelable. Des signaux clairs et nets et le fondement pour la planification de la centrale énergétique étaient alors établis. Avec la motion de ne pouvoir exploiter dans ce périmètre des sources de chaleur géothermique ou de la nappe phréatique, il ne restait que le bois ou le gaz naturel pour l’extension sud et l’intervention décidée d’un couplage chaleur-force. Compte tenu des volumes de bois nécessaires et des transports consommant beaucoup d’énergie et générant d’intenses émissions nocives qui y sont liés, on avait finalement opté pour le gaz naturel et les centrales de cogénération exploitée avec ce gaz.

 

Possibilités flexibles pour l’exploitation du gaz naturel

Cependant, avec le raccordement au gaz, on n’avait pas uniquement rendu l’alimentation en chaleur à distance possible à Münsingen, mais on a également fourni des options pour des applications industrielles avec la chaleur de processus, dont la chaleur dissipée peut être réintégrée dans la considération énergétique globale. Oliver Schwarz affirme: «A l’heure actuelle, le raccordement doté du rendement le plus faible d’une maison multifamiliale comporte près de 22 kW dans le réseau sud, le plus grand preneur présentant 440 kW. De principe, nous serions également ouverts pour les maisons individuelles, pour autant qu’elles se situent dans un rayon raisonnable par rapport à nos conduites d’alimentation. Et, la conduite de raccordement en réalisation entre le réseau nord et le réseau sud plus récent, permettra d’atteindre une exploitation plus redondante et plus efficiente.»

La centrale énergétique n’est actuellement équipée que d’un seul CCF Avesco. Les températures de la chaleur à distance se situent à l’aller à 70 – 80°C, et au retour à 40 – 60°C. Dans l’extension finale, une deuxième unité pourra y être intégrée, ce qui permettra de doubler le rendement. Les pics de consommation journaliers pourront être désamorcés avec deux accumulateurs tampon de 30m3. Trois cuves à deux combustibles (extension finale 4 unités), avec respectivement 2 MW de rendement, ont pour but de couvrir les pics de charge en général. Or, le CCF n’avait pu être exploité de façon optimale, aussi longtemps que les livraisons de chaleur se situaient encore au-dessous des valeurs calculées et planifiées, ce qui était dû aux processus d’enclenchement et de coupure récurrents. Le mode d’exploitation se stabilisera avec chaque nouveau preneur supplémentaire, comme cela sera le cas à présent avec un autre grand lotissement et le regroupement des deux réseaux thermiques (nord-sud). 

 

Objectif substantiel

Au cours de l’extension finale, qui devrait être atteinte en 2035, le rendement thermique global comportera plus de 9000 kW et les 2000 kW de courant permettront alors d’exploiter également l’ensemble des pompes à chaleur de la commune. Tandis que durant la première année d’exploitation de la centrale énergétique sud, seuls 2 GWh ont pu être générés en desservant à peine 40 raccordements, on escompte pouvoir générer à l’avenir approximativement 22 GWh. Du point de vue de la planification et compte tenu de la centrale énergétique d’un agencement orienté vers l’avenir, les conditions sine qua non y sont parfaitement prédéfinies.

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