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Title

Audit'bois : Analyse énergétique, environnementale et économique du chauffage à distance au bois à Genève : Retour d'expérience sur l'installation de Cartigny

Authors
Publication Genève, 2013
Collection Terre et Environnement; 123
Description 198 p.
Abstract Le bois énergie est une ressource renouvelable importante : en Suisse il représente plus de 20% de la consommation d’énergie finale d’origine renouvelable et 4% de la consommation totale d’énergie finale. Si aujourd’hui la combustion du bois en Suisse est en grande partie réalisée dans une multitude de petites installations, le potentiel de développement de grandes installations alimentant des réseaux de chaleur est réel, car il est permet une mutualisation des coûts d’investissement tout en favorisant une meilleure efficacité énergétique et environnementale des installations. Ce travail présente un retour d’expérience complet mené sur une installation de chauffage à distance au bois dans le canton de Genève à Cartigny, mise en service en 2008. Il s’agit d’un réseau villageois créé à l’occasion de l’installation de deux chaudières bois de 2 MW et 650 kW. Le réseau mesure 6 km et alimente environ 120 preneurs (essentiellement des villas et quelques gros consommateurs). La consommation annuelle de chaleur par les preneurs est de l’ordre de 5 GWh. L’étude a été menée sur une année complète (2011) et couvre les aspects techniques, environnementaux et économiques. Une méthodologie de mesure du rendement instantané des chaudières a été développée pour caractériser l’impact du taux de charge des chaudières sur le rendement et les émissions atmosphériques, généralement connus pour se dégrader lorsque le taux de charge diminue. Les chaudières ont été analysées dans toute leur gamme de fonctionnement, et les résultats montrent que contrairement à ce qu’on attendait, le rendement des chaudières étudiées est invariant en fonction de leur taux de charge (83% pour la grande chaudière, 90% pour la petite chaudière). Par contre, de manière classique, les émissions en monoxyde de carbone se dégradent fortement en dessous de 50% de taux de charge. La grande chaudière respecte les normes, par contre les réglages de la petite chaudière pourraient être améliorés. Les émissions en oxydes d’azote ne sont quant à elles pas affectées par le taux de charge, et restent en dessous des normes en vigueur. Le suivi énergétique a permis d’établir le bilan énergétique de l’installation sur l’année 2011 : au final, l’énergie utile (consommée par les preneurs) a été de 4 GWh (année particulièrement douce), et l’énergie primaire (consommation de bois) de l’ordre de 6 GWh. En 2011, le rendement global de l’installation a été de 64%, avec un rendement moyen des chaudières de 85%. On peut souligner le bon fonctionnement et la fiabilité des chaudières de Cartigny. Les pertes réseau sont élevées (25% de l’énergie distribuée), à cause de la faible densité du réseau. En effet, celle-ci est de 0.9 MWh/m tracé/an à Cartigny, ce qui est faible comparé à la moyenne suisse (4 MWh/m tracé/an) et à la densité minimale (« critique ») recommandée par les bonnes pratiques, soit 1.3 à 1.5 MWh/m tracé/an. Cette faible densité réseau impacte fortement le coût de la chaleur produite. Les investissements dans la chaufferie bois de Cartigny s’élèvent à 10 millions de CHF, dont plus de la moitié pour la construction du réseau et des sous-stations. Le projet a reçu une subvention initiale de 1.5% et une subvention de fonctionnement d’environ 3 ct/kWh au titre des économies d’émissions de CO2. Le coût de revient de la chaleur est variable d’une année à l’autre : 21 à 28 ct/kWh selon la consommation de chaleur par les preneurs. En effet, de manière classique sur les réseaux de chaleur, les coûts fixes – à couvrir quelle que soit la consommation – sont prépondérants et représentent 60% des coûts totaux. Le prix de la chaleur à charge de l’usager après déduction des subventions est de 18 à 25 ct/kWh selon les années, mais on peut considérer qu’il va se stabiliser autour de 22 ct/kWh. Au prix actuel du mazout, le prix de la chaleur à Cartigny est supérieur au prix de la chaleur mazout, mais la zone d’équilibre se situe entre 1.1 et 1.5 CHF/L mazout (moyenne 2012 : 1.03 CHF/L). Finalement, ce travail a abouti à quelques recommandations concernant les projets de chauffage à distance au bois, notamment sur le respect d’une densité réseau suffisante (>1.5 MWh/m tracé/an) afin de contenir le coût de la chaleur produite. D’autre part, il est préconisé d’opter pour une mixité des sources d’énergies (chaudière bois couplée avec un appoint mazout ou gaz), afin de limiter les investissements et de favoriser le fonctionnement de la chaudière bois dans de bonnes conditions (taux de charge élevés). Enfin, le problème du financement à large échelle du chauffage à distance efficient (pas seulement au bois) a été soulevé, et l’opportunité de constituer un fonds de subventionnement significatif des installations (comme l’ont fait d’autres pays) a été évoquée.
Keywords Retour d’expérienceRéseau de chaleurBois énergieChaudièreRendementEmissions atmosphériquesCoût de l’énergieFinancement
Full text
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Structures
Research groups Systèmes énergétiques
ISE Pôle Sciences
ISE Energie
Citation
(ISO format)
HAROUTUNIAN, Anthony et al. Audit'bois : Analyse énergétique, environnementale et économique du chauffage à distance au bois à Genève : Retour d'expérience sur l'installation de Cartigny. 2013 https://archive-ouverte.unige.ch/unige:32223

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Deposited on : 2013-12-17

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