Tirer pleinement parti de l’optimisation de la température pour un chauffage urbain durable
Accroître l’efficacité énergétique grâce à des solutions d’énergie renouvelable tout en réduisant au minimum les émissions qui y sont associées est le principal défi auquel l’industrie du chauffage urbain (CU) est confrontée. La réduction des températures de service des réseaux de chauffage et l’exploitation de la chaleur renouvelable et excédentaire en tant que source de chaleur est une approche essentielle sur cette voie. Le projet TEMPO, financé par l’UE, a présenté six innovations technologiques qui permettent aux réseaux de CU de fonctionner à des températures plus basses. Trois d’entre elles revêtent une forme numérique: une plateforme automatisée de supervision en ligne visant à détecter les pannes dans les sous-stations de CU, des outils de visualisation destinés aux utilisateurs expérimentés et profanes, et un contrôleur intelligent de réseau de CU permettant d’optimiser les températures d’arrivée et de retour. Les trois autres sont un système de tuyauterie innovant, une optimisation des bâtiments et des tampons de stockage décentralisés. Les paquets de solution de TEMPO ont été mis en œuvre, testés et évalués sur deux sites de démonstration: l’un en Allemagne, dans un nouveau réseau de CU rural basse température, l’autre en Italie, dans un réseau existant de CU haute température. En outre, TEMPO a proposé de nouveaux modèles commerciaux et a démontré leur potentiel de reproduction pour le déploiement de réseaux de CU durables et viables sur le plan économique à travers l’UE. «Cette démarche a apporté une contribution significative au développement et au déploiement des réseaux de CU en Autriche, en Flandre, en Allemagne, en Italie et à l’échelle européenne», explique Johan Desmedt, coordinateur du projet.
Développer la technologie européenne de contrôle de l’énergie urbaine
L’une des technologies mises au point et testées dans le cadre du projet TEMPO est un système de contrôle intelligent qui permet d’optimiser, en temps réel, le fonctionnement des systèmes de CU. Ce système met à profit les travaux réalisés dans le cadre du projet STORM, qui a mis au point un système de contrôle de la charge thermique des réseaux de CU sur la base de la réponse à la demande des bâtiments. Son champ d’application a été élargi, dans le cadre du projet TEMPO, à l’optimisation opérationnelle des niveaux de température du réseau, dans les conduites d’arrivée comme de retour. Étant donné que c’est aux clients qu’il appartient de définir la température de retour, le contrôleur optimise cette dernière en gérant la charge thermique des clients. À la différence de STORM, où le profil de puissance thermique était optimisé, dans TEMPO, c’est la température de retour qui est limitée. La température d’arrivée du réseau est toutefois directement contrôlable au niveau de la production. Il est possible de réduire la température d’arrivée du réseau à un niveau le plus proche possible des limites dictées par les demandes thermiques des clients. Par ailleurs, la capacité thermique intrinsèque de la tuyauterie peut être activée pour stocker temporairement de la chaleur, ce qui permet un décalage temporel de la charge thermique grâce à une augmentation de la température d’arrivée du réseau.
Une étape avant le marché du CU
«De précieux enseignements ont été tirés en termes de processus pour le déploiement et le développement futurs des innovations de TEMPO. Ceux-ci nous ont permis de détecter et de diagnostiquer le comportement sous-optimal de systèmes de chauffage de certains bâtiments», déclare Johan Desmedt. «Cela dit, des obstacles de nature juridique et organisationnelle nous ont empêchés, dans la plupart des cas, de partager les informations avec les consommateurs finaux et de mener des audits des bâtiments afin de connaître l’origine du problème, et a fortiori d’y remédier dans les plus brefs délais.» Dans le meilleur des cas, les paquets de solutions de TEMPO pourraient couvrir 90 % du marché du CU et les principaux groupes cibles sont les sociétés de TIC qui ont noué des liens étroits avec les exploitants de réseaux de CU. L’équipe développera et testera bientôt les nouvelles moutures de l’algorithme du contrôleur de CU, en termes d’interaction des forces du marché, de fonctions d’analyse et de facteurs plus pertinents. «Les projets de démonstration illustrent non seulement la flexibilité et la capacité d’adaptation, mais aussi la demande effective du marché pour ce type de technologie», conclut Dirk Vanhoudt, coordinateur technique.
Mots‑clés
TEMPO, réseaux de CU, température de retour, chauffage urbain, charge thermique, bâtiment, énergie renouvelable, capacité thermique
