Énergies renouvelables dans les réseaux CAD

Le projet en Suisse

Les partenaires suisses ont profité de l’occasion pour renforcer le développement du marché des solutions renouvelables pour les réseaux thermiques. Les activités du projet ont couvert l’ensemble du pays et se sont adressées à tous les acteurs de la branche: les exploitants de réseaux thermiques, les planificateurs ainsi que les autorités cantonales et locales impliquées dans des projets concrets.

Premières activités du projet 

Afin de soutenir et de diffuser largement les activités et les résultats du projet, un groupe d’accompagnement national a été mis en place avec les principaux acteurs de l’exploitation, de l’industrie et de la politique et comprend des membres des organisations suivantes:

• Office fédéral de l’énergie (OFEN)
• Réseaux thermiques suisse (RETS)
• Association pour l’eau, le gaz et la chaleur (SVGW)
• Union des villes suisses
• Swisspower SA
• Conférence des directeurs cantonaux de l’énergie (EnDK)
• Association suisse et liechtensteinoise de la technique du bâtiment, suissetec
• Initiative chaleur Suisse
• Haute école de Lucerne, HSLU – Institut pour la technique du bâtiment et l’énergie
• TEP Energy GmbH

Les premières réunions du groupe d’accompagnement ont permis de définir les mesures prioritaires pour soutenir l’utilisation des énergies renouvelables dans les réseaux thermiques. Dans un premier temps, une analyse des conditions-cadres en Suisse a été réalisée afin d’identifier les obstacles au développement des énergies renouvelables dans les réseaux existants et d’indiquer les possibilités d’action. L’analyse a révélé que, ces dernières années, de plus en plus de villes prévoient de grandes extensions de leurs réseaux de chaleur en raison de la volonté politique et des stratégies de décarbonation. Cependant, dans les zones densément peuplées où les propriétaires sont hétérogènes, ces projets prennent souvent beaucoup de temps et l’un des défis consiste à proposer aux zones d’approvisionnement, aux sites et aux clients potentiels une offre de chauffage temporaire avant de mettre en œuvre des solutions renouvelables individuelles. En outre, les réseaux existants, parfois anciens, avec leurs températures de fonctionnement souvent élevées et inefficaces, ne sont pas parfaitement adaptés à l’intégration des énergies renouvelables. Un constat important est toutefois qu’aucun projet ne ressemble à un autre et qu’il n’existe donc pas de solutions standard universellement valables. Il n’est donc pas toujours facile de déterminer, dans un réseau existant, quelles sont les sources d’énergie les plus avantageuses à utiliser ou quelle flexibilité est nécessaire lors de la transition vers une production d’énergie renouvelable. Sur la base de cette analyse, l’équipe de projet a rédigé un rapport et, en collaboration avec le groupe d’accompagnement national, a ensuite selectionné cinq mesures par ordre de priorité afin de les mettre en œuvre dans le cadre du projet. Le rapport est public et peut être téléchargé avec les rapports de tous les autres partenaires du projet sur le site Web de RES-DHC [3]. Les mesures et activités mises en œuvre sont présentées dans les chapitres suivants.

Mesure 1: Études de faisabilité

Deux études de faisabilité ont été réalisées afin de démontrer la faisabilité tech-nique et économique de l’intégration des énergies renouvelables dans les réseaux thermiques existants. Ces exemples ont été utilisés pour le transfert de connais-sances dans le secteur et peuvent servir à stimuler des projets pilotes.
L’appel à la soumission d’études de cas a été publié par le biais de différents canaux: communiqués de presse, lettre d’information du projet RES-DHC, mailing de QM chauffage à distance (plus de 3500 personnes) ainsi que par l’appel interne des représentants des intérêts du groupe d’accompagnement national. Malgré ces efforts, la réponse a été plutôt faible. Après des clarifications supplémentaires sur les données disponibles et les chances de mise en œuvre effective, deux projets ont été sélectionnés pour les études de faisabilité [4, 5]. Les résultats montrent qu’une part très élevée d’énergies renouvelables est économiquement justifiable et considérée comme intéressante par les exploitants concernés. Les principaux avantages à mentionner sont: flexibilité et redondance dans la production d’énergie, indépendance vis-à-vis des sources d’énergie étrangères et sécurité d’approvisionnement. La combinaison de la production d’électricité à partir d’énergies renouvelables par couplage chaleur-force et d’installations photovoltaïques en combinaison avec des pompes à chaleur est également présentée dans l’une des deux études de faisabilité.
Le message adressé aux planificateurs et aux exploitants est donc que des solutions 100% renouvelables devraient être explicitement envisagées dans les études préliminaires et de faisabilité, en analysant précisément chaque situation et en recherchant la meilleure solution pour chaque projet. Il s’agit d’éviter qu’une solution standard avec 20% d’énergie fossile soit automatiquement privilégiée pour la charge de pointe et la redondance.

Mesure 2: Offre de formation initiale et continue

L’objectif est de garantir à moyen et à long terme, d’une part, que des spécialistes des réseaux de chaleur soient formés et, d’autre part, que les collaborateurs du secteur reçoivent une formation complémentaire sur des thèmes importants pour la décarbonation des réseaux thermiques.
Dans le cadre du projet, environ 29 offres de formation ont été recensées et rassemblées dans une liste Excel. L’offre a été évaluée et classée par ordre de priorité sur la base des critères suivants: public spécialisé visé, compétences initiales, langue, durée et moment. Sur la base de cette évaluation et en accord avec le groupe d’accompagnement, les organisateurs et l’ensemble de l’équipe de projet RES-DHC, une coopération possible a été développée sous la forme d’exposés, de contributions, de webinaires et d’une présentation des résultats sous forme de rapports ou de diapositives PowerPoint. Les événements suivants ont été planifiés ou ont contribué à la phase de dissémination en 2023:

• Forum du chauffage à distance de l’association Réseaux thermiques suisses (RETS) le 26 janvier 2023 à Berne; contribution de Laure Deschaintre avec plus de 400 participants de Suisse et de l’étranger proche.
• Congrès Euroheat & Power le 24 juin 2023 à Turin; contribution de Stefan Thalmann sur «DHC in Switzerland: Long-term goals» avec environ 40 participants [6].
• Evento Teleriscaldamento (AST)/Energia legno Svizzera le 26 juin 2023 à Lugano; contribution de Laure Deschaintre sur le projet RES-DHC et la décarbonisation des réseaux thermiques en Suisse avec environ 30 participants.
• Atelier sur le thème «Chauffage urbain net zéro: couverture des pics de consommation vs réduction des pics de consommation?». L’atelier a été organisé deux fois en Suisse alémanique et une fois en Suisse romande avec plus de 80 participants [7].
• Série de cours sur la planification et l’exploitation des réseaux de chauffage à distance de QM chauffage à distance [8] par Stefan Thalmann avec un total de 8 jours de cours et près de 100 participants jusqu’à fin 2023.

Mesure 3: Guide de la décarbonation et de la flexibilisation des réseaux 

Un guide [9] pour des réseaux thermiques sans émissions, catalogue de mesures pour la décarbonation et la flexibilisation des réseaux thermiques, a été publié. Le guide couvre les aspects techniques, économiques, juridiques et organisationnels de la décarbonation. Il s’adresse à tous ceux qui sont impliqués dans l’exploitation et/ou le développement de réseaux thermiques en Suisse: exploitants, planificateurs et autorités locales.
Partant du constat, issu des études de faisabilité, que chaque réseau thermique est unique et qu’il n’existe pas de situation de départ identique à un autre réseau, le guide propose un catalogue de mesures visant à rendre l’approvisionnement énergétique aussi durable et renouvelable que possible (voir fig. 2). Aucune des mesures proposées ne peut être considérée comme idéale en soi. Au contraire, une analyse approfondie de la situation actuelle avec toutes les sources d’énergie disponibles est nécessaire pour en déduire une combinaison intelligente de solutions et de systèmes possibles pour un approvisionnement énergétique 100% durable et renouvelable, ou du moins pour se rapprocher fortement de l’objectif.
Les informations contenues dans le guide ont été élaborées et collectées au cours du projet, et de nombreux autres éléments sont issus des ateliers organisés, des échanges au sein du groupe d’accompagnement et des résultats des partenaires internationaux du projet. Depuis août 2023, le guide est disponible en allemand et en français sur le site Web du projet RES-DHC auprès de l’association RETS.

Mesure 4: Guide des solutions transitoires 

Le guide sur les solutions transitoires [10] a pour but de présenter, lors de l’étude ou de l’extension de réseaux thermiques, les possibilités de solutions temporaires d’approvisionnement en énergie, appelées solutions transitoires, du point de vue technique, économique et de la gestion. Les informations traitées doivent soutenir une planification optimale et une bonne exploitation pratique et contribuer à favoriser la rentabilité et l’extension des réseaux thermiques.
L’équipe de projet a élaboré un guide de dix pages en collaboration avec un groupe d’experts et des personnes interviewées (voir fig. 3). Le groupe d’experts et les personnes interviewées comprenaient au total 16 personnes issues de l’économie et de l’administration, qui ont apporté leurs connaissances et leur expérience. L’élaboration de ce guide a suscité un vif intérêt et a été très bien accueillie et largement soutenue par le groupe d’accompagnement, le secteur et l’administration.
Depuis février 2023, le guide et les documents complémentaires sont disponibles en allemand et en français sur le site Web du projet RES-DHC auprès de RETS.

Mesure 5: Point d'information central sur les réseaux thermiques en Suisse 

La mesure comprend la conception et la mise en place d’un point d’information central, afin que les informations sur les réseaux thermiques soient disponibles à long terme, de la manière la plus simple et la plus centralisée possible. Très tôt dans le projet, l’association RETS s’est déclarée prête à mettre en place et à gérer le point d’information sur son site Internet, ce qui a été salué par tous les participants. Un premier concept a déjà été développé en décembre 2021 et discuté avec le groupe d’accompagnement et RETS. L’association ayant changé de nom et de site Internet pendant la durée du projet, le point d’information n’a malheureusement pas pu être réalisé dans le cadre du projet. Comme mentionné ci-dessus, une première ébauche du point d’information est disponible. Il est prévu d’utiliser ce concept dans un autre projet, dans lequel une boîte à outils en ligne pour les communes est prévue.

Transfert de connaissances et de l'échange d'expériences 

• Dans le domaine du transfert de connaissances et de l’échange d’expériences, les activités suivantes ont été menées en allemand et en français pendant le projet:
• Webinaire «Sektorkopplung dank thermischer Netze», 8 juin 2021
• Webinaire «Vers un chauffage à distance 100% renouvelable», 23 juin 2021
• Webinaire «Auf dem Weg zu 100% erneuerbaren Wärmenetzen»
• Workshop «Wärmeplanung als Schlüssel für die Entwicklung von thermischen Netzen», 27 octobre 2021 à Zurich
• Webinaire «Réduction des températures dans les réseaux thermiques», 1^er sept. 2021
• Visite de l’installation SolarCAD II de SIG, 3 novembre 2021 à Genève
• Workshop «Réseaux thermiques zéro-émission: couverture des pointes vs réduction des pointes», 14 juin et 30 août 2023 en allemand à Haltikon (Küssnacht am Rigi) et 15 juin en français à Lausanne.

Les webinaires et les présentations de l’atelier de planification thermique du 27 octobre 2021 peuvent être consultés sur la chaîne YouTube du projet. Tous les autres documents sont disponibles sur le site Web du projet RES-DHC chez RETS.

Remarques finales et remerciements

Les objectifs de la stratégie climatique et énergétique sont ambitieux et les défis sont énormes. Le projet a contribué à la décarbonation des réseaux thermiques existants et au développement de réseaux neutres en CO₂. Il a été soutenu par une large alliance des principaux acteurs du secteur.
Toutes les personnes intéressées peuvent consulter les dossiers et documents publics de tous les partenaires du projet sur le site Web international ou national . Nous remercions chaleureusement le groupe de suivi national, tous les participants au niveau national et international, tous les partenaires du projet et l’UE pour leur soutien dans ce projet.

Bibliographie

[1] Thalmann, S. et al. (2022): Erneuerbare Energie in Thermischen Netzen – Das EU-Projekt RES-DHC in der Schweiz: Aktivitäten seit Projektstart und Ausblick. Aqua & Gas 5/2022: 34–38. https://www.verenum.ch/Dokumente/ST_A%2BG_RES-DHC_De_2022.pdf
[2] Salzmann, M.; Seidnitzer-Gallien, C. (2023): Transformation of existing urban district heating and cooling systems from fossil to renewable energy sources – Summary Report. AEE – Institut für Nachhaltige Technologien for RES-DHC project D4.2 – EU summary report, Gleisdorf. https://www.res-dhc.com/en/know-how/publications/
[3] Deschaintre, L.; Thalmann, S. (2021): Erneuerbare Fernwärme in der Schweiz – Analyse der Rahmenbedingungen, Hebel und Hemmnisse zur Marktentwicklung. Planair SA und Verenum AG für RES-DHC project D2.1 – Regional and EU level surveys, Yverdon-les-Bains und Zürich. https://www.res-dhc.com/en/know-how/publications/
[4] Robineau, J.-L. (2023): Etude de faisabilité CAD – Cas d’étude du CAD Fleurier (Val-de-Travers, NE). Planair SA pour RES-DHC, Yverdon-les-Bains. https://www.thermische-netze.ch/fr/reseaux-thermiques/etudes/
[5] Robineau, J.-L. (2023): Etude de faisabilité CAD – Cas d’étude du CAD Neyruz (FR). Planair SA pour RES-DHC, Yverdon-les-Bains. https://www.thermische-netze.ch/fr/reseaux-thermiques/etudes/
[6] Euroheat & Power (2023): Workshop on Financing renewable DHC systems: Good practices for investors and public authorities, organisiert durch das RES-DHC- und WEDISTRICT-Projekt in Zusammenarbeit mit Euroheat & Power. Euroheat & Power Congress, Turin 24. Juni 2023. https://www.euroheat.org/resource/two-sister-projects-held-a-workshop-on-good-practices-for-investors-and-public-authorities-to-finance-renewable-dhc-systems.html
[7] Thalmann, S.; Deschaintre, L. (2023): Workshop «Fernwärme Netto-Null: Spitzenlastdeckung vs. Spitzenlastsenkung?» und Anlagenbesichtigung in Haltikon SZ. Verenum AG und Planair SA für RES-DHC project, Zürich und Yverdon-les-Bains. https://www.thermische-netze.ch/fr/reseaux-thermiques/etudes/
[8] QM Fernwärme (2023): Kursreihe zu Planung und Betrieb von Fernwärmenetzen. QM Fernwärme c/o Verenum AG, Zürich. https://www.verenum.ch/Weiterbildung_QMFW.html
[9] Deschaintre, L. et al. (2023): Guide des réseaux thermiques sans émissions – Catalogue de mesures pour la décarbonation et la flexibilisation des réseaux thermiques. Planair SA et Verenum AG pour RES-DHC project, Yverdon-les-Bains und Zürich. https://www.thermische-netze.ch/fr/reseaux-thermiques/etudes/
[10] Thalmann, S.; Deschaintre, L. (2023): Guide sur les solutions transitoires pour le déploiement de réseaux thermiques. Verenum AG et Planair SA pour RES-DHC project, Zürich und Yverdon-les-Bains. https://www.thermische-netze.ch/fr/reseaux-thermiques/etudes/