renouvelable – Conseil Chauffage

Énergie renouvelable – Intérêt croissant pour l’hydrogène au Québec

Conseil-Chauffage — Wed, 18 Aug 2021 07:53:26 +0000

Énergie renouvelable – Intérêt croissant pour l’hydrogène au Québec

Trois entreprises du secteur de l'hydrogène ont récemment amorcé des démarches auprès du gouvernement du Québec pour obtenir le soutien, notamment financier, nécessaire à la distribution ou à la production de la précieuse molécule dans la province.

© Jasper Jacobs Belgique Sortie via Agence France-Presse
Le Vancouverois HTEC a entrepris des démarches pour obtenir une subvention de 30 millions de dollars du Québec pour déployer un réseau d'approvisionnement en hydrogène au Québec.

Le Vancouverois HTEC a entrepris des démarches pour obtenir une subvention de 30 millions de dollars du Québec pour déployer un réseau d'approvisionnement en hydrogène au Québec. Cinq stations d'hydrogène vert – hydrogène produit à partir d'énergies renouvelables – pourraient ainsi voir le jour dans les années à venir, principalement dans la région de Montréal.

« Nous sommes en discussion avec des entreprises qui ont des flottes de camions et des agences de transport (municipales et régionales) pour qui le transport « tout électrique » est moins approprié et qui pourraient être intéressées par des véhicules (qui combinent) électriques. et l'hydrogène », explique Pierre Gauthier, directeur général de la division Québec de HTEC.

L'entreprise espère pouvoir desservir les taxis, les véhicules de livraison de nourriture, les camions et les bus, "qui fonctionnent souvent plus de 12 heures par jour". L'hydrogène pourrait surmonter les défis de la recharge de véhicules 100 % électriques, selon Gauthier. HTEC possède 17 stations au Canada, dont une au Québec depuis le 1^euh Juillet.

Registre des lobbyistes

La multinationale américaine Air Products, pour sa part, s'est inscrite au registre des lobbyistes du Québec au début du mois d'août. Elle explique vouloir "déterminer l'intérêt et les programmes pour la production d'hydrogène vert pour les usages industriels, les transports, le chauffage et la production d'énergie".

Avec un chiffre d'affaires de près de 9 milliards de dollars US, ce producteur d'hydrogène présent dans une cinquantaine de pays exploite également des stations de ravitaillement en hydrogène, dont plusieurs en Californie.

Une troisième entreprise, H2V Énergies, a également amorcé des démarches de représentation pour « convaincre le gouvernement du Québec d'investir (…) 200 millions de dollars par prêt ou subvention pour la construction d'une usine à Bécancour », peut-on lire dans le registre des lobbyistes. . Son procédé de production d'hydrogène consiste à transformer des matières résiduelles en énergie : écorces et déchets de bois, papier et même plastique non recyclable.

Vidéo : Le REM de l'Est inquiète les ministères (Le Devoir)

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Stratégie de décarbonation

Le contexte actuel est favorable au Québec, selon Michel Archambault, président d'Hydrogène Québec, une association qui regroupe des entreprises œuvrant au développement de la filière. « Il y a plus d'argent disponible pour développer des projets et des infrastructures. "

Ottawa a annoncé sa stratégie sur l'hydrogène en janvier. Celui-ci vise à « maximiser la décarbonation » pour atteindre la neutralité carbone d'ici 2050, mais aussi à jeter les bases d'une industrie qui pourrait exporter de l'hydrogène vert.

Dans son plus récent budget, le gouvernement du Québec a pour sa part réitéré sa volonté de développer le secteur en annonçant des investissements de 20 millions de dollars, et il devrait publier sous peu sa propre stratégie hydrogène.

Deux des centres de production les plus importants sont situés dans la province. L'usine de Bécancour du géant français Air Liquide produit quotidiennement près de 8,5 tonnes d'hydrogène vert. En décembre, Hydro-Québec annonçait la construction possible à Varennes d'une usine d'électrolyse d'une capacité de 88 mégawatts (MW), l'un des plus puissants électrolyseurs verts au monde.

«Mais il est important que le Québec se positionne maintenant dans le secteur, a souligné Michel Arsenault. D'autres Etats misent déjà sur le développement du secteur. L'Arabie saoudite envisage de construire l'une des plus grandes centrales solaires et éoliennes au monde alors que le Chili annonce la création d'un fonds de 50 millions de dollars pour soutenir la production et l'exportation d'hydrogène vert.

Le cas du Chili offre une comparaison intéressante, note M. Arsenault. « Le coût de l'électricité y est extrêmement bas, mais la production éolienne ou solaire n'est pas accessible 24 heures sur 24. Par conséquent, comme l'électrolyseur ne fonctionne pas tout le temps, la production finit par être plus chère qu'au Québec.

Cependant, les avancées technologiques pourraient faire baisser les coûts de production et rendre la production d'hydrogène à partir du solaire et de l'éolien plus attractive au fil des années. « Dans un tel contexte, la question qui se pose est la suivante : l'avantage concurrentiel du Québec est-il durable ? Nous pourrions devenir – qui sait – un importateur si nous ne développons pas ce secteur aujourd'hui. »

Le marché de l'hydrogène vert, estimé à 1 milliard de dollars US en 2020, devrait croître de 15,7% par an jusqu'en 2028, selon les prévisions de Quince Market Insights. En volume, le marché mondial de l'hydrogène vert devrait croître de 13,4% par an sur la même période.

L’enjeu des réseaux de chaleur renouvelable

Conseil-Chauffage — Wed, 17 Mar 2021 08:12:33 +0000

L’enjeu des réseaux de chaleur renouvelable

Éclairage par Serge Defaye pour L'usine écologique.

Les réseaux de chaleur sont constitués d'une chaufferie centrale (ou plus), de conduites de retour et de départ souterraines et pré-isolées et de sous-stations d'échange et de comptage au pied du bâtiment (Figure 1).

Contrairement aux chaudières fonctionnant aux combustibles liquides ou gazeux (fioul domestique ou gaz naturel), dédiées aux bâtiments à chauffer ou aux convecteurs électriques, cette configuration est requise pour les combustibles solides (bois énergie), la géothermie profonde, ou la récupération de chaleur fatale: incinération , procédé industriel, cogénération au gaz naturel ou au biogaz….

En effet, il est impensable, par exemple, de créer dans une zone urbanisée autant de systèmes de chauffage au bois, ou puits géothermiques, qu'il y a de bâtiments ou d'établissements en question. Il s'agit donc d'une forme de production / distribution d'énergie thermique locale, mais centralisée au niveau d'une ville, d'un quartier ou maintenant d'une grande ville rurale.

En France, le chauffage urbain est ancien: le réseau parisien a été créé en 1928! Malgré un fort développement autour des ZAC dans les années 1960 et 1970 et une relance au tournant des années 2010, son poids dans l'offre de chaleur reste modeste: 760 unités en 2017 pour une livraison de 25 TWh (sur une consommation totale légèrement supérieure à 500 TWh). Côté positif: la part des énergies renouvelables et récupérées dépasse désormais les 50% et augmente d'année en année.

Par exemple, le parc de chaudières à bois de plus de 1 MW en 2018 concernait près de 350 réseaux de chaleur, dont ceux alimentés par une unité de cogénération. La capacité installée était d'environ 2 235 MWth.

Figure 1: Principes techniques d'un réseau de chaleur renouvelable

En matière de développement des réseaux de chaleur urbaine alimentés par les énergies renouvelables, les objectifs de la transition énergétique à l'horizon 2030 sont très ambitieux: 40 TWh, soit une croissance de 60% en 10 ans.

En Europe du Nord, les réseaux de chaleur sont beaucoup plus développés, pour des raisons climatiques évidentes, mais aussi en raison du choix de politiques énergétiques favorisant une forme de production / distribution de chaleur permettant de s'appuyer fortement sur les sources renouvelables. En Suède, la taxe carbone, instituée il y a près de 30 ans et qui atteint 125 € / tonne de CO2, a eu un effet de levier très fort sur le développement des réseaux de chaleur, en particulier pour le bois (graphique 4).

Figure 2 et 3: Inventaire des chaudières à bois> 1 MW en France

Figure 4: Composition du mix énergétique des réseaux de chauffage urbain en Suède

L'émergente renouvelable en concurrence avec le fossile existant

Les combustibles fossiles liquides ou gazeux présentent des défauts macroéconomiques et environnementaux bien documentés. Au contraire, de nombreux arguments militent en faveur de la chaleur renouvelable via des réseaux à créer ou à étendre: économies d'énergies fossiles, valorisation des ressources forestières, lutte contre l'effet de serre et protection de l'environnement, aménagement du territoire. et développement local, économie circulaire, création d'emplois locaux… (Figure 5).

Cependant, il y a des difficultés: lorsqu'une collectivité décide de créer un réseau de chaleur sur son territoire, elle s'engage dans un processus complexe et long, qui s'étalera sur plusieurs années et peut s'avérer infructueux.

Pour les utilisateurs, initialement approchés par l'établissement, le raccordement à un réseau de chaleur est en principe simple. Mais cela implique un engagement à long terme et inflexible. C'est un handicap, particulièrement vrai pour le secteur privé, mais parfois aussi pour les établissements publics ou encore les logements collectifs.

Pour les utilisateurs, les carburants liquides ou gazeux et l'électricité ont un avantage évident: ils se voient livrer chez eux un produit «prêt à l'emploi», qu'ils peuvent abandonner ou ajuster à tout moment, ou conserver mais changer. fournisseur.

Ces «installations» appréciées des décideurs en charge de la maîtrise de l'énergie sur le terrain sont soutenues par la déréglementation des marchés de l'énergie, qui permet désormais de mettre en concurrence les fournisseurs et de les faire évoluer. Cela n'est pas possible avec le réseau de chaleur, qui s'inscrit dans une démarche patrimoniale de long terme et de solidarité entre les acteurs du territoire.

L'alternative renouvelable, même lorsqu'elle réussit à démontrer son intérêt économique par rapport à la référence fossile existante, n'est pas forcément vue favorablement par tous les utilisateurs potentiels: certains considèrent que l'appartenance au réseau, nécessitant un abonnement contraignant de longue durée, les prive de leur liberté de choix. Cette situation illustre les difficultés de mise en cohérence du droit de la concurrence avec le déploiement de solutions durables.

Figure 5: Avantages des réseaux de chaleur renouvelables

Les particularités juridiques des réseaux de chaleur

D'un point de vue juridique, le réseau de chaleur est un service public à caractère industriel et commercial dont la mise en œuvre relève de la responsabilité de la collectivité ou d'un EPCI auquel il adhère, sous gestion directe (contrôle), ou sous gestion déléguée (DSP ).

Il s'agit d'une compétence facultative pour la communauté. Bien qu'elle soit explicitement prévue par la loi (Code général des collectivités territoriales), de nombreux élus ignorent cette option ou ne souhaitent tout simplement pas l'exercer. C'est un point de blocage à surmonter puisque le maire et / ou les membres du conseil municipal doivent être convaincus de l'intérêt de la démarche, donc informés / sensibilisés par des spécialistes (ADEME, associations pour le développement des énergies renouvelables, entreprises de la représentants du secteur de l’énergie, de la forêt ou du bois). Cette phase préliminaire devrait permettre à la collectivité locale de s'approprier ce type de projet, alors que la consommation du patrimoine communal ou communautaire représente une petite partie de l'énergie totale qui sera distribuée par le futur réseau (souvent de l'ordre de 10% ).

La deuxième particularité concerne le caractère optionnel du raccordement des futurs utilisateurs, contrairement à d'autres services publics comme l'assainissement collectif qui sont obligatoires. Le futur utilisateur d'un réseau de chauffage urbain est déjà chauffé par une autre source d'énergie. Rien à voir donc avec l'électrification ou l'approvisionnement en eau dans les campagnes des années 50, attendues alors comme le messie!

L'utilisateur potentiel doit être approché par la commune (direction) ou son exploitant (DSP) dans le cadre d'une phase dite de commercialisation, avant le début des travaux. L'accord du futur abonné quant à son passage au réseau de chaleur se fait généralement sur la base d'une comparaison, en coût global, entre la référence fossile (ou électricité) et l'alternative renouvelable.

Cette comparaison entre solutions centralisées (réseau) et décentralisées (chaudières à combustible liquide ou gazeux) est difficile à transmettre aux futurs utilisateurs. Tout d'abord, il faut leur présenter de manière pédagogique le réseau de chaleur et leur démontrer que le service rendu comprend l'ensemble des charges d'amortissement du carburant, de fonctionnement et des équipements (en sous-station). Enfin, comparez ces coûts agrégés avec ceux du combustible de référence, plus les coûts d'entretien et de renouvellement de la chaudière existante.

Ensuite, il faut faire accepter une tarification où le poids de l'abonnement (frais fixes d'amortissement et d'exploitation) est très lourd (plus de 50% de la facture totale – Figure 6), contrairement à ce qui prévaut avec le gaz ou l'électricité que tout le monde a en tête comme point de comparaison. Cette structure tarifaire, protégeant le service public local non partagé, en partie décorrélée du niveau de consommation observé et d'éventuels efforts d'économie d'énergie, n'est pas bien acceptée par certains utilisateurs.

Figure 6: Structures de coûts comparées entre la situation de référence gaz et le réseau renouvelable (exemple du bois énergie)

Un projet de réseau de chauffage urbain n'est viable que si la grande majorité des utilisateurs approchés dans le premier établissement y adhère. Les raisons d'un refus de connexion ne sont pas seulement financières mais découlent également d'autres considérations, notamment comme nous l'avons rappelé d'un engagement à long terme, en contradiction possible avec l'avenir de l'entreprise ou du bâtiment, voire la situation familiale dans le cas des maisons privées.

Aucun réseau de chaleur ne se crée donc sans une longue concertation avec les usagers et sans leur soutien majoritaire, sous l'égide de la communauté et dans une ambiance plutôt consensuelle.

Un processus démocratique, mais complexe et long

C'est un euphémisme de dire que la production / distribution d'énergie centralisée n'a jamais fait l'objet d'un débat démocratique réel et large. Leurs périmètres ont toujours fait partie du domaine réservé de l'État (nucléaire) et / ou ont été l'apanage des grandes entreprises multinationales (pétrole et gaz), avec ou sans capitaux publics.

Ce n'est pas le cas de la chaleur renouvelable: sa mise en œuvre, via un réseau de chaleur, suppose un bel exercice de démocratie locale participative et nous ne pouvons que nous en féliciter. Avec la contrepartie d'un processus (trop) long, des études initiales à la mise en service des installations!

A partir de la décision de principe, la communauté doit choisir un mode de gestion, souvent la gestion pour les petites communes faute d'opérateurs compte tenu de la taille modeste du projet, plutôt la délégation de service public (concession) pour les villes moyennes et grandes. où des entreprises spécialisées se positionnent en réponse à une consultation.

Les communes ont la possibilité de transférer leur compétence à un EPCI de type union de l'énergie, mais un tel transfert n'est actuellement ouvert qu'à un petit tiers du territoire hexagonal.

Pour les deux modes de gestion, les étapes technico-économiques et juridico-contractuelles sont assez similaires. Sauf que, sous gestion, c'est la communauté qui assume les relations et les responsabilités avec les différents partenaires (bureau d'études, entreprises de construction, exploitant et fournisseur de combustible) et bien sûr avec les futurs utilisateurs.

Dans le cas d'une concession, il délègue ces missions mais est responsable du choix d'un prestataire, à l'issue d'une procédure de mise en concurrence prévue par la loi Sapin de 1992, modifiée par l'ordonnance de janvier. 2016. Il a également le droit et le devoir de contrôler le délégataire.

L'engagement et la rigueur de la part des élus, de leurs assistants et autres partenaires sont essentiels dans toutes les phases du processus: études préalables, construction, financement, exploitation / gestion à long terme. A chaque étape, il est nécessaire d'évaluer correctement les risques sur les charges et sur les produits. Comme le dit le proverbe "le diable est dans les détails".

Les risques sur les charges peuvent résulter de choix techniques initiaux (surdimensionnement) et / ou d'une sous-estimation des investissements et provisions pour gros entretien / réparation.

Dans le cas des réseaux alimentés par des chaudières à bois, une vigilance particulière doit être exercée sur le contrat de fourniture de combustible (quantité, qualité, prix, indexation, etc.).

Les risques sur les produits surviennent si la commercialisation des politiques d'abonnement a été insuffisante et / ou lors d'une restructuration urbaine, travaux importants d'isolation des logements (légitimes également en termes d'efficacité énergétique), de la baisse d'activité ou de la disparition des une entreprise cliente. Bien entendu, ces difficultés sont plus faciles à surmonter lorsque le réseau peut être redéployé, ce qui nécessite alors des investissements supplémentaires.

Les raisons qui justifient le développement des réseaux de chaleur renouvelables restent (aménagement du territoire et gestion raisonnée des espaces forestiers, développement de l'économie locale, réduction des émissions de gaz à effet de serre…). Mais deux obstacles majeurs doivent être levés aujourd'hui, la compétitivité des énergies renouvelables par rapport aux références fossiles et le financement public et privé d'investissements lourds qui ne peuvent être amortis que sur le long terme.

Un développement contrarié, face à une situation énergétique déprimée

La phase de commercialisation est d'autant plus longue (et les résultats incertains) que les prix des énergies fossiles sont bas et / ou à la baisse. Le développement des réseaux de chaleur a donc été plus facile et plus rapide dans le contexte qui prévalait il y a quelques années, lorsque le prix du baril de pétrole était supérieur à 100 $ et celui du gaz naturel beaucoup plus élevé qu'aujourd'hui.

Figure 7: Evolution du baril de pétrole Brent en $ / baril

Chiffre 8: Evolution des tarifs réglementés du gaz d'Conseil Chauffage depuis 2009

La forte dynamique de la fin des années 2000 / début 2010 est au point mort, depuis la forte baisse du prix du pétrole et surtout du gaz naturel. Les projets bois, par exemple, comme leur financement public (Fonds Chaleur), ont fortement baissé: les opérations initiées en 2018 ont été divisées par 4 par rapport à l'année record de 2010 (en TWh / an).

Figure 9: Développement des projets biomasse et des interventions du Fonds chaleur pendant 10 ans

Exemple de projet de réseau de chauffage urbain ENR en 2019

Pour concrétiser un projet de réseau de chaleur, le prix de la solution renouvelable doit être nettement inférieur à celui des équipements fioul ou gaz en place, en moyenne d'au moins 10% et même un peu plus pour certains utilisateurs comme les bailleurs sociaux. Exemple. Ce différentiel dépend du niveau du prix de référence de l'énergie, qui fluctue d'une période à l'autre.

Deux mécanismes de soutien public (subventions aux travaux et TVA à taux réduit) abaissent automatiquement le prix de la chaleur renouvelable d'environ 20 à 25% pour un réseau de taille moyenne distribuant 20 GWh d'énergie thermique par an.

Actuellement, l'effet cumulatif de ces deux dispositifs permet de ramener le prix du MWh utile plus ou moins au niveau du gaz naturel, y compris la taxe carbone 2018. En raison de ce manque de différence entre la référence fossile et l'alternative renouvelable, on constate que certains utilisateurs potentiels refusent de signer leur politique d'abonnement! (Figure 10).

Figure 10: Impacts du Fonds Chaleur et TVA 5,5% sur le coût final de la chaleur des réseaux d'énergies renouvelables et comparaison avec la référence gaz en fonction du niveau de contribution climat énergie, taxe carbone

Conclusion

Actuellement, la création d'un réseau de chaleur renouvelable, de la prise de décision initiale à la mise en service, s'étend sur de nombreuses années, alors que le processus ne s'avère pas simplement un échec. Le processus est très complexe et l'achèvement d'un projet trop long. Le succès d'un réseau de chaleur renouvelable dépend aussi beaucoup de l'engagement du maire (ou du président) et des élus qui doivent être très motivés et proactifs.

Pour mener à bien ces projets, ces élus doivent obtenir un consensus global au sein du conseil municipal (ou communautaire) et le soutien d'une majorité des abonnés potentiels! Il faut donc mieux accompagner les élus locaux si l'on veut atteindre les objectifs ambitieux de l'Union européenne et des pouvoirs publics français en matière de changement énergétique et de réduction des émissions de gaz à effet de serre!

Plus précisément, les pouvoirs publics doivent travailler aux côtés des collectivités territoriales et des acteurs économiques pour surmonter deux difficultés majeures auxquelles sont confrontés les promoteurs et les acteurs de la chaleur renouvelable:compétitivité ; en l'absence de hausse du prix de base des énergies fossiles, cela passe par une taxation du carbone, dans la voie initialement prévue par le parlement, mais avec une compensation financière pour les plus faibles; Financement public et privé ; ceux-ci doivent être agrégés et simplifiés, via des opérateurs régionaux, soutenus par un fonds de péréquation / garantie au niveau national.

Etude UNICLIMA : Energie et Carbone : les solutions chaleur renouvelable face à la future RE 2020

Conseil-Chauffage — Fri, 03 Apr 2020 06:18:10 +0000

Etude UNICLIMA : Energie et Carbone : les solutions chaleur renouvelable face à la future RE 2020

Le principe est de calculer les performances des différentes solutions de chaleur renouvelable avec les paramètres du moteur actuel de l'expérience E + C-, puis de corriger les résultats en tenant compte de la nouvelle commande d'électricité en énergie et carbone du futur environnemental réglementation: un coefficient d'énergie primaire (CEP) abaissé de 2,58 à 2,3 et les émissions de carbone réduites de 180 à 79 g C02 / kWh.

La comparaison, réalisée sur deux marchés clés – maisons individuelles et logements collectifs -, compare l'efficacité énergétique-carbone de plusieurs types d'équipements. A noter que le ratio de chaleur renouvelable (RCR) est réduit aux usages immobiliers et ne prend pas en compte l'énergie des usages mobilier.

(1) Uniclima regroupe 86 fabricants ou groupes, 330 sites dont 75 usines, 41 départements R&D, 21 400 emplois directs pour un chiffre d'affaires de 6,6 milliards d'euros, dont 1,8 à l'export, avec une forte représentation du marché: Chaudières gaz et fioul ≈ 98% , Pompes à chaleur ≈ 95%, Climatisation ≈ 92%, Ventilation et traitement de l'air ≈ 80%, Équipement solaire ≈ 80%, Radiateurs à eau ≈ 70%, Filtration ≈ 60%, Chaudières à bois ≈ 35%.

La maison individuelle

6 solutions d'énergies renouvelables sont testées avec, comme norme de construction, une maison BBIO -24%, dans la zone médiane H2b.

– Chaudière gaz + chauffe-eau solaire individuel (option CESI 2 m²),

– Chaudière à gaz + chauffe-eau thermodynamique (CET),

– pompe à chaleur air / air + EJ + CET + photovoltaïque 1,5 m²,

– Poêle à bois + EJ + CET,

– Pompe à chaleur double service air / eau (DS)

– Chaudière hybride

Impact énergétique

Sur le graphique n ° 1, la ligne bleue horizontale représente le niveau d'énergie 2 de l'expérience E + C -.

Chaque barre verticale représente une variante de solution

La partie rose clair indique la performance avec le facteur énergétique de l'électricité actuelle (2,58)

La partie rose foncé estime la performance en tenant compte de l'indicateur RE 2020, en cours de test (2,3).

Le constat: Avec la valeur 2,58, les solutions passent le niveau Energie 2 sauf la solution PAC air / air à effet Joule qui nécessiterait donc un cadre plus exigeant en terme d'isolation. En revanche, avec une valeur de 2,3, la solution à effet Joule passe sans autre effort sur l'enveloppe. Si l'on veut garder l'équilibre de ses solutions, il faut donc renforcer le seuil du rapport factoriel 2,3 / 2,58, soit –11% comme indiqué par la ligne rouge sur le graphique n ° 2. Noter le vert la ligne de ce graphique indique le rapport de chaleur renouvelable qui varie, selon les solutions, de 20% à près de 50%.

Impact carbone

Le graphique n ° 3 présente les calculs de l'impact carbone en fonctionnement, toujours pour un MI en zone médiane et avec les mêmes solutions. Les barres bleues indiquent les facteurs C02 actuels pour l'électricité et les barres rose foncé les nouveaux facteurs d'émission envisagés par RE 2020. Résultat? Si le changement de niveau n'a quasiment pas d'impact sur les solutions gaz, il se traduit en revanche par un changement significatif des impacts de -37% sur la solution à effet joule et de -27% avec la pompe à chaleur double service (DS).

Le graphique 4 montre l'impact sur le carbone Conseil Chauffage de la maison qui est plus mesuré. Elle est quasi nulle pour les chaudières gaz et réduite à -9% pour la solution à effet Joule et à -6% pour le PAC DS.

«Si nous voulions, ce qui sera probablement proposé lors de la concertation, mettre une exigence carbone à la place de la chaleur renouvelable, un problème se poserait, prévient Valérie Laplagne. Certaines solutions renouvelables auront du mal à passer avec probablement pour conséquence une part importante donnée à la solution avec Joule Effect qui se positionne mieux sur le plan économique. "

Impact carbone avec PEP en MI

Le graphique 5 montre les variantes avec un calcul forfaitaire du lot HVAC – une possibilité donnée en l'absence de déclaration environnementale par équipement (PEP), par un calcul plus détaillé prenant les données environnementales précises de tous les composants du lot HVAC). Le graphique de droite montre, pour la variante PAC Double Service, la différence entre le calcul forfaitaire pour le lot CVC et le calcul détaillé avec PEP pour les composants du lot CVC (-17%). Il souligne à nouveau l'importance de prescrire des produits ou des systèmes avec des données environnementales.

Logement collectif

Valérie Laplagne a effectué les mêmes calculs pour les immeubles d'habitation sur le même principe et sur la même base: un châssis BBIO max -24% dans la zone moyenne H2b et plusieurs variantes à énergie renouvelable: Chaudière Gaz collectif + solaire thermique, Gaz collectif + Collectif CET , chaudière à granulés collective, pompe à chaleur géothermique collective DS, pompe à chaleur air / air + EJ + CET (BBIO renforcé -40%) et réseau d'énergie renouvelable à 70%.

Impact énergétique

Sur le graphique n ° 6: en rose pâle, les performances avec le facteur énergétique actuel (2,58) et en rose foncé, les performances avec le facteur CEP électricité prévues pour RE 2020 (2,3). Tous les systèmes passent le niveau d'énergie 2. Le graphique n ° 7 souligne que sur la partie énergies renouvelables (ligne verte), les ratios atteints sont inférieurs à ceux de l'IM: environ 15% (Gaz collectif + Th solaire (1 m² par logement) à près de 70 % (chaudière à granulés collective). «Il existe donc un risque que la solution à effet Joule domine aux dépens des autres solutions de chaleur renouvelable», explique Valérie Laplagne. C'est pourquoi, il faut renforcer le seuil d'un ratio 2,3 / 2,58, soit -11%, comme le montre la ligne rouge sur le graphique n ° 7. "

Impact carbone

En revanche, l'impact est significatif pour les systèmes électriques à effet Joule (-41%) et les pompes à chaleur géothermiques mixtes eau souterraine / eau (-24%), qui sont déjà beaucoup plus efficaces. (graphique n ° 9).

Graphique n ° 9. Si l'on considère le carbone Conseil Chauffage – construction et exploitation – les impacts sont moindres: solution gaz individuelle (-0,95%) et collective (-1,54%), solution électrique à effet Joule (-14%) et chaleur géothermique pompe double service (-5%). «La conclusion est identique à la maison individuelle, précise Valérie Laplagne. Si nous voulons utiliser l'empreinte carbone opérationnelle pour promouvoir la chaleur renouvelable, nous trouverons toutes les solutions d'énergies renouvelables sauf celle du gaz avec une comparaison des différents systèmes Joule Effect + CET sur l'air extrait et la géothermie PAC DS, mais avec un avantage économique pour la solution avec effet Joule. "

Impact carbone avec PEP

Le même travail est effectué avec un calcul plus détaillé grâce au PEP complet du lot HVAC disponible pour une pompe à chaleur géothermique collective. Sur le graphique de droite, les résultats donnent un gain Conseil Chauffage d'émissions de carbone de -12%. Là encore, le choix des systèmes et composants bénéficiant de feuilles PEP sera privilégié.

Les solutions CAP resteront très efficaces après RE 2020

«En résumé, cette étude montre que si la modification des facteurs d’énergie primaire et d’émission de carbone envisagée s’applique enfin au futur règlement environnemental 2020, les solutions PAC resteront très bien positionnées, en énergie ou en carbone, et d’autant mieux si nous pouvons utiliser les données environnementales du PEP, conclut Valérie Laplagne. Cependant, il convient d'adapter le seuil de consommation d'un ratio 2; 3 / 2.58 si nous voulons garder les équilibres des solutions techniques et ne pas remplacer l'exigence de chaleur renouvelable par celle du Carbone en fonctionnement, si nous voulons permettre à toutes les solutions d'être déployées dans des logements collectifs "

Notez que l'étude se concentre sur les solutions de chauffage renouvelable les plus courantes dans les maisons individuelles et les logements collectifs. Il tient donc peu compte des systèmes d'énergie solaire thermique et photovoltaïque renouvelables. Il s'agit d'une première approche et Uniclima devrait achever et enrichir son étude.

Les solutions CAP resteront très efficaces après RE 2020

source:, https://www.cahiers-techniques-batiment.fr/article/etude-uniclima-energie-et-carbone-les-solutions-chaleur-renouvelable-face-a-la-future-re-2020.44291

les solutions chaleur renouvelable face à la future RE 2020

Conseil-Chauffage — Tue, 31 Mar 2020 13:34:24 +0000

les solutions chaleur renouvelable face à la future RE 2020

Cette étude est une première réponse à la question de l'efficacité du générateur en 2021, en attendant les résultats du moteur de calcul RE 2020 lors de la simulation.

Le principe est de calculer les performances des différentes solutions de chaleur renouvelable, en particulier la solutions de pompes à chaleur, avec les paramètres du moteur actuel de l'expérience E + C-, puis corriger les résultats en tenant compte du nouveau pacte pour l'électricité en énergie et en carbone du future réglementation environnementale RE 2020 : un coefficient d'énergie primaire (CEP) abaissé de 2,58 à 2,3 et une réduction des émissions de carbone par 180 à 79 g C02 / kWh.

Cette étude a été réalisée et présentée par Valérie Laplagne, responsable technique de la chaleur renouvelable chez UNICLIMA, lors de la 5ème Journée de la pompe à chaleur le 10 mars 2020.

Pompe à chaleur à double service dans une maison individuelle neuve

La maison individuelle

6 Les solutions Energies Renouvelables sont testées avec, comme standard de construction, une maison Bbio -24%, dans la zone médiane H2b.

Chaudière gaz + chauffe-eau solaire individuel (option CESI 2 m²),
Chaudière à gaz + chauffe-eau thermodynamique (CET),
Pompe à chaleur air / air + EJ + CET + Photovoltaïque 1,5 m²,
Poêle à bois + EJ + CET,
Pompe à chaleur double service air / eau (DS)
Chaudière hybride

EJ = effet Joule
CET = chauffe-eau thermodynamique
PAC = pompe à chaleur
DS = Double Service (chauffage et eau chaude sanitaire)

Impact énergétique

Sur le graphique n ° 1, la ligne bleue horizontale représente le niveau d'énergie 2 de l'expérience E + C -.
Chaque barre verticale représente une variante de solution. La partie rose clair indique la performance avec le facteur énergétique de l'électricité actuelle (2,58) La partie rose foncé estime la performance en prenant en compte l'indicateur réglementaire RE 2020, en cours de test (2,3).

L'observation : Avec la valeur 2,58, les solutions passent le niveau Energy 2 sauf la solution PAC air-air à effet Joule qui nécessiterait donc un châssis plus exigeant en terme d'isolation. En revanche, avec une valeur de 2,3, la solution à effet Joule passe sans autre effort sur l'enveloppe. Si l'on veut garder l'équilibre de ses solutions, il faut donc renforcer le seuil du rapport factoriel 2,3 / 2,58, soit –11% comme indiqué par la ligne rouge sur le graphique n ° 2. Noter le vert la ligne de ce graphique indique le rapport de chaleur renouvelable qui varie, selon les solutions, de 20% à près de 50%.

Impact carbone

Le graphique n ° 3 présente les calculs de l'impact carbone en fonctionnement, toujours pour une maison individuelle en zone médiane et avec les mêmes solutions. Les barres bleues indiquent les facteurs C02 actuels pour l'électricité et les barres rose foncé les nouveaux facteurs d'émission prévus par la réglementation environnementale RE 2020.

Résultat : Si le changement de niveau n'a quasiment pas d'impact sur les solutions gaz, il entraîne en revanche un changement significatif des impacts de -37% sur la solution à effet joule et de -27% avec la pompe à chaleur double service (DS) .

Le graphique 4 montre l'impact sur le carbone Conseil Chauffage de la maison qui est plus mesuré. Elle est quasi nulle pour les chaudières à gaz et réduite à -9% pour la solution à effet Joule et à -6% pour la pompe à chaleur double service.

"Si nous voulions, ce qui sera probablement proposé lors de la concertation, mettre une exigence carbone à la place de la chaleur renouvelable, un problème se poserait, prévient Valérie Laplagne. Certaines solutions renouvelables auront du mal à passer avec probablement pour conséquence une part importante donnée à la solution avec Joule Effect qui se positionne mieux sur le plan économique. "

Impact carbone avec PEP (profil environnemental du produit) dans les maisons individuelles (MI)

Le graphique 5 montre les variantes avec un calcul forfaitaire du lot HVAC – une possibilité donnée en l'absence de déclaration environnementale par équipement (PEP), par un calcul plus détaillé prenant les données environnementales précises de tous les composants du lot HVAC. Le graphique de droite montre, pour la variante de pompe à chaleur Double Service, la différence entre le calcul du forfait pour le lot HVAC et le calcul détaillé avec PEP (profil environnemental du produit) pour les composants du lot HVAC (-17%). Il souligne à nouveau l'importance de prescrire des produits ou des systèmes avec des données environnementales.

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Logement collectif

Valérie Laplagne a fait les mêmes calculs pour les immeubles d'habitation sur le même principe et sur la même base: un châssis Bbio max -24% dans la zone médiane H2b et plusieurs variantes à énergie renouvelable: chaudière collective à gaz + solaire thermique, collectif gaz + collectif CET, chaudière à granulés collective, pompe à chaleur géothermique Double Service collective, pompe à chaleur air / air + EJ + CET (Bbio renforcé -40%) et réseau de chaleur 70% énergies renouvelables.

Impact énergétique

Sur le graphique n ° 6: en rose clair, la performance avec le facteur énergétique actuel (2,58) et en rose foncé, la performance avec le facteur CEP électricité prévu pour RE 2020 (2,3). Tous les systèmes passent le niveau d'énergie 2. Le graphique n ° 7 souligne que sur la partie énergies renouvelables (ligne verte), les ratios atteints sont inférieurs à ceux des maisons individuelles: environ 15% de gaz collectif + solaire thermique (1 m² par logement) à près de 70% (chaudière à granulés collective).

«Il existe donc un risque que la solution à effet Joule domine aux dépens des autres solutions de chaleur renouvelable», explique Valérie Laplagne. C'est pourquoi, il faut renforcer le seuil d'un ratio 2,3 / 2,58, soit -11%, comme le montre la ligne rouge sur le graphique n ° 7. "

Impact carbone

Graphique n ° 8. Le même exercice de comparaison de carbone – en bleu E + C – facteurs d'émission, en rose foncé, facteurs d'émission du projet RE 2020 – souligne aussi et logiquement très peu de changement pour les solutions individuelles de gaz (-0, 95%) et collective (-1,54%).
En revanche, l'impact est significatif pour les systèmes électriques à effet Joule (-41%) et les pompes à chaleur géothermiques à double service sur la nappe phréatique (-24%), qui sont déjà beaucoup plus efficaces. (graphique n ° 9).

«La conclusion est identique à la maison individuelle, précise Valérie Laplagne. Si nous voulons utiliser le bilan carbone opérationnel pour promouvoir la chaleur renouvelable, nous trouverons toutes les solutions d'énergies renouvelables sauf celle du gaz avec une comparaison des systèmes à effet Joule + CET individuels sur l'air extrait et les pompes à chaleur géothermiques à double service, mais avec un avantage économique pour la solution avec effet Joule. "

Impact carbone avec PEP

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Les solutions de pompes à chaleur resteront très efficaces avec RE 2020

" En résumé, cette étude montre que si la modification des facteurs d'énergie primaire et d'émission de carbone envisagée s'applique enfin au futur règlement environnemental 2020, les solutions de pompes à chaleur resteront très bien positionnées, en énergie ou en carbone, et tant mieux si on peut les utiliser données environnementales des PEP, conclut Valérie Laplagne. Cependant, il convient d'adapter le seuil de consommation d'un ratio 2; 3 / 2.58 si nous voulons garder les équilibres des solutions techniques et ne pas remplacer l'exigence de chaleur renouvelable par celle du Carbone en fonctionnement, si nous voulons permettre à toutes les solutions d'être déployées dans des logements collectifs "

Caractérisation des sources de chaleur en termes de performance climatique en fonction du niveau de chaleur renouvelable.

Dans son discours qui a précédé celui de Valérie Laplagne, Emmanuel Acchiardi, directeur adjoint de la qualité et du développement durable dans la construction, a présenté ce schéma. Il résume bien le positionnement des systèmes de chauffage en termes d'impact carbone, à la suite notamment des expériences E + C-, et confirme les résultats de l'étude UNICLIMA.

La chaleur renouvelable, qui est l'un des enjeux majeurs de la programmation énergétique pluriannuelle (EPI) est l'un des facteurs testés dans le cadre des simulations RE 2020 pour atteindre l'objectif de neutralité carbone. Au contraire, ce rapport sera un objectif de moyens et, derrière ces tests et les choix qui seront faits, nous devons mener un débat sur la manière dont les acteurs de l'immeuble pourront saisir le sujet.

SOURCES ET LIENS

source:, https://conseils.xpair.com/actualite_experts/energie-carbone-solutions-chaleur-renouvelable-re-2020.htm

Développement durable: Une solution en attendant le chauffage renouvelable – Vaud&Régions

Conseil-Chauffage — Sat, 29 Feb 2020 01:04:46 +0000

Développement durable: Une solution en attendant le chauffage renouvelable – Vaud&Régions

Dans quinze ans, la Suisse vivra (en principe) sans centrale nucléaire. Pour compenser la perte de production d'électricité, notamment en hiver, lorsque la demande est forte, et en attendant que les énergies renouvelables soient suffisamment développées, il n'y a a priori que deux solutions: acheter de l'électricité à l'étranger ou construire des centrales à gaz en Suisse. La première solution soulève des questions de sécurité d'approvisionnement, tandis que la seconde non seulement augmenterait nos émissions de CO2, mais se révélerait inefficace sur le plan énergétique. Comme la chaleur générée dans le processus de production d'électricité ne peut pas être récupérée, elle est simplement perdue dans l'atmosphère.

Troisième solution

Le directeur de l'énergie du canton de Vaud, François Vuille, voit cependant une troisième solution: la microcogénération. Un terme rebutant au début, mais facile à comprendre si on le décompose: il s'agit de produire (produire) deux choses simultanément (co) à petite échelle (micro) dans les bâtiments. Dans ce cas, la chaleur et l'électricité.

"Le potentiel de réduction des émissions de CO2 des bâtiments est de 6% ou plus
2 millions de tonnes par an "

François Vuille, directeur de l'énergie du canton de Vaud

Il y a deux ans, alors qu'il était encore directeur du développement à l'EPFL Energy Center, François Vuille a lancé une étude multi-laboratoires sur le sujet. «L'objectif était de déterminer si la microcogénération (MCG) est une solution pertinente dans le contexte de la transition énergétique en Suisse. S'il est techniquement réalisable et économiquement viable compte tenu notamment des conditions cadres de notre pays. "

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Le principe est d'utiliser du gaz naturel pour le transformer en hydrogène. Ce dernier est ensuite recombiné avec de l'oxygène, une opération chimique qui produit de l'eau, mais libère des électrons et de la chaleur dans le processus. L'ensemble du processus se déroule dans ce que l'on appelle une pile à combustible (PtoC). Équipement occupant à peu près le même espace qu'une chaudière au mazout, mais ne nécessitant pas de cheminée.

Quels avantages?

En installant ces pompes à chaleur directement dans les bâtiments, nous multiplions les avantages: «Tout d'abord, nous pouvons utiliser la chaleur du procédé pour chauffer le bâtiment, explique François Vuille. Ensuite, cela rend le gaz naturel beaucoup plus rentable qu'en le brûlant: il est en effet inutile de produire de la chaleur à 1000 ° C pour chauffer un bâtiment à 25 ° C. Enfin, les besoins en électricité étant plus importants en hiver, nous les exploitons pompes à chaleur au moment précis où nous avons besoin de chauffage et d'électricité. «Le PàC est donc une solution qui, par exemple, va parfaitement avec les pompes à chaleur. Ou avec les panneaux photovoltaïques, qui produisent la majeure partie de l'électricité en été. Pour François Vuille, il est temps de sortir de la logique d'un seul chauffage par bâtiment: «C'est en combinant plusieurs systèmes que nous pouvons optimiser la production d'énergie, à la fois économique et environnementale. "

Deux appartements

Cependant, deux éléments ternissent quelque peu cet enthousiasme: le gaz naturel est une ressource fossile et le coût d'installation reste élevé. "Le système fonctionne parfaitement avec le biogaz, mais la production actuelle – environ 5% – est malheureusement encore beaucoup trop limitée", a expliqué le spécialiste. Cependant, il considère que l'utilisation du gaz naturel est acceptable à moyen terme, s'il est utilisé efficacement et s'il va disparaître de notre mix énergétique à long terme. "Nous devons considérer le PàC comme une solution transitoire: il nous donnera le temps de passer à la production d'énergie 100% renouvelable."

Déjà rentable

Concernant les coûts importants, François Vuille est optimiste: "Les simulations à l'EPFL ont montré que le MCG peut déjà être financièrement attractif pour les grands immeubles à usage mixte de commerces et d'habitations. Mais il le deviendra encore plus dans les années à venir avec l'évolution de la technologie, ce qui a tendance à faire baisser les prix. "

Quoi qu'il en soit, le directeur de l'énergie est convaincu que le CP est l'une des solutions qui permettront la transition énergétique. Près de 250 000 unités fonctionnent déjà au Japon et en Corée du Sud, et les premières arrivent en Allemagne et en Angleterre. «Nous en avons déjà quelques centaines en Suisse. Et l'étude a montré que leur distribution en Suisse a le potentiel de réduire les émissions de CO2 des bâtiments de 6%, soit plus de 2 millions de tonnes par an. "

Créé: 28.02.2020, 06:41

Développement durable: Une solution en attendant le chauffage renouvelable – Vaud&Régions

Conseil-Chauffage — Fri, 28 Feb 2020 07:50:57 +0000

Développement durable: Une solution en attendant le chauffage renouvelable – Vaud&Régions

Troisième solution

"Le potentiel de réduction des émissions de CO2 des bâtiments est de 6% ou plus
2 millions de tonnes par an "

François Vuille, directeur de l'énergie du canton de Vaud

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Quels avantages?

Deux appartements

Déjà rentable

Créé: 28.02.2020, 06:41

renouvelable – Conseil Chauffage

​Énergie renouvelable – Intérêt croissant pour l’hydrogène au Québec

​Énergie renouvelable – Intérêt croissant pour l’hydrogène au Québec

Registre des lobbyistes

Stratégie de décarbonation

L’enjeu des réseaux de chaleur renouvelable

L’enjeu des réseaux de chaleur renouvelable

Figure 1: Principes techniques d'un réseau de chaleur renouvelable

Figure 2 et 3: Inventaire des chaudières à bois> 1 MW en France

Figure 4: Composition du mix énergétique des réseaux de chauffage urbain en Suède

L'émergente renouvelable en concurrence avec le fossile existant

Figure 5: Avantages des réseaux de chaleur renouvelables

Les particularités juridiques des réseaux de chaleur

Figure 6: Structures de coûts comparées entre la situation de référence gaz et le réseau renouvelable (exemple du bois énergie)

Un processus démocratique, mais complexe et long

Un développement contrarié, face à une situation énergétique déprimée

Figure 7: Evolution du baril de pétrole Brent en $ / baril

Chiffre 8: Evolution des tarifs réglementés du gaz d'Conseil Chauffage depuis 2009

Figure 9: Développement des projets biomasse et des interventions du Fonds chaleur pendant 10 ans

Exemple de projet de réseau de chauffage urbain ENR en 2019

Figure 10: Impacts du Fonds Chaleur et TVA 5,5% sur le coût final de la chaleur des réseaux d'énergies renouvelables et comparaison avec la référence gaz en fonction du niveau de contribution climat énergie, taxe carbone

Conclusion

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