À Paris-Saclay, le premier réseau de chaleur et de froid de 5e génération de France

Les besoins de chauffage et de refroidissement représentent aujourd’hui la moitié de la consommation d’énergie de l’Union européenne. Pourtant, seulement 19,5 % de ces besoins sont couverts par des énergies renouvelables. Une part qui monte à 21,3 % en France en 2017 mais qui reste largement inférieure à l’objectif 2020 de 33 % d’énergies renouvelables dans la consommation pour le chauffage et le refroidissement.

Valoriser la chaleur et le froid

Utiliser la chaleur de récupération et la géothermie pour répondre aux besoins thermiques locaux, telle est la solution imaginée par l’EPAPS pour le campus urbain de Paris-Saclay. En effet, le territoire regroupe des activités aux besoins thermiques complémentaires : laboratoires, établissements d’enseignement supérieur, bureaux tertiaires et logements résidentiels. Cela permet de valoriser la chaleur ou le froid fatals, en les acheminant là où on en a besoin. La nappe de l’Albien, située à 700 mètres de profondeur et avec une température moyenne de 30 °C, complètera cette chaleur de récupération avec de la géothermie. Le projet permettra à terme une production de chaleur à 62 % renouvelable, et une division par quatre des émissions de CO₂ par rapport à un système 100 % gaz.

Ce projet s’inscrit dans la stratégie énergétique et écologique du territoire. Les bâtiments construits sur le campus urbain doivent répondre à plusieurs contraintes, notamment la sobriété énergétique, et une toiture dont au moins 30 % de la surface doit être réservée pour l’installation de panneaux photovoltaïques.

Comment ça fonctionne ?

L’EPAPS a confié à Idex, opérateur d’infrastructures énergétiques, un contrat de conception, réalisation, exploitation et maintenance (Crem). La société Egis assiste Idex à la conception et construction. La particularité d’un réseau de 5^e génération est qu’il repose sur une boucle d’eau tempérée et des sous-stations d’îlots. La production de chaleur est décentralisée dans ces sous-stations, qui transforment la boucle tempérée en chaud ou froid à travers des thermo-frigo-pompes. Une installation centrale permet de distribuer la chaleur géothermique au besoin, et possède également des chaudières à gaz pour faire l’appoint lors des pics de demande. Cette infrastructure flexible permet de s’adapter aux évolutions futures du territoire : il suffit en effet de construire des sous-stations supplémentaires, et de raccorder chaque bâtiment au réseau.

Le coût de cette installation est « compétitif », affirme Nicolas Eyraud, directeur du projet, et la tarification (mise en place par l’EPAPS) se fait de manière saisonnière, la consommation de chaud étant gratuite en été et allant jusqu’à 30 euros par kilowattheure en hiver, et vice-versa pour le froid.

Un projet tourné vers l’avenir

La première phase du projet, mise en œuvre entre 2016 et 2021, sera financée à hauteur de 10 millions d’euros par le Fonds chaleur de l’Ademe pour un coût total estimé à 50 millions d’euros. Le Fonds chaleur de l’Ademe permet en effet aux projets intégrant plus de 50 % d’énergies renouvelables d’obtenir un financement. Le projet a également reçu une aide financière de la part du programme de coopération territoriale Interreg NWE, dans le cadre du projet D2Grids, qui vise à développer des projets pilotes de réseaux de chaleur et de froid de 5^e génération dans l’Europe du nord-ouest, afin de faire passer la technologie à l’échelle supérieure et permettre son développement à l’échelle européenne.

De grands développements sont prévus d’ici 2030 : injection de biogaz dans le réseau par méthanisation des déchets issus des activités agricoles locales et des déchets alimentaires, gestion avancée de la demande en chaleur et en froid, intégration avec le réseau électrique à travers la production photovoltaïque, etc. À terme, le réseau actuel séparé en deux boucles tempérées, dans la zone d’aménagement concerté (ZAC) du quartier de Moulon et celle du Quartier de l’École polytechnique, sera étendu à la ZAC de Corbeville une fois celle-ci construite, et il sera envisageable de fusionner les deux réseaux existants en un seul. L’ambition affichée est de créer une « smart grid multi-énergies », selon les termes de Nicolas Eyraud.