Le tour de la question
Alimenter un réseau de chaleur avec du solaire thermique
À Châteaubriant, en Loire-Atlantique, le réseau de chaleur urbain est raccordé à une centrale solaire thermique. Cela permet notamment à la ville de réduire le prix de vente de la chaleur aux abonnés.
La ville de Châteaubriant a mis en service un réseau de chaleur urbain et une chaufferie-bois de 1,8 MW dès 2011. Le réseau affiche des besoins de chaleur annuels de 18,8 GWh. Parmi les usagers, on compte des hôpitaux, des établissements scolaires, un gymnase, des logements collectifs, une piscine, etc. La centrale solaire thermique, elle, a été initiée dans le cadre d’un appel à projets de l’Ademe.
Une étude, réalisée par la société Tecsol en 2012, a d’abord permis de valider la faisabilité d’un apport d’eau chaude solaire réinjectée dans la partie nord du réseau de chaleur. Puis en 2015, le bureau d’études Girus a présenté un avant-projet préconisant le couplage des panneaux avec un système de cogénération au gaz. La centrale a nécessité un investissement de 1,5 million d’euros, porté par la ville et soutenu à hauteur de 70 % par le Fonds chaleur de l’Ademe.
Diversifier le mix énergétique
Les travaux (déploiement des panneaux solaires thermiques, construction d’un local technique, etc.) ont commencé en 2016 et duré un peu plus d’un an. Tecsol a assuré la maîtrise d’œuvre liée à la production solaire et le pôle études du distributeur d’équipements solaires Eklor a vérifié tous les calculs afin d’assurer à la ville la bonne tenue des objectifs de production. En effet, dans le cadre d’un contrat de garantie solaire conclu avec l’exploitant du réseau de chaleur Engie, la maîtrise d’œuvre et l’installateur des capteurs solaires, environ 900 MWh devaient être réinjectés tous les ans pendant les cinq premières années de production.
Mis en service en 2018, le champ solaire thermique intègre 800 modules du fabricant KBB sur une surface de 2 300 m². Il alimente trois cuves de stockage de 210 m³ au total. Celles-ci permettent de rehausser la température de l’eau dans la boucle de retour. « L’eau provenant du réseau de chaleur passe par les cuves de stockage, avant de revenir au niveau de la chaufferie biomasse, qui assure le complément de chaleur si nécessaire », explique Charline Arrivé, référente solaire thermique à l’Ademe Pays de la Loire.
860 MWh par an
Affichant une puissance de 2 MW, le champ solaire produit en moyenne 860 MWh par an pour chauffer l’eau à 100 °C. « L’installation solaire se limite aux besoins de la partie nord, mais elle permet, en complément de la chaudière biomasse, d’améliorer le rendement de l’ensemble du réseau », assure Charline Arrivé. En outre, une cogénération au gaz naturel (deux fois 2 MW de puissance), financée par l’exploitant Engie, a vu le jour sur le site de la chaufferie bois. La gestion du site et le pilotage des installations ont été quant à eux confiés à sa filiale Engie Cofely.
La centrale solaire a nécessité un temps d’optimisation avant d’être pleinement opérationnelle et efficace. Depuis 2020, les objectifs sont atteints et désormais, elle alimente en chaleur le réseau urbain à hauteur de 4 à 5 %, pour environ 66 % de biomasse et 30 % de gaz. Au total, le réseau produit annuellement 21,5 GWh de chaleur. Grâce aux renouvelables, le site évite chaque année l’émission de 3 500 tonnes de CO2. De leur côté, les abonnés au réseau de chaleur urbain ont vu leurs factures baisser d’environ 5 % et la ville de Châteaubriant a reçu plusieurs récompenses, comme le prix « Écoréseau de chaleur » de l’association Amorce.