On peut valoriser la chaleur fatale dans les réseaux de chaleur. La production de chaleur fatale inévitable dans le cadre de certains processus industriels constitue une piste d’avenir pour les réseaux de chaleur, que le projet de loi sur la transition énergétique pour la croissance verte presse de se tourner vers les énergies de récupération. Décryptage.
Qu’est-ce que la chaleur fatale ?
La chaleur fatale est une énergie issue d’un site de production dont l’objet premier n’est justement pas la production de chaleur. Cette énergie n’est, par conséquent, pas nécessairement récupérée ; elle est même, le plus souvent, perdue dans l’atmosphère.
Selon une enquête de l’Insee, la consommation d’énergie liée aux activités des industries manufacturières et agro-alimentaires s’élève à 34,2 millions de TEP (tonnes équivalent pétrole). C’est dire le potentiel de la chaleur fatale ! Cette énergie peut être utilisée pour le transport et la transformation des flux de matières et d’énergie nécessaires aux différents procédés industriels, la maintenance ou encore l’éclairage. La chaleur produite se retrouve alors dans les effluents, qu’ils soient gazeux ou liquides.
De nombreux sites peuvent être sources de chaleur fatale :
– Les centrales nucléaires ;
– Les sites de production industrielle (dans les secteurs de la sidérurgie, de la chimie, du ciment, de l’agro-alimentaire ou encore du verre) ;
– Les bâtiments tertiaires émetteurs de chaleur de par leur consommation, comme les hôpitaux ou les réseaux de transports ;
– Les sites de traitement thermique et d’élimination des déchets …
Selon l’ADEME (Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie), la chaleur perdue par l’industrie représente en France un gisement de plus de 100 TWh, dont 60 % à plus de 100 °C. La valorisation de cette chaleur constitue donc un enjeu stratégique pour l’industrie !
Une étude coûts-avantages obligatoire
Sans récupération, la chaleur fatale n’est ni plus ni moins qu’un gaspillage, que l’Union européenne a décidé d’endiguer. Ainsi, la directive européenne 2012/27/UE relative à l’efficacité énergétique rend obligatoire une analyse coûts-avantages pour la valorisation de la chaleur fatale à travers un projet de réseau de chaleur, partenaire incontournable d’une telle opération de valorisation.
Cette obligation concerne :
– Les installations d’une puissance thermique totale supérieure à 20 MW ;
– Celles soumises à une autorisation au titre de la réglementation des installations classées pour la protection de l’environnement (ICPE).
En sont exclues les installations de production d’électricité, celles qui rejettent de la chaleur inférieure à 80 °C et celles trop éloignées du réseau de chaleur par rapport à la quantité de chaleur valorisable. L’analyse doit être intégrée à l’étude d’impact, et comporter la description de l’installation et de la solution de valorisation de la chaleur fatale.
Si la solution est jugée rentable, elle doit alors être mise en œuvre. Dans le même esprit, tout projet de réseau de chaleur doit évaluer les différents potentiels de récupération de cette source d’énergie jusque-là inexploitée.
La chaleur fatale, partie intégrante du projet de la loi sur la transition énergétique
En France, le secteur industriel représente plus de 20 % des consommations énergétiques du pays. Si la loi sur la transition énergétique pour une croissance verte, qui devrait être adoptée définitivement avant la fin de l’année 2015, veut être un succès, elle devra accompagner les industriels dans leurs efforts de réduction de leurs consommations d’énergie. Et encore plus lorsque l’on sait que, selon l’ADEME, à production égale, le potentiel d’efficacité énergétique de l’industrie atteignable d’ici 2030 est de 20 %.
Là où la chaleur fatale peut entrer en jeu dans cette amélioration des performances énergétiques, c’est par l’obligation prévue par la loi sur la transition énergétique pour une croissance verte de faire réaliser par les collectivités territoriales en charge d’un réseau de chaleur un schéma directeur avant le 31 décembre 2018. Ce document doit notamment permettre d’évaluer le potentiel de densification, d’extension et d’interconnexion des réseaux du territoire, et de chiffrer le développement possible de la part des énergies renouvelables et de récupération (EnR&R).
Comment récupérer la chaleur fatale dans un réseau de chaleur?
Plusieurs techniques pour valoriser la chaleur fatale dans un réseau chaleur existent. Notamment :
– Le transfert de la chaleur grâce à un échangeur ;
– Par une pompe à chaleur ;
– Par une machine à absorption (dans un processus de trigénération par exemple) ;
– Par une transformation en une autre forme d’énergie ;
– Par un stockage pour une utilisation ultérieure sur site.
Les sites industriels ne sont pas les seuls concernés par la valorisation de la chaleur fatale dans un réseau de chaleur. Les datacenter, ou centres de données informatiques en français, produisent également beaucoup de chaleur, qui peut être exploitée.
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