Julien Soulet, vice-président et directeur général, Produits Fluorés, Honeywell Advanced Materials, pour la région EMEA
EM : Quelle est la situation actuelle des réseaux de chauffage urbain en France et en Europe ?
Les réseaux de chauffage urbain existent depuis 150 ans. Dans la plupart des cas, ils sont utilisés dans les zones à forte densité de population ou pour chauffer de petits ensembles de bâtiments, par exemple un campus universitaire ou médical. Mais si ces réseaux ne représentent que 8,5 % de la consommation de chaleur de la planète, les perspectives sont prometteuses avec un taux de croissance annuel en Europe évalué à environ 6 % d’ici à 2027. En France, près de 45.000 bâtiments sont raccordés à environ 800 réseaux de chaleur, soit 6 millions de personnes. Dans l’Hexagone, ces réseaux de chaleur existent pratiquement partout, quoi que leur concentration varie d’une région à l’autre en fonction de leur histoire et du développement de leur infrastructure énergétique. La plupart d’entre eux sont situés à Paris et en Île de France, ainsi qu’à Lyon, Lille et Nantes. Plus de 62 % de ces systèmes reposent sur des sources locales d’énergies renouvelables ou de récupération.
Les systèmes de chauffage urbain proposent une alternative de rupture à l’approche classique d’une chaudière par bâtiment qui prévaut à travers l’Europe. Les économies d’énergie et les avantages environnementaux peuvent être multipliés en privilégiant l’utilisation de l’électricité à celle du gaz naturel pour chauffer l’eau. En outre, l’impact est multiplié par plusieurs ordres de grandeur lorsque le système de chauffage urbain intègre des pompes à chaleur électriques à haut rendement qui utilisent des réfrigérants hydrofluoroléfines (HFO) à faible potentiel de réchauffement global (PRG) prêts à l’emploi.
EM : Qu’est-ce qu’une pompe à chaleur fonctionnant avec des réfrigérants à faible PRG ? Et quels en sont les avantages pour les réseaux de chauffage urbains ?
À l’heure où l’Union européenne s’engage sur la voie de la neutralité climatique sans sacrifier la sécurité énergétique, les fluides frigorigènes à haut rendement et faible PRG représentent une solution importante qui permet au chauffage urbain d’accéder rapidement, et moyennant un prix stable, à une source d’approvisionnement bas carbone et à haut rendement énergétique. Associés à des pompes à chaleur, ces réfrigérants peuvent contribuer à réduire la consommation de combustibles fossiles et les sollicitations du réseau électrique, dans la mesure où ils conjuguent une meilleure efficacité énergétique, des émissions de carbone réduites et un coût total de possession moins élevé. Aussi, ils peuvent être utilisés en toute sécurité dans les pompes à chaleur, même dans des zones ou bâtiments à forte densité de population.
De plus, les réfrigérants basés sur la technologie des hydrofluoroléfines (HFO) permettent de réduire les investissements initiaux, de simplifier la conception des systèmes et d’assurer un approvisionnement en chaleur plus fiable grâce à des indisponibilités opérationnelles moins fréquentes. Ils sont également davantage éco-énergétiques avec des coûts d’exploitation et des émissions de carbone en baisse. S’agissant des compagnies qui exploitent et assurent la maintenance des pompes à chaleur pour réseaux de chauffage urbain, les réfrigérants HFO sont plus sûrs que d’autres réfrigérants hautement toxiques, tels que l’ammoniac.
EM : Que propose Honeywell à ce secteur ?
Avec sa technologie de réfrigération, Honeywell dispose d’un solide atout pour répondre aux attentes des compagnies de chauffage urbain, que ce soit en contribuant à la réduction de l’impact environnemental et à l’augmentation de la sécurité, mais aussi à la baisse et à la stabilisation de la facture d’énergie des consommateurs comme des industriels. Honeywell propose par exemple le Solstice ze (R-1234ze), un réfrigérant à haut rendement énergétique qui se caractérise par un potentiel de réchauffement global inférieur à 1, soit nettement moins élevé que celui d’autres fluides frigorigènes basse pression qui varie entre 850 et 1 300. Grâce à l’utilisation de la technologie des hydrofluoroléfines, le Solstice ze participe à la baisse des émissions de gaz à effet de serre. En effet, sa liaison chimique se dissipe en quelques jours, contrairement aux réfrigérants hydrofluorocarbonés (HFC) qui persistent dans l’atmosphère et emmagasinent de la chaleur. Honeywell fournit déjà des réfrigérants aux fabricants de pompes à chaleur, et le Solstice ze est un réfrigérant important pour les pompes à chaleur installées dans les réseaux de chauffage urbain.
Honeywell a investi plus d’un milliard de dollars dans la R&D et la construction de nouvelles capacités de production pour sa technologie HFO Solstice, après avoir prévu il y a une dizaine d’années que des solutions à faible PRG seraient nécessaires pour lutter contre le réchauffement climatique. Conçue pour aider les entreprises à réduire les émissions de gaz à effet de serre et à améliorer le rendement énergétique sans pénaliser la performance des produits finaux, notre gamme de produits se compose de réfrigérants pour les supermarchés et les pompes à chaleur, les systèmes de climatisation de véhicules particuliers et de camions, d’agents gonflants pour l’isolation, d’agents propulseurs pour les aérosols, ainsi que de solvants pour solutions de nettoyage. Ils sont par ailleurs en cours d’évaluation pour une utilisation dans des inhalateurs-doseurs. L’utilisation de nos produits Solstice contribue en outre à éviter le rejet potentiel de l’équivalent de plus de 295 millions de tonnes de CO2 dans l’atmosphère, ce qui correspond aux émissions de plus de 62 millions de véhicules automobiles.
EM : Pouvez-vous nous présenter un exemple concret de déploiement de cette solution Honeywell à l’échelle européenne ?
Les exemples d’installation de systèmes de chauffage urbain utilisant un réfrigérant à faible PRG ne manquent pas. C’est le cas de la compagnie de services publics danoise Ringsted DHU (District Heating Utility) sur l’île de Zealand. Lorsqu’elle s’est engagée à produire 95 % de chaleur sans carbone, la compagnie s’est adressée à Danfoss Climate Solutions pour installer un nouveau système architecturé autour de sa technologie de compresseurs Turbocor. En collaboration avec Honeywell, Geoclima et Unicool, Danfoss a conçu une nouvelle centrale thermique équipée de ses pompes à chaleur primées. Le Solstice ze de Honeywell a été choisi comme fluide frigorigène pour ces pompes à chaleur en raison de sa conformité aux réglementations environnementales danoises. À l’issue d’un processus d’installation de six mois, la nouvelle centrale de production de chaleur était opérationnelle pour chauffer avec fiabilité et au meilleur coût plus de 7 000 bâtiments desservis par Ringsted DHU via un réseau de chauffage de 124 km. Selon les études et les calculs de Danfoss, les résultats dépassent les attentes avec d’une part, une baisse de la consommation d’énergie, des coûts et des émissions de CO2 et d’autre part, une hausse de la capacité et du rendement énergétique de respectivement 30 % et 20 %. Pour sa part, la compagnie danoise a dépassé son objectif initial en produisant 97 % de chaleur sans émissions de carbone.
Autre exemple d’application du chauffage urbain, à Londres, le « borough » de Southwark. S’étant donné pour ambition d’atteindre la neutralité carbone à l’horizon 2030, ce quartier a décidé de moderniser son réseau de chauffage urbain. Le projet prévoyait le remplacement des chaudières au gaz naturel existantes par des pompes à chaleur électriques à haut rendement. La société Vital Energi et ses partenaires ICAX et J&E Hall ont conçu et installé quatre pompes à chaleur d’une puissance de 600 kW et une pompe de 1 MW dans trois centrales existantes. Le réfrigérant à faible PRG Solstice® N15 (R-515B) a été choisi pour les pompes à chaleur conformément au cahier des charges établi par l’administration du quartier et l’équipe du projet. Au cours de la première tranche du programme, plus de 2 000 logements sociaux ont été raccordés. Selon les études et les calculs du borough de Southwark et de Vital Energi, ces appartements enregistrent une réduction significative des émissions de carbone. L’ensemble du parc de logements sociaux de Southwark devrait à son tour évoluer progressivement vers le chauffage bas carbone.
EM : Pensez-vous que les pompes à chaleur qui utilisent des réfrigérants à faible PRG puissent permettre de faire face à l’augmentation de la consommation mondiale de chaleur ?
Les bâtiments construits dans les pays de l’Union européenne sont responsables de 40 % de la consommation d’énergie et de 36 % des émissions de gaz à effet de serre. L’adoption des énergies renouvelables et l’élimination des combustibles fossiles sont indispensables pour réduire les émissions, abaisser les coûts énergétiques et lutter contre le changement climatique. De plus, dans un contexte marqué par la hausse des prix de l’énergie, la volatilité croissante des approvisionnements et des prix en raison d’incertitudes géopolitiques ou de problèmes touchant la chaîne d’approvisionnement, sans oublier la nécessité d’atteindre les objectifs climatiques, il est urgent de réfléchir à la façon dont nous pouvons réinventer l’infrastructure de chauffage en Europe. L’adoption de techniques davantage éco-énergétiques pour chauffer les bâtiments est une priorité dans tous les pays.
Dans son rapport « Net Zero by 2050 », l’Agence internationale de l’énergie (AIE) indique que le remplacement du chauffage à combustibles fossiles par des pompes à chaleur jouera un rôle déterminant dans l’objectif zéro net carbone. En Europe, le plan REPowerEU prévoit « le doublement du rythme d’installation des pompes à chaleur » chaque année avec, dans un premier temps, l’installation de 10 millions de pompes à chaleur avant 2027. Les systèmes de chauffage urbain équipés de pompes à chaleur utilisant des réfrigérants HFO à faible PRG et haut rendement énergétique contribueront à réduire la consommation d’énergie, à abaisser les factures d’énergie et à aider l’UE dans ses ambitieux objectifs de développement durable.
