Des technologies solaires thermiques éprouvées à grande échelle
Au cours de la dernière décennie, le recours à l’énergie solaire thermique dans les réseaux de chaleur a connu un essor sans précédent, que ce soit en milieu urbain comme en milieu rural.
Ce sont les pays du Nord de l’Europe et notamment le Danemark, qui les premiers, ont su tirer parti de cette source inépuisable de chaleur renouvelable. Aujourd’hui, la filière solaire thermique bénéficie d’un retour d’expérience significatif, avec de nombreuses réalisations de centrales de puissance supérieure à 1 MWth.
La plus grande centrale solaire thermique du monde s’étend d’ailleurs sur plus de 156 000 m². D’une puissance de 110 MWth, elle couvre près de 20% des besoins du réseau de chaleur de la ville de Silkeborg (Danemark), desservant ainsi plus de 4 400 foyers.
En France, où le chauffage par réseaux de chaleur est moins développé, le solaire thermique reste encore peu répandu, avec près de 6000 m² de capteurs installés à date. Pourtant de plus en plus de collectivités étudient l’intégration du solaire thermique dans le mix énergétique de leurs réseaux, aujourd’hui dominés par le gaz naturel, l’énergie issue de la valorisation des déchets et la biomasse.
Parmi les références françaises, on retrouve notamment les réseaux de chaleur de Balma (800 m²), de Chambéry (300 m²), de Châteaubriant (2 400 m²), de Juvignac (300 m²), de Limeil-Brévannes (830 m²), de Saint-Christol (800 m²) et de Voreppe (200 m²).
Surmonter les barrières pour déployer les réseaux de chaleur solaires
Années après années, la chaleur solaire confirme sa fiabilité technique et sa compétitivité face aux énergies fossiles, tant sur les applications collectives qu’industrielles. Pourtant certains freins subsistent pour un déploiement massif des réseaux de chaleur solaires en France.
L’essentiel des technologies solaires thermiques utilisées en Europe maximisent leur efficacité à basse température. Or les réseaux de chaleur français ont généralement adopté des températures de fonctionnement élevées (départ à 100°C et retour à 70°C). Ces régimes élevés de températures ont un impact direct sur l’attractivité de la chaleur solaire en pénalisant ses rendements.
L’abaissement des températures de fonctionnement (départ à 70°C et retour à 35°C) par les exploitants des réseaux de chaleur, permettrait donc d’introduire davantage de chaleur renouvelable dans leurs mix énergétiques.
Pour pallier l’arrêt estival de nombreux réseaux de chaleur, des solutions de stockage inter-saisonnier ont été déployées, notamment au Danemark. Ces solutions permettent de conserver efficacement la chaleur produite en été pour des usages hivernaux, en recourant à des réservoirs ou à des aquifères de grandes capacités.
Le manque d’espace peut également entraver le développement des réseaux de chaleur solaires, notamment dans les zones urbaines à forte pression foncière. Pour répondre à cette problématique, de nouveaux modes de production décentralisés se sont développés.
Contrairement à la production centralisée où le champ solaire thermique est situé à proximité immédiate de la chaufferie principale, la production décentralisée consiste à répartir les capteurs solaires en divers points du réseau, où l’implantation est plus favorable (toitures).
Initiatives en faveur des réseaux de chaleur solaires thermiques
Les centrales solaires thermiques destinées à alimenter des réseaux de chaleur (ou « Solar District Heating ») représentent un immense gisement de transition énergétique, car elles permettent de substituer directement les énergies fossiles au cœur des villes et des foyers.
A ce titre, elles sont activement soutenues par les pouvoirs publics français, au travers du Fonds Chaleur de l’ADEME, qui octroie des subventions pour l’aide à la décision et pour la réalisation des investissements.
Des projets européens du programme H2020 tels que SDHp2m ou PlanHeat, ou encore des associations telles que Solar Heat Europe, participent également à la promotion de l’énergie solaire thermique dans les réseaux de chaleur.
Sunti propose aux collectivités ainsi qu’aux exploitants de réseaux de chaleur, une solution sans investissement, de fourniture de chaleur solaire, venant directement substituer leurs consommations d’énergies fossiles de manière compétitive
Crédits photos : @ArconSunmark