Interclima+Elec, salon/exposition du 2 au 6 novembre 2015 à Paris Nord Villepinte

La lettre des énergies renouvelables du 14/10/2015


Paris-Saclay - Smart grid géothermique

Vue aérienne de Saclay Valley.

Légende : Vue aérienne de Saclay Valley.
Crédit : EPPS.

Une ville nouvelle va se construire à Saclay, à une vingtaine de kilomètres au sud-ouest de Paris. D’ici à 2022, 5 500 habitations et 520 000 m² de bâtiments devraient voir le jour sur le campus universitaire. Pour alimenter ce projet de 562 hectares et en faire un territoire à énergie positive, l’Établissement public Paris-Saclay (EPPS) a choisi une énergie, la géothermie, et un type de réseau de chaleur et de froid innovants. Contrairement à beaucoup de centrales géothermiques en Île-de-France, l’installation de Paris-Saclay ne tirera pas les calories dans la nappe phréatique du Dogger, mais dans celle de l’Albien. Puisée à 700 mètres de profondeur grâce à deux doublets géothermiques, l’eau ressortira à une température de 28 °C, suffisante pour créer une boucle d’eau tempérée.

Boucle bidirectionnelle

À l’inverse des réseaux de chaleur classiques, la production de chaleur sera hybride : centralisée avec la géothermie et décentralisée avec les pompes à chaleur. La boucle d’eau tempérée alimentera cinq microréseaux pour cinq îlots différents, d’environ 200 000 m2 chacun. Les pompes à chaleur et les thermo-frigos-pompes seront situées près des sous-stations et non près des forages, comme l’explique Guillaume Planchot, directeur du développement réseaux de chaleur et froid d’Idex. « C’est comme un anneau, avec des grappes secondaires autour. Cette solution semi-centralisée nous permet de moduler la production au plus près des besoins, et d’échanger du chaud et du froid entre les différents projets immobiliers, logements et usages tertiaires. » Le réseau sera donc bidirectionnel : il récupèrera la chaleur fatale des équipements de recherche déjà présents et des data-centers pour la distribuer à d’autres bâtiments.

62 % d’énergie renouvelable

Autre avantage de cette solution, évolutive cette fois. Les différentes “grappes” pourront être construites en fonction de l’avancée des travaux immobiliers, d’où un poids financier moindre pour l’aménagement. Pour les deux zones d’aménagement concerté (ZAC) du campus Paris-Saclay, les investissements du réseau de chaleur sont évalués à 51,7 millions d’euros. L’essentiel du financement des investissements sera assuré par des subventions (aides de l’Ademe), par le coût de raccordement au réseau, qui constitue le coût d’accès au service, et par une partie du prix de l’énergie.

Au total, la puissance de l’installation sera de 37 MW pour le chaud et de 10 MW pour le froid. La boucle d’eau tempérée sera surdimensionnée volontairement, pour servir de stockage. Dans un premier temps, le taux d’énergie renouvelable sera de 62 %, des chaudières gaz complèteront l’installation. Grâce à la géothermie, le campus de Paris-Saclay rejettera trois fois moins de CO2 qu’une solution entièrement au gaz. Dans les phases ultérieures, d’autres sources d’énergie renouvelable pourront alimenter le réseau, comme une unité de méthanisation ou une chaufferie biomasse.

Fibre optique dédiée à l’énergie

Ce réseau de 14 km sera piloté intelligemment. Une fibre optique, dédiée aux énergies chaleur et électricité, fournira des indicateurs en temps réel, sur les besoins du bâtiment. Ils seront transmis à une plate-forme logicielle de pilotage, qui régulera le réseau de distribution (adaptation aux températures), optimisera les besoins des bâtiments (effacement et récupération) et pilotera les centrales de production. À cette échelle, ce smart grid sera une première mondiale. Par exemple, le chauffage des bâtiments d’éducation, peu occupés ou vides à partir de 18 heures, pourra être mis en veille au moment où les besoins des logements augmenteront. « Grâce à cette anticipation des besoins, nous pouvons faire 5 à 15 % d’économie par rapport à une installation classique », estime Guillaume Planchot. Pour mener à bien ce projet futuriste, l'Établissement public Paris-Saclay a signé le 22 septembre avec Idex un contrat de conception-réalisation-exploitation-maintenance. Pour l’étude et la réalisation, Idex s’est associée à Egis, bureau d’études d’ingénierie. Les quatre forages devraient être réalisés pour la fin 2016.

De l'électricité verte, également...

En parallèle du réseau de chaleur, les bâtiments seront labellisés HQE et produiront de l’électricité grâce à des panneaux photovoltaïques ou à de miniéoliennes. 30 % de l’électricité devrait être d’origine renouvelable. La stratégie “écoterritoire” de l’EPPS a été distinguée par le ministère de l’Écologie, du Développement durable et de l’Énergie, qui l’a dotée d’un financement spécifique dans le cadre de son appel à projets “Territoires à énergie positive pour la croissance verte”.