Перехід енергії відбувається через оптимізовані теплові мережі - Energie Plus
Франція має майже 800 діючих міських теплових мереж, половині з яких понад 40 років. Не вистачає важелів для оптимізації їх роботи та сприяння досягненню цілі, встановленої законом щодо переходу енергії: потроїти частку відновлюваних та відновлених енергій до 2030 року.
Міські теплові мережі залишаються важливим важелем успіху енергетичного переходу у Франції. Частка відновлюваних або відновлюваних джерел енергії (EnR & R) зросла з 33 до 57% між 2012 і 2018 роками, зазначається в останньому звіті Національної спілки централізованого теплопостачання (СНКУ). Закон про енергетичний перехід планує піти ще далі, майже втричі збільшивши до 2030 року кількість "зеленої" енергії, яка циркулює в їх трубах. Місце для вдосконалення величезне. Теплові мережі становлять лише 5% тепла, що споживається у Франції, далеко від рівня, досягнутих у таких країнах, як Швеція.
Для досягнення цієї мети недостатньо лише будівництва нових об’єктів або розширення існуючої інфраструктури. Оптимізація 781 мережі, що пов'язує нашу територію, повинна сприяти цим амбіціям. Ставки високі, оскільки на час масового розвитку відновлюваного тепла майже половині з них вже більше сорока років. «Необхідно провести технічну оптимізацію тепломереж, але це також має бути фінансово-правовим. Покращення має бути частиною глобальної стратегії розвитку міст, а також комерційною стратегією, яка покращує теплові мережі в очах широкої громадськості », представляє Ніколя Гарньє, генеральний делегат Аморсу, національної асоціації громад з питань відходів, енергетики та управління водними ресурсами.
Запобігання витоку
Відновлення витоків, очевидно, є основною проблемою. В опитуванні, опублікованому рік тому, Аморсе визначив показники, що характеризують ефективність роботи мережі. Сюди входять споживання води первинною мережею, ефективність розподілу та рівень перебоїв у обслуговуванні. Асоціація також визначає інструменти для виявлення витоків, чорної точки старіння мереж: термографія, ендоскопія, виявлення дроту, ін'єкція гелію.
Співредактор, Лорен Дагальє, менеджер мережі централізованого теплопостачання в Amorce, наполягає на перевагах, які може отримати зміна режиму розподілу температури. "Зміна температурного режиму дозволяє зменшити втрати тепла в мережі, а також інтегрувати певні відновлювані джерела енергії, такі як сонячна теплова енергія або відновлення теплого тепла при низькій температурі, що залишається неможливим у високотемпературних мережах". Пам'ятайте, що існує п'ять категорій мереж: найстаріша перегріта пара (200-300 ° C), перегріті водяні мережі (110-180 ° C), мережі гарячого водопостачання (60-110 ° C), мережі з низькою температурою (40-80 ° C) і, нарешті, мережі з дуже низькою температурою, що постачаються з безлічі джерел (25-40 ° C).
Технічно цей розвиток не є нейтральним. Зниження температурного режиму часто передбачає заміну певних ділянок первинної мережі, щоб труби могли поглинати спричинене збільшення потоку. Ця трансформація також спричиняє технічні модифікації біля підніжжя будівлі на обмінних підстанціях, призначених для передачі тепла між первинною та вторинною розподільними мережами. Нарешті, вторинна мережа, яка постачає будівлі, іноді сама повинна бути адаптована. Ось як у Фресне (Валь-де-Марн) діалог, що встановився, призвів до зниження температурних режимів мережі (56% геотермальної енергії, 27% когенерації, 17% газу). "Ці спільні зусилля спонукали абонентів оптимізувати свої вторинні установки, щоб дозволити краще використовувати геотермальну енергію, і розглянути питання про розширення теплової мережі", - сказала Колін Гуард, менеджер по роботі з конструкторським бюро Sermet.
Прийняття нових показників
"Перш ніж звертатися до абонентів, ми спрямовуємо свої зусилля на контроль процесів геотермальної електростанції, щоб максимально оптимізувати їх", - пояснює Теофан Дюбуа, відповідальний за роботу Argeo, теплової мережі Arcueil/Gentilly. (Валь де Марн) . У цій мережі, поступившійся компанії Engie Solutions, що проводиться міжкомуніальною периферією Syndicat Paris (Sipperec), зусилля дали змогу збільшити частку зеленого тепла з 68 до 85%. Детальніше, мережа постачає 6000 будинків геотермальною водою, що набирається при 62 ° C, а потім підігрівається до 70 ° C за допомогою теплових насосів (PAC), із резервними газовими котлами. По суті, для запуску теплових насосів мережа, введена в експлуатацію в 2015 році, перейшла від заданого значення зовнішньої температури (нижче 17 ° C) до заданого значення потоку. «Теплові насоси тепер запускаються, коли витрата в мережі досягає максимального потоку геотермальної енергії, тобто 320 м3/годину. Отже, сьогодні перший тепловий насос не запускається, поки не буде досягнутий потенціал свердловини, незалежно від зовнішньої температури. Робота без теплового насоса до 14 ° C тепер можлива, якщо потреба в електромережі низька, наприклад, вночі ", пояснює менеджер з експлуатації Argeo.
У реєстрі найкращих практик, другий за величиною кондомініум у Франції, Grigny 2 (Essonne) є предметом терплячої роботи між вторинним оператором та Компанією з експлуатації відновлюваних джерел енергії (Seer) у супроводі помічника Сермета управління проектами. Мета: знизити температуру зворотної теплової мережі, щоб оптимізувати частку тепла, що подається новою геотермальною енергією, і таким чином дозволити розширення мережі.
Третій конвеєр та прогнозні системи
Підключення району нової забудови може стати можливістю оптимізувати існуючу теплову мережу. Повернення високих температур із старих будівель може забезпечити новий район із низькою температурою. "Економічний виграш, однак, в першу чергу вимірюється в контексті геотермальної мережі. Ця оптимізація передбачає встановлення третьої труби для використання віддачі існуючих будівель при високій температурі, забезпечуючи при цьому енергію в новому районі, коли вона виявляється недостатньою. Важливо бути в очікуванні та плануванні розвитку міст. У Ньой-сюр-Марн (Сена-Сен-Дені) відновлення делегації державної служби (DSP) існуючої мережі викопних видів палива стало можливістю встановлення геотермальної енергії та встановлення третьої трубки для підключення новий район », - пояснює Себастьян Роде, заступник директора конструкторського бюро Сермет.
Введення "інтелектуальних" елементів, здатних регулювати стартову температуру теплоносія в залежності від погодних умов, також представляється потужним важелем для оптимізації. У жовтні наступного року Аморс планує присвятити цій обговорення ці питання. Доброчесних прикладів не бракує. Інерція котлів на біомасі була компенсована в мережі Cernay (Верхній Рейн) шляхом встановлення систем прогнозування, уникаючи запуску газових котлів під час дзвінків на електроенергію. Загалом, "програмне забезпечення має перевагу запам'ятовувати будівельні запити, щоб найкращим чином використовувати інерцію мережі та уникнути включення резервних або резервних газових систем, коли пік споживання. Інформація про витрати, температуру та регулювання на рівні підстанції централізована і використовується для оптимізації управління установками », - зазначає Колін Гуард із Sermet.
Роль енергетичного фасилітатора
Операторам первинних та вторинних мереж іноді буває важко спільно розглянути питання про оптимізацію мережі як частину розвитку нових кварталів. Ця складність іноді призводить до впровадження інноваційних рішень, таких як екорайон Кліші-Батіньоль. Дійсно, невідповідність між енергетичними показниками, заявленими за першими реалізованими програмами, та реальністю на фазі експлуатації призвела до ініціативи проекту CoRDEES за підтримки Європейського Союзу. Жодної рекомендації щодо архітектури вторинної мережі не було введено. В результаті температура повернення до геотермальної мережі, що експлуатується спільно Паризькою водою та Паризькою центральною тепловою компанією (CPCU), була набагато вищою, ніж очікувалося. Це спостереження призвело до експериментування в рамках CoRDEES нової професії, яка полягає в «сприянні енергетиці». Цей посередник мав на меті представляти загальний інтерес, перевіряти, що діаграма підстанцій у вторинній відповідає первинній тощо.
Оптимізація мережі - це не просто технічне забезпечення, воно також передбачає хороші юридичні інструменти. Валентин Губіан, інженер з тепло- та геотермальних мереж компанії Sipperec, вважає, що «донорські органи залишаються досить ізольованими в управлінні делегаціями державної служби. Наприклад, вони не завжди мають власні можливості контролювати звіти операторів ». Щоб подолати це, Національна федерація органів ліцензування та регіонів (FNCCR) в даний час працює над керівництвом для забезпечення більшої прозорості, з хорошими звітами та корисними даними на національному рівні. Зі свого боку, Amorce опублікувала у 2018 році посібник з контролю за концесіями та створила з місцевими органами влади та Федерацією енергетики та охорони навколишнього середовища (Fedene) модель звіту про діяльність делегацій державних служб, спрямовану на впорядкування діалогу між концесіонером та концедуючим органом, а також оновлення шаблону специфікацій для концесійних контрактів. Ці документи будуть доступні в середині 2020 року.