Tout savoir sur les réseaux de chaleur solaires

Tout comme la production d'eau potable et d'électricité est aujourd'hui centralisée, celle du chauffage commence à l'être dans certains quartiers. Une idée de bon sens : produire de la chaleur à partir d'une ou de plusieurs énergies si possible renouvelables pour ensuite la distribuer aux usagers. Le soleil a toute sa place dans cette grande ambition. Le point sur le thermique solaire dans les réseaux de chaleur.

Le solaire thermique permet via des panneaux adaptés de capter les calories des rayons du soleil pour les transmettre à l'eau via un fluide caloporteur. Une technologie somme toute simple, bien maîtrisée qui repose sur une énergie gratuite et durable. Déjà largement utilisé pour produire de l'eau chaude sanitaire à l'échelle du logement ou de l'immeuble, le solaire thermique est aujourd'hui assez développé pour participer à la production des réseaux de chaleur. Ces derniers qui s'appuient sur une unité de production puissante capable de chauffer un quartier ou un village trouvent dans le solaire thermique un complément de choix à leur énergie principale : le bois, les pompes à chaleur ou le bio gaz.

L’utilisation du solaire thermique est en France à ses tout débuts (moins de 4500 m² existants en 2017). Néanmoins son potentiel commence à être envisagé dans de nombreux projets de réseaux de chaleur en association avec les chaudières à bois. En Europe, 250 installations solaires fonctionnent déjà sur réseaux de chaleur totalisant 750 MW de puissance installée.

Parce qu'il représente 75,8% de la puissance installée, le bois s'impose comme l'énergie renouvelable la plus utilisée en France pour le fonctionnement des réseaux de chaleur. Une énergie abondante dans le pays donc peu chère qui ne rejette dans l'atmosphère que le CO² que l'arbre à contribué à stocker durant sa croissance. Doté d'un fort pouvoir calorifique le bois est parfait pour subvenir à la demande de chaleur durant les mois d'hiver. L'association du solaire thermique à la chaudière bois augmente encore l'efficience écologique de l'unité de production : en prenant le relais dans les périodes d'ensoleillement et de moindre demande, le solaire thermique offre une énergie gratuite qui limite au final la consommation de biomasse. Un mode de fonctionnement multi énergétique courant en matière de réseau de chaleur.

Les réseaux de chaleur solaires ont plusieurs avantages :

• Une chaleur encore plus verte : avec un ensoleillement annuel compris entre 1450 heure/an dans le Finistère et 2900 heures/an dans le Var, la France possède un potentiel solaire important et insuffisamment exploité. On comprendra aisément que le solaire thermique ne peut être envisagé comme énergie unique d'un réseau de chaleur : les périodes de non ensoleillement sont celles où la demande de chauffage sera bien évidemment la plus forte ! Néanmoins son association avec une ou plusieurs autres énergies contribue à verdir la chaleur consommée en France. Un enjeu important quand on sait que le secteur résidentiel-tertiaire compte pour 24,1% dans l'emprunte carbone du pays.
• Diminuer le prix de la chaleur : si la biomasse affiche un faible coût, elle a tout de même un prix ! En limiter la consommation grâce au thermique solaire permet au final une diminution non négligeable de la facture de chauffage des usagers du réseau de chaleur.
• Permettre l'entretien de l'unité principale : l'unité solaire thermique en prenant le relais de l'unité principale de production de chaleur permet son arrêt complet en saison estivale. Un arrêt qui limite son fonctionnement et prolonge sa durée de vie tout en permettant un entretien complet avant la saison froide.

• Le stockage possible de la chaleur : certaines techniques de stockage de la chaleur solaire thermique à courts termes ou même inter-saisonnier permettent d'envisager la captation des calories les jours d'ensoleillement et leur redistribution les jours froids. Un stockage de l'eau chaude produite en cuve ou en fosse enterrée, en puits ou même dans une couche aquifère qui augmente considérablement la rentabilité de l'installation. Des technologies déjà éprouvées en Allemagne qui ne demandent qu'à être développées en France.

Bon à savoir : l'analyse du fonctionnement des unités existantes dans les écoquartiers livre des chiffres encourageants : les productivités sont généralement supérieures à 600kWh/m² et les rendements solaires* s'affichent à 45% sur l'ensemble de l'année.

*Le rendement énergétique désigne le rapport entre l’énergie nécessaire à un équipement pour fonctionner (l'énergie absorbée) et sa capacité à produire lui-même de l’énergie (l'énergie utile).

L'apport du solaire thermique dans les réseaux de chaleur démontre à la perfection la voie multi solutions de la transition énergétique : cette dernière ne peut reposer sur une "solution miracle" mais bien sur l'addition de solutions pertinentes géographiquement et saisonnièrement. Un mix énergétique vert au cœur de ces réseaux de distribution de chaleur qui vont en ville comme à la campagne modifier le rapport des Français à leur chauffage : une petite révolution verte en somme !