gaz-naturel.ch
Gazette
No 2/2014 | 55e année
Pages 1 jusqu’à 3: Approvisionnement énergétique tout en un Centrale de chauffage pour les exigences les plus élevées
Pages 6 et 7: CCF pour des solutions complexes à Givisiez (FR) Rénovation du bâtiment administratif de l’Office cantonal de l’environnement
Pages 4 et 5: Combinaison CCF et pompe à chaleur pour immeubles Pompe à chaleur alimentée par le CCF
Page 8: Ordonnance sur l’énergie: propre consommation d’électricité Vente d’électricité à des tiers désormais possible
Approvisionnement énergétique tout en un La rénovation de la centrale de chauffage de Triesen (Liechtenstein) répond aux exigences les plus élevées Dans le centre de Triesen, un réseau de chaleur à distance alimente
pour les CCF de plus de 90%. Avec cette directive basée sur la de-
en énergie thermique un ensemble de bâtiments. Il s’agit d’une
mande de chaleur utile, il convient de favoriser des CCF hautement
piscine couverte, de différentes écoles, de jardins d’enfants, de
performants qui génèrent des économies d’énergie primaire grâce
salles de gymnastique, de bâtiments administratifs, de maisons de
à la production combinée de chaleur et d’électricité.
retraite et de soins et de divers immeubles collectifs. Après plus
La centrale complexe impose des exigences élevées à l’exploitant
de 20 années de fonctionnement, la centrale de chauffage a été
car non seulement les types de bâtiments raccordés au réseau de
entièrement rénovée. Pour le distributeur de gaz Liechtensteinische
chaleur à distance possèdent des besoins en chauffage et en eau
Gasversorgung (LGV), propriétaire et exploitant de l’ensemble de
chaude sanitaire différents mais la sécurité d’approvisionnement a
l’installation, il n’était pas question de procéder à un remplacement
également une importance majeure pour certains clients. De plus,
par un modèle équivalent. Le chauffage rénové devait respecter la
les différentes températures de retour compliquent encore plus une
directive européenne 2004/8/CE qui prescrit un rendement total
conception efficiente.
Bâtiments raccordés au réseau de chaleur de proximité
Emissions de CO 2
Par kWh d’électricité produite CO2 Mix d’électricité européen CO2 Centrale de chauffage LGV CO2 Centrale de chauffage LGV avec 20% de biogaz
363 g/kWh
197 g/kWh
158 g/kWh
Le prix d’achat n’a pas été
l’approvisionnement de secours.
a également dû atteindre les va-
le facteur déterminant dans le
Les deux CCF répondent aux
leurs d’émission les plus basses
choix des appareils. Pendant les
besoins en chaleur de base. Les
possibles. Elle a pris le mix élec-
20 années environ de la durée
pompes à chaleur utilisent la
trique européen pour point de
de vie de l’installation, une im-
chaleur rayonnante des moteurs
référence pour la production
portance prépondérante a été
à combustion des CCF pour
d’énergie électrique. C'est im-
accordée aux coûts d’exploita-
augmenter la température de
portant surtout pour le semestre
tion, y compris la garantie et le
retour du réseau de chaleur à
d’hiver lorsque les centrales
service après-vente, à l’effica-
distance. Cela réduit également
nucléaires et à charbon tour-
cité énergétique et par-dessus
le coût énergétique. Pour amé-
nent à plein régime pour couvrir
tout au rendement total.
liorer encore l’efficacité énergé-
les besoins accrus d’électricité
La nouvelle centrale a été équi-
tique, il est également possible
en Europe. Par rapport au mix
pée de deux couplages chaleur-
de récupérer la chaleur des pro-
électrique européen qui émet
force combinés à deux pompes
duits de combustion. Grâce à
363 g/kWh de CO 2, la centrale
à chaleur ainsi que d’un chauf-
cette mesure, le rendement total
de chauffage de Triesen réduit
fage à gaz à condensation pour
atteint 95%.
les émissions de CO 2 de près
couvrir les périodes de pointe et
Avec l’installation rénovée, la so-
de 50% à 197 g/kWh. Avec
d’un chauffage à mazout pour
ciété LGV, en tant qu’exploitant,
une part de biogaz de 20%, les
Schéma de la centrale de chauffage LGV Echangeur de chaleur, chaleur de rayonnement
A B C
Gaz naturel/biogas Electricité
CCF Puissance: 50 kWel 81 kWth
2
PACel Puissance: 7–13 kWth
CCF Puissance: 240 kWel 365 kWth
PACel Puissance: 19–37 kWth
Accum. Contenance: 80 000 l
Chauffage à mazout
Chauffage à gaz naturel
à condensation
Distribution de chaleur
Station de transfert
à condensation Puissance: 600 kWth (Approv. de secours)
Puissance: 1000 kWth
Réseau de chaleur Groupes A ǀ B ǀ C
Puissance: 194 kWth
Gazette 2/2014
A gauche, le couplage chaleur-force (240 kWél /365 kWth ); à droite, la pompe à chaleur (19–37 kWth )
A gauche, le chauffage à mazout (600 kWth ); derrière, le chauffage à gaz naturel (1000 kWth )
émissions de CO 2 chutent encore à 158 g/kWh. LGV accorde également beaucoup d’importance à l’évaluation de la pollution environnementale par les déchets radioactifs qui résultent de la production d’électricité par les centrales nucléaires. Elle se chiffre à 0,705 mg/kWh. Les CCF ne produisent, en revanche, aucun déchet radioactif. Les personnes intéressées peuvent visiter l’installation modèle. La personne à contacter est Michael Baumgärtner de LGV.
Pompe à chaleur (7–13 kWth )
Les avantages des couplages chaleur-force Les couplages chaleur-force (CCF) de haute performance permettent de produire à la fois de
2
C
1
6
5
A
7
1 2 3 4
Centrale de chauffage LGV
5 EMS
Ecole prim., jardin d’enfants, piscine couverte 6 Centre de soins St. Mamertus Restaurant (administration, garderie) 7 Immeubles d’habitation Cycle d’orientation, salle de gymnastique
Gazette 2/2014
Unterfeld
Caract. techniques 2013 et 2014
d’électricité issue des grandes centrales fossiles et des centrales nucléaires sont ainsi réduites, les réseaux d’électricité désencombrés et le bilan de CO 2 global amélioré.
Remarque Rénovation centrale de chauffage
Besoins en chaleur
3000 MWh/a
10 clients resp. stations de transfert
Prod. d'électricité par le CCF
1520 MWh/a
Besoins propres et soutirage
Prod. de chaleur par le CCF
2340 MWh/a
5500 heures par an par CCF
Prod. de chaleur par PAC
180 MWh/a
Chaleur de rayonnement du CCF
Chaleur par chauffage à gaz
630 MWh/a
Couverture des pointes
Chaleur par chauffage à mazout
N
7
Années de construction
B
4
biogaz est utilisé de manière optimale. Cette technologie efficiente permet surtout de couvrir les besoins accrus en chaleur et en électricité au cours du semestre hivernal. Les importations
Désignation
2
2
3
l’énergie thermique (chaleur) et de l’énergie électrique (courant) directement chez le consommateur. Grâce au rendement total élevé de plus de 90% d’un CCF, l’agent énergétique gaz naturel/
Système de contrôle de la centrale de chauffage
0 MWh/a
Approvisionnement de secours
Accumulateur de chaleur
80 000 l (80 m 3)
Utilisation tampon
Réseau de chaleur à distance
800 m
3 groupes (A, B, C)
Température de départ Agent énergétique
68°C à 78°C Gaz naturel/biogaz
Mazout en situation d'urgence
Objet
Alimentation en chaleur CCF Triesen
Maître de l’ouvrage et exploitant
Liechtensteinische Gasversorgung LGV
Particularités
Utilisation de la chaleur de rayonnement du CCF par des PAC
Selon courbe de chauffe (évolutive)
www.lgv.li
Utilisation des rejets de chaleur du CCF (pour le préchauff. du retour) Sécurité d’approvisionnement par des redondances multiples
3
«Je souhaiterais que mes locataires se sentent parfaitement bien et qu’ils puissent
profiter
du
confort
comme s’ils étaient propriétaires», explique Willi Rutz, le propriétaire de l’immeuble au
standard
Minergie
à
Hüttwilen (TG). Ainsi, l’aération douce, par exemple, peut être réglée individuellement dans les appartements.
Un immeuble collectif au standard de construction élevé
L’immeuble construit en 2012 et
maître d’ouvrage entend par
doté du certificat Minergie est
qualité une architecture adaptée
un modèle sur le plan énergé-
aux habitants, simple, flexible
tique. Son standard de cons-
et accueillante. Dans les im-
truction répond aux exigences
meubles d’habitation qu’il cons-
d’une grande culture de l’ha-
truit, qu’ils soient destinés à la
bitat.
location ou à la propriété, Willi
De par une expérience de plu-
Rutz se focalise toujours sur
sieurs décennies dans le bâti-
l’utilisateur et non sur l’archi-
ment, Willi Rutz, aujourd’hui à la
tecture. Autre élément très im-
retraite, sait exactement ce que les locataires et les propriétaires apprécient le plus dans un logement. C’est pourquoi l’ancien propriétaire d’une entreprise de
portant pour lui: les loyers
A gauche, la pompe à chaleur; à droite, le CCF
doivent être abordables car les
Rendements CCF en combinaison avec PAC électrique CCF: Couplage chaleur-force PACel: Pompe à chaleur électrique
habitants doivent se sentir bien chez eux. Cela a pour effet posi-
Chaleur 60%
: *Moyenne, rendements variables selon la technologie utilisée
tif la quasi absence de changement de locataires. La qualité
pose de carrelage s’est réorienté très tôt. Au lieu de ne réaliser que des travaux pour d’autres, il
Gaz naturel Biogas
a aussi choisi de construire lui-
CCF
PACel
Electricité 30%*
¼ Electricité ¾ Chaleur environnementale
est donc payante à long terme.
Chaleur 120%
Pour ce qui est des matériaux, les produits privilégiés sont durables et faciles d’entretien.
vrage, il a pu mettre en œuvre sa propre conception de la haute qualité, sans que cela ne signifie pour autant du luxe. Le 4
Pertes 10% Apport d’énergie 100%
Energie utile CCF 90%
Chaleur environnementale
Energie utile CCF+PAC 180%
Schéma de principe du CCF combiné avec une pompe à chaleur
© gaz-naturel.ch
même. En tant que maître d’ou-
Ainsi, l’ensemble de la cave, garage compris, de l’immeuble de Hüttwilen a été recouvert de carreaux de céramique antidéGazette 2/2014
Arrière de la maison, avec la cage d’escalier
rapants. Pour le carreleur à la retraite, cela n’a rien de luxueux. Sur toute la durée de vie du proEn exclusivité: l’ensemble de la cave, y c. le sol du garage, est recouvert de carreaux céramique antidérapants
duit, un bon carrelage est un investissement
judicieux
qui
peut être rentable en quelques années. Une haute efficacité grâce au couplage chaleur-force (CCF) avec pompe à chaleur
Si Willi Rutz a accordé beaucoup d’importance à la qualité des matériaux et à la construction, le bâtiment réalisé selon le standard Minergie devait également bénéficier d’une solution Heinz Eichenberger, fournisseur du CCF, explique le fonctionnement de l’installation à Willi Rutz, propriétaire
A droite, l’accumulateur-tampon; à gauche en arrière-plan, l’accumulateur d’eau chaude sanitaire
Désignation
Caract. techniques
Années de construction
2011 und 2012
Surface de référence énergétique
758 m 2
Besoins en chaleur (chaleur)
24 500 kWh/a
Le CCF couvre 22%
Besoins en eau chaude (ECS)
17 500 kWh/a
Le CCF couvre 78%
Besoins en énergie
42 000 kWh/a
Chaleur et eau chaude sanitaire
Production d'électricité par le CCF
Remarque
6650 kWh/a
1330 heures par an
Production de chaleur par le CCF
19 285 kWh/a
1330 heures par an
Couplage chaleur-force (CCF)
5.0 kWel | 14.6 kWth
Dachs G 5.0 de Senertec
Pompe à chaleur électrique
15 kWth | COP 4.0 |
1520 heures par an
Sondes géothermiques
2 sondes géothermiques à 200 m
Sondes géoth. branchées en parallèle
Accumulateur ECS
750 l
Préparé pour les capteurs solaires
Accumulateur de chaleur
2000 l (2 à 1000 l)
En parallèle
Température départ/retour
34°C | 26°C
Chauffage au sol
Agent énergétique
Gaz naturel | chaleur terrestre
Objet | Maître de l’ouvrage
Immeuble locatif de 9 logements (3x 2½, 3x 3½, 3x 4½) | Helga et Willi Rutz
Standard d’immeuble
Certificat Minergie TG-1634
CVC planification et installation
Ralph Bachmann Haustechnik AG, 8953 Dietikon 1 ZH
Entreprise gazière
Werkbetriebe Frauenfeld
Particularités
Standard d'extension exclusif par analogie aux PPE Valeurs acoustiques augmentées par une cage d'escalier/ascenseur séparée Aération douce réglable individuellement pour chaque appartement Efficacité énergétique élevée par la combinaison du CCF et de la PAC
Gazette 2/2014
www.werkbetriebe-frauenfeld.ch
d’approvisionnement en énergie moderne. Le maître d’ouvrage a donc choisi un couplage chaleur-force combiné à une pompe à chaleur. Les près de 6700 kWh d’électricité produits par le CCF pendant environ 1300 heures par an sont fournis à la pompe à chaleur. Par conséquent, la production d’électricité du CCF couvre plus de 90% de l’ensemble des besoins en chaleur destinés au chauffage et à l’eau chaude sanitaire. Malgré de brèves durées de fonctionnement par an, l’utilisation du CCF est intéressante lorsqu’il est associé à des pompes à chaleur, comme dans l’immeuble de Hüttwilen. Conclusion: l’immeuble de Hüttwilen est une construction réussie qui a fonction d’exemple. 5
Depuis la fin des années 1990, Groupe E a défini la cogénération et le chauffage à distance comme des axes stratégiques de développement. Le financement sous forme de contracting fait partie intégrante du concept. Avec la rénovation et l’agrandissement de l’ancien Bureau des autoroutes pour en faire le nouveau centre du Service cantonal de l’environnement, à Givisiez (FR), on a trouvé une solution optimale.
Le gaz naturel pour des solutions complexes
Une solution complexe pour
de nombreux bâtiments alen-
un immeuble protégé
individuelles. La production ther-
une centrale de chauffe dans
tours équipés de sous-stations
Inscrit au patrimoine des biens
mique envisagée est de 8 GWh/
culturels du Canton de Fribourg,
an, dont 3,5 GWh proviennent
l’immeuble est représentatif de
du CCF sur la récupération de
la construction des bâtiments
chaleur au niveau du corps du
administratifs des années 1960 –
moteur et de l’échappement des
1970 et par conséquent, soumis
gaz de fumée. La production
à de sérieuses contraintes de
électrique de 3 GWh/an est ré-
rénovation. Sans possibilité de
injectée directement sur le ré-
modifier la distribution des lo-
seau de moyenne tension.
caux, la centrale de chauffe ne pouvait trouver place que dans l’agrandissement, d’autant plus que la proposition développée par Groupe E était finalement
Divers modes de
consommation améliorant la rentabilité
Le concept de l’installation est
beaucoup plus ambitieuse. En
basé sur la variété des consom-
effet l’installation s’intègrera à
mations et sur la complémen-
terme dans un réseau de cha-
tarité des différents appareils,
leur à distance (GIVICAD) d’une longueur de 1800 m, capable de couvrir les besoins thermiques 6
Brûleur à gaz naturel et chaudière
Gazette 2/2014
Purification des produits de combustion et récupération de chaleur
Accumulateur d’eau chaude, 2 x 10 000 l
de manière à disposer d’une
place est réservée pour l’ins-
des flux par un réseau de fibre
logies en matière environne-
durée de fonctionnement opti-
tallation d’une deuxième chau-
optique, géré également par
mentale. La machine est par
male. Ainsi la cogénération tour-
dière identique, en fonction de
Groupe E.
exemple équipée d’un cataly-
nera environ 7000 heures par
l’évolution des besoins. A noter
année. Ce fonctionnement en
que malgré l’importance de la
est inférieur à 70 mg/m 3. Ceci
ruban étant le seul apte à as-
consommation, Groupe E a
Performance
surer la rentabilité de l’inves-
renoncé ici à l’interruptibilité,
tissement. Une accumulation
seur SCR, son émission de NO x
écologique également
en plus des avantages envi-
Le développement durable est
ronnementaux reconnus au gaz
recourant à des chaufferies mo-
un élément qui sous-tend cette
naturel qui est fourni par Frigaz
d’eau chaude de 20 000 litres
biles (au mazout) d’une puis-
réalisation exemplaire. En effet
SA. Ce CCF fabriqué par Digen
contribue également à allonger
sance maximale de 2,5 MW.
les institutions publiques ont
est équipé du premier moteur
la durée de production. Une
A des fins de sécurité, le mail-
une obligation légale et morale
Liebherr à 12 cylindres en V, fa-
chaudière à gaz naturel d’une
lage avec le réseau de chauffage
de démontrer leur exemplarité
briqué à Bulle (FR). Lorsqu’elles
puissance de 1750 kW com-
à distance AGYCAD (centrale
par des bâtiment aux standards
sont disponibles et concurren-
plète l’équipement pour couvrir
de Forum Fribourg) est aussi
Minergie et le recours à des
tielles, Groupe E recourt tou-
la consommation de pointe et
envisagé. Toute cette complexi-
énergies renouvelables. L’ins-
jours aux compétences dis-
servir
des
té ne peut être maîtrisée que
tallation de cogénération est
ponibles à proximité. Cela aussi
travaux d’entretien du CCF. Une
grâce à la gestion en temps réel
équipée des dernières techno-
est durable et écologique !
d’alternative
lors
Désignation
Caract. techniques
Rénovation
2013 – 2014
Couplage chaleur-force
Puissances: 480 kWel | 545 kW th
Aperçu du moteur à 12 cylindres (Liebherr) du CCF
Remarque CCF: Digen avec moteur 12 V (Liebherr) Place pour 2e chaudière à gaz naturel
Chaudière à gaz naturel modulante
Puissance 1750 kW
Accumulateur
2, de chacun 10 000 l
Permet le fonctionnement CCF: 7000 h/a
Production d’eau chaude sanitaire 1800 m
Par CCF Raccordement au réseau AGYCAD planifié
Température de départ et de retour
90°C | 60°C
Temp.= réseau de chaleur à distance
Agent énergétique
Gaz naturel
Objet
Centre du Service cantonal de l’environnement, Givisiez (FR)
Type de bâtiment
Bâtiment administratif
Maître de l’ouvrage
Canton de Fribourg
Architecte
Bureau Bart und Buchhofer, 2500 Bienne
Direction des travaux
Bureau Andrey-Schenker-Sottaz, 1700 Fribourg
Ingénieur CVS
Bureau Chammartin-Spicher, 1700 Fribourg
Maître de l’ouvrage, mandant
Groupe E, Unité thermique, 1763 Granges-Paccot
Fournisseur de CCF
Entretec SA, 1753 Matran
Agent énergétique
Frigaz SA, Rte des Fluides, 1762 Givisiez
Réseau de chaleur à distance
Gazette 2/2014
www.frigaz.ch
7
Nouvelle ordonnance sur l’énergie relative à l’autoconsommation d’électricité L’électricité produite soi-même peut désormais être vendue à des tiers
Avec l’Ordonnance sur l’énergie (OEne; RS 730.01) entrée en vi-
Si l’électricité autoproduite doit être répartie sur plusieurs consom-
gueur le 1 avril 2014, l’électricité produite par une installation CCF
mateurs finaux, il y a lieu de respecter certains principes.
dans ses propres bâtiments peut être utilisée par le producteur lui-
•
er
même sur le lieu de production ou être vendue à d’autres consommateurs finaux dans le même bâtiment. Par conséquent, tous les
Plusieurs consommateurs finaux avec une installation de production (installation CCF) peuvent constituer une «communauté d’autoconsommateurs». Elle devient alors l’interlocuteur
producteurs d’électricité ont le droit explicite de vendre l’énergie produite par eux-mêmes à des tiers, dans la mesure où ceux-ci sont
•
raccordés au réseau d’électricité public via le même point de raccordement.
du distributeur d’électricité. Tous les consommateurs finaux et toutes les installations de production d’une communauté d’autoconsommateurs doivent se trouver après le même point de raccordement au réseau
L’électricité produite peut être répartie entre plusieurs consomma-
•
teurs finaux sur le lieu de production. Une telle solution est, par exemple, judicieuse pour les immeubles locatifs ou les copropriétés
•
car la réinjection dans le réseau est réduite. Il est recommandé de prendre contact le plus tôt possible avec le distributeur d’électricité local (EAE) afin de clarifier toutes les ques-
•
tions (disposition du compteur, groupe de clients, etc.).
(voir schéma de principe). Le statut de l’installation de production en termes de propriété ne joue aucun rôle. Le gestionnaire de réseau reste le responsable de la mesure de la consommation de courant de chaque site de consommation de ses clients finaux. Il est possible de quitter la communauté d’autoconsommateurs pour l’approvisionnement complet par le gestionnaire de réseau.
Schéma de principe d’autoconsommation d’électricité
Source: Aide à l’exécution pour la mise en œuvre de la consommation propre selon l’art. 7, al. 2bis et l’art. 7a, al. 4bis de la loi sur l’énergie (LEne; RS 730.0)
Bâtiment avec plusieurs consommateurs finaux
Schéma de principe d’autoconsommation d’électricité – bâtiment avec plusieurs consommateurs finaux Chaleur aux consommateurs finaux
3 Electricité aux consommateurs finaux
1 = Point de raccordement au réseau
2 = Réinjection de l’électricité excédentaire 3 = Electricité commune (lave-linge, éclairage cage d’escalier, etc.)
A
B
C
D
1
2
© gaz-naturel.ch
Réseau électrique public Réseau gazier (gaz naturel/biogaz) CCF Compteur d’électricité électricité et chaleur production CCF
Compteur d’électricité consommateurs finaux A|B|C|D
Editeur:
Association Suisse de l’Industrie Gazière (ASIG) Grütlistrasse 44, 8027 Zürich 044 288 31 31 | vsg@erdgas.ch | www.gaz-naturel.ch
Rédaction:
Hubert Palla, VSG | palla@erdgas.ch
Compteur d’électricité bâtiment
Imprimerie:
Bühler Druck AG, 8603 Schwerzenbach
Adresses:
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Abonnements gratuits: vsg@erdgas.ch
Suisse romande: Jacques Bérard, ASIG | berard@gaz-naturel.ch Graphique: Josef Fellmann, Zürich
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Photos:
Fellmann, Bérard, Rutz, Hoval
Edition:
Allemand: 14 000, Français: 4500 (4x par an)
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