9 mai 2017
Pageau Morel
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Les réseaux urbains d’énergie, partie intégrante du développement urbain

Le Québec possède-t-il les conditions favorables pour la création de réseaux urbains d’énergie ? Analyse et pistes de solution.

Les réseaux urbains d’énergie sont très nombreux dans plusieurs régions en Europe et servent principalement au chauffage des bâtiments et au chauffage de l’eau chaude domestique. Plusieurs de ces réseaux distribuent de la vapeur haute pression et retournent de la condensation comme le réseau montréalais de CCUM. Certains autres réseaux utilisent de l’eau chaude à haute température. En Scandinavie, plusieurs de ces réseaux sont alimentés par des centrales à la biomasse et même par des systèmes solaires thermiques.

Les bâtiments en hauteur, jusqu’à un certain point, utilisent le principe de réseau urbain, cette fois d’une façon verticale pour récupérer l’énergie des zones centrales, des salles électriques et des salles de serveurs du bâtiment pour chauffer le périmètre ou l’air neuf admis dans l’édifice.

Le réseau urbain peut avoir plusieurs buts, le premier étant de distribuer de la chaleur à des usagers qui en ont besoin. De ce fait, il y a plusieurs avantages pour un propriétaire qui n’a pas besoin d’infrastructures pour sa centrale de génération d’énergie et qui n’a pas non plus besoin de gérer ces installations. Il peut donc se concentrer sur la gestion de ses affaires. Un autre but d’un réseau urbain peut être de récupérer de la chaleur perdue d’un procédé ou disponible à faible coût pour la distribuer à des bâtiments qui en ont besoin. Un bon exemple de ceci est le réseau basse température de CCUM qui distribue du chauffage à basse température dans la Cité du Multimédia.

Certaines conditions favorisent la création de réseaux urbains d’énergie alors que d’autres sont plutôt défavorables, comme nous le verrons dans le présent article.

Parmi les conditions défavorables aux réseaux urbains, notons tout d’abord l’efficacité énergétique des nouveaux bâtiments qui fait en sorte que la consommation est réduite. Ainsi, les revenus potentiels permettant d’amortir les coûts de la centrale et des réseaux de distribution sont trop faibles pour justifier le projet. Les bas coûts d’énergie que nous connaissons au Québec vont aussi à l’encontre des réseaux urbains. Finalement, la complexité de l’accès à la propriété publique ou privée pour étendre les réseaux de distribution est un frein important. Pour pallier ceci, il faut une volonté politique municipale permettant l’implantation de ce type de réseau.

Les principales conditions qui militent en faveur des réseaux urbains sont la densification urbaine et les objectifs de réduction des gaz à effet de serre. En effet, la densification urbaine fait en sorte que les réseaux peuvent vendre une plus grande quantité d’énergie par mètre de réseau installé. Également, les objectifs de réduction des gaz à effet de serre et l’efficacité énergétique militent pour la récupération de l’énergie et le partage avec d’autres usagers. Pour optimiser ceci, une plus grande mixité des usages à proximité l’un de l’autre est requise afin de permettre un partage économique des énergies. Par exemple, les édifices de bureaux sont souvent exothermiques le jour, c’est-à-dire qu’ils dégagent de la chaleur. Cette énergie pourrait être utilisée pour chauffer l’enveloppe, l’air neuf et l’eau chaude domestique de bâtiments résidentiels qui seraient à proximité. Il en serait de même pour un centre informatique qui pourrait utiliser ses surplus d’énergie plutôt que de les rejeter efficacement à l’atmosphère. Le Pavillon Otto Maass de l’Université McGill, récemment rénové, utilise les rejets de la salle informatique du campus pour chauffer le bâtiment. Les réseaux urbains ainsi que le partage de l’énergie et son utilisation efficace passent donc par un aménagement urbain ou campus bien planifié. L’efficacité énergétique doit donc faire partie de la planification urbanistique d’une municipalité.

À ce jour, les réseaux urbains ont principalement été utilisés pour distribuer de la chaleur. Si on souhaite aussi distribuer du refroidissement, l’exercice devient difficile pour des réseaux étendus, car les différentiels de température utilisés sont faibles et les diamètres de tuyauterie élevés, donc coûteux à implanter. La solution en ce moment est de permettre les rejets de chaleur dans le réseau de chauffage qui pourront ainsi être utilisés par d’autres usagers du réseau qui ont besoin de chaleur.  

Les réseaux urbains peuvent avoir plusieurs sources de chaleur, telles que l’énergie contenue dans les égouts, les industries exothermiques, les centrales à la biomasse, le solaire thermique et les excès de chaleur des bâtiments raccordés au réseau. Ce dernier point est très important. Dans la conception des réseaux, il faut absolument considérer la possibilité que les édifices raccordés puissent fournir de l’énergie au réseau plutôt que de rejeter l’énergie à l’extérieur de façon gratuite (free cooling). La tarification de l’énergie doit permettre à l’utilisateur producteur de faire ses frais afin de réellement optimiser les bénéfices du réseau. 

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