Tous réunis sous le même toit
entre synergies, potentiels – et conflits
Les régies Pfäffikon ZH regroupent tous leurs secteurs d’approvisionnement et d’élimination énergétiques sous un même toit. Elles fournissent de l’électricité, du gaz et de la chaleur à distance à trois regroupements. De plus, les régies sont responsables de l’évacuation des eaux urbaine, l’épuration des eaux et l’élimination des déchets. En tout regroupant sous un même toit, on profite de fortes synergies mais on connaît aussi la concurrence au sein de ses propres rangs. Le Directeur Dumeng Tönett et Stefan Russer, responsable du secteur de la chaleur à distance, reviennent sur la stratégie et la vision des régies.
Prêts pour la transition énergétique
En matière de transition énergétique, Pfäffikon se montre très ambitieuse. De nombreuses années auparavant on créa un plan énergétique qui définit les objectifs afin de réduire la consommation énergétique ainsi que de la transformer en énergies renouvelables régionales. Des directives claires servent ici de guide au développement futur des réseaux et de l’offre des régies. « Nous avons déjà réalisé un bon bout de chemin », se réjouit Dumeng Tönett. La vente de chaleur à distance gagne en importance, de même l’extension de la part d’énergies renouvelables dans la commune. Parallèlement, le regroupement est parvenu à réduire ses parts d’énergies primaires non renouvelables encore plus qu’initialement prévu. Depuis plus de 20 ans, les régies Pfäffikon misent sur la chaleur à distance. Elles exploitent aujourd’hui trois réseaux regroupés couvrant différentes technologies de production. Le regroupement thermique ‹ Schanz › fournit la chaleur à partir d’un chauffage à plaquettes de bois, ‹ Matten › utilise l’énergie thermique de la nappe phréatique et ‹ Tumbelen / Stogelen › celle issue du lac.
« Nous ne parviendrons pas à réaliser la transition énergétique sans le gaz pour couvrir les pics de consommation et comme redondance de la chaleur à distance. »
Dumeng Tönett.
Le défi de la transformation
En tant qu’exploitant de réseaux de gaz et de chaleur à distance, les régies accompagnent les clients dans leur choix d’une forme énergétique. Les deux systèmes présentent à la fois des avantages et des inconvénients rendant la décision dépendante de la situation, du projet et des conditions locales du quartier. Du point de vue du fournisseur de gaz, des questions persistent cependant comme le souligne Tönett. L’approvisionnement par gaz entre ainsi en concurrence avec la chaleur à distance. Une chose dont le directeur a pleinement conscience. Si on vise l’arrêt de la construction du gaz, il faut se demander comment amortir le réseau existant. Il devient donc essentiel de se poser la question du rôle que le gaz jouera demain, notamment dans le cadre de la convergence des réseaux. Tönett est convaincu que l’approvisionnement thermique ne pourra pas se faire à court et moyen terme sans le gaz : « Chacun de nos regroupements thermiques dispose d’une chaudière à gaz pour les pics de charge et qui sert dans le même temps à pallier aux pannes et aux interventions d’entretien. L’industrie a besoin en outre d’un approvisionnement avec du gaz de processus », explique Tönett. À Pfäffikon on mise aussi sur la durabilité dans l’approvisionnement par gaz. La part de biogaz dans le réseau s’élève déjà à 20 pourcent et ne cesse de progresser.
Nette percée de la chaleur à distance
Pfäffikon se montre très ouvert à la chaleur à distance comme l’expliquent Tönett et Russer. La prise de conscience pour les énergies renouvelables de chauffage et par conséquent pour la durabilité se fait clairement ressentir. « Depuis un à deux ans, nous avons vraiment assisté à un retournement complet des mentalités. Lorsque nous avons créé le regroupement, nous étions obligés de chercher des clients. Aujourd’hui nous sommes obligés de tenir une liste d’attente », raconte Stefan Russer. L’extension des réseaux de chaleur à distance s’oriente au développement des secteurs de la commune. Ce dernier comporte toujours un risque comme le fait remarquer Tönett. Notamment les gros consommateurs industriels se comportaient très dynamiquement et représentaient un très gros risque pour la chaleur à distance. Le plus difficile dans la réalisation d’un regroupement reste de trouver le bon équilibre entre les gros et petits consommateurs.
« Lorsque nous avons créé les regroupements de chaleur à distance, nous étions obligés de chercher des clients. Aujourd’hui nous avons une liste d’attente. »
Stefan Russer.
Les défis du changement climatique
Les installations sont dimensionnées de telle sorte que tous les consommateurs puissent être fournis en chaleur même lorsque les températures sont temporairement très basses. Pour produire la chaleur uniquement à partir d’énergies primaires renouvelables, les installations seraient largement surdimensionnées la majorité de l’année, excluant une exploitation rentable. C’est pourquoi il est plus judicieux de chauffer en complément avec du gaz afin de couvrir les pics. « On obtient un fonctionnement stable seulement lorsqu’on utilise la chaudière à plaquettes à 70–80 pourcent de sa charge. Pour chauffer l’eau en été, nous devons arrêter ces installations pendant plusieurs heures puis les remettre en marche. Cela demande beaucoup d’efforts et force à utiliser un mode d’exploitation inadapté à ce type d’installation », souligne Russer.
À cela vient s’ajouter que le changement climatique et le réchauffement de la terre agissent positivement sur la chaleur à distance. « L’inconvénient principal de nombreux regroupements de chaleur à distance réside aujourd’hui dans leur incapacité à refroidir », poursuit Dumeng Tönett le sujet : « À un moment nous devrons aussi refroidir, notamment vu les étés de plus en plus chauds. C’est pourquoi de nombreuses personnes optent pour des réseaux anergiques lorsqu’elles construisent. » Les conditions régionales jouent en outre un rôle clé et les propriétés à raccorder doivent être prévues dès le départ.
Profiter des synergies et déceler les optimisations
Selon Russer, Il sera nécessaire à l’avenir de mieux réfléchir à l’optimisation de l’exploitation ainsi qu’où et comment utiliser telle ou telle forme énergétique. « La question se porte alors sur le type d’approvisionnement thermique que nous choisissons pour tel ou tel quartier et quelle est la compensation optimale entre les mois estivaux et hivernaux pour l’utilisation de l’énergie thermique », explique-t-il. Une étude est à ce sujet actuellement réalisée en coopération avec l’Université des sciences appliquées de Zurich (ZHAW).
Les premières synergies sont déjà activement utilisées à Pfäffikon. La station d’épuration comporte ainsi une centrale de cogénération. Le gaz d’épuration est donc transformé en électricité et la chaleur en résultant injectée dans le réseau local de chaleur à distance. Les deux experts voient notamment de grandes possibilités dans le large développement du photovoltaïque dans la commune. Même les bassins d’épuration vont être équipés d’un toit solaire. La vision de Pfäffikon : lorsque ces installations se trouvent en surproduction, elles peuvent par exemple produire du gaz renouvelable grâce à une installation Power-to-gas ou encore l’accumuler dans un réservoir.
Tönett et Russer souhaitent se concentrer sur les technologies de régulation. Ils s’intéressent avant tout aux données récoltées qui vont gagner en importance. Il deviendrait ainsi possible de prévoir la charge de la centrale thermique en fonction des prévisions météorologiques. « Nous disposons de tellement de données issues de réseaux de de chaleur à distance mais nous n’en profitons pas encore assez. C’est vraiment là que se cache un énorme potentiel », conclut Russer.
Regroupements thermiques des services techniques Pfäffikon ZH
Regroupement Schanz : La chaleur est obtenue depuis des plaquettes de bois dans une centrale énergétique ultra moderne. Les plaquettes proviennent de forêts avoisinantes. L’énergie ainsi produite est stockée dans un accumulateur de chaleur de 100'000 litres puis livrée aux clients au travers de trois pompes puissantes.
Regroupement Matten : La chaleur est produite depuis la nappe phréatique puis stockée temporairement dans des accumulateurs de chaleur. La température de prise de la nappe phréatique s’élève toujours à 12°C. La seule différence de 4°C suffit à approvisionner 140 habitations et une zone industrielle. Cela permet d’économiser près de 65'000 litres de fioul par an.
Regroupement Tumbelen / Stogelen : Dans le plus récent des trois regroupements, on utilise l’eau du lac Pfäffiker. La centrale énergétique de pointe se sert du lac comme fournisseur de froid et de chaleur. Elle intègre aussi les industries locales qui chauffent en amont l’eau du lac transportée. Une pompe à deux niveaux récupère la chaleur issue de l’eau du lac puis la stocke dans un accumulateur de 27'000 litres.