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L’énergie excédentaire alimente le réseau de chauffage urbain
La production de courant durable est devenue un standard, mais les énergies renouvelables sont difficiles à contrôler. C’est pourquoi le couplage sectoriel prend de l’importance, comme la transformation d’électricité en chaleur: l’énergie excédentaire chauffe de l’eau qui est injectée dans le réseau de chauffage urbain. Un exemple de couplage sectoriel réussi est l’installation Power to Heat du groupe Vattenfall à Berlin, pour laquelle Caliqua a conçu et construit les chaudières électriques.
Les énergies renouvelables telles que le courant éolien ou solaire ne sont pas faciles à contrôler. Outre la question du stockage, le développement du réseau n’est pas encore au point et la gestion de la charge n’est un standard que pour les grands consommateurs. En conséquence, en Allemagne, l’excédent d’énergie renouvelable est bridé ou éliminé. En Suisse, la situation sera semblable: d’après l’EMPA, l’excédent d’électricité attendu après la sortie du nucléaire et le développement du potentiel du photovoltaïque à 50% s’élèvera à près de 10 TWh. Cette énergie excédentaire ne peut pas être consommée localement et les capacités disponibles du réseau ne suffisent pas pour son transport: c’est un cas d’application du couplage sectoriel.
Le couplage sectoriel, car brider l’énergie excédentaire n’est pas une bonne solution.
Le couplage sectoriel fait la distinction entre trois secteurs de consommation: l’électricité, la mobilité et la chaleur. Les systèmes d’infrastructure de ces secteurs de consommation sont couplés pour utiliser l’énergie durable excédentaire, par exemple au moyen d’une installation Power to Heat qui utilise le courant excédentaire pour réchauffer de l’eau qui est ensuite injectée dans le réseau de chauffage urbain. Cela réduit ainsi l’utilisation des énergies fossiles pour la production de chaleur et donc les émissions de CO2. Une installation Power to Heat fournit une solution qui permet d’intégrer efficacement la disponibilité fluctuante des énergies renouvelables dans la production énergétique existante et de stabiliser le réseau électrique. Elle permet d’utiliser le courant produit pour la décarbonisation du chauffage, notamment pour un réseau de chauffage urbain respectueux de l’environnement. Ce principe est également très intéressant pour la Suisse: actuellement, la consommation de chauffage représente environ 50% de la consommation d’énergie finale, dont les deux tiers sont d’origine fossile.
Un générateur d’eau chaude, comme une bouilloire électrique
L’installation Power to Heat de Vattenfall à Berlin utilise le couplage sectoriel pour la flexibilisation de la consommation et permet ainsi de réduire le nombre d’ajustements. Comment l’énergie est-elle transformée en eau chaude? Sur le principe, l’installation fonctionne comme une bouilloire électrique de grande taille. Caliqua, une filiale d’ENGIE, a conçu et construit trois chaudières électriques à haut rendement offrant une puissance totale de 120 MWth pour Vattenfall. L’installation Power to Heat peut être exploitée de façon extrêmement flexible. C’est un grand avantage, en particulier en Allemagne du Nord, car les grandes installations éoliennes produisent parfois d’énormes quantités d’énergie. Tellement que les gestionnaires de réseau électrique ont rapidement besoin d’acheteurs pour cette énergie: «Avec la nouvelle installation Power to Heat, Berlin dispose d’un levier décisif pour intégrer les énergies renouvelables», déclare Gunther Müller, le directeur général de Vattenfall Wärme Berlin. L’installation P2H de Spandau lisse les pics de courant et transforme le courant excédentaire en chaleur. Avec cette nouvelle centrale, Vattenfall peut participer à l’équilibrage du marché de l’énergie et contribuer à la stabilisation du réseau.