Ces dernières années, les sociétés énergétiques exploitant de grandes centrales de production combinée de chaleur et d’électricité cherchaient à passer du charbon au gaz comme tremplin vers la décarbonation. Aujourd’hui, la flambée des prix du gaz a remis en question la manière de réduire les émissions de ces installations de production d’énergie et de chaleur.
Dans toute l’Europe, environ 10 % de la chaleur est fournie par des systèmes de chauffage urbain, qui pompent la chaleur à travers des conduites d’eau souterraines dans les quartiers ou les villes.
La chaleur a généralement été générée en tant que sous-produit de la production d’électricité et est généralement considérée comme plus respectueuse du climat que les chaudières à gaz individuelles dans chaque maison.
Mais la mesure dans laquelle cela est vrai dépend grandement du carburant utilisé dans la production d’électricité.
Un grand nombre des grands systèmes de chauffage urbain hérités d’Europe ont toujours été alimentés par des centrales de production combinée de chaleur et d’électricité (CHP), en particulier en Europe de l’Est, où de vastes réseaux de canalisations ont été construits par les gouvernements communistes il y a des décennies. Aujourd’hui, 26 % du chauffage urbain européen est encore alimenté par des centrales au charbon.
Avant l’invasion de l’Ukraine par la Russie, certains pays de l’Est de l’UE avaient prévu de faire passer leurs systèmes de chauffage urbain au gaz fossile. Cela a été considéré comme un moyen rentable d’atteindre les objectifs de réduction des émissions de l’UE pour 2030 puisque le gaz produit environ la moitié de la quantité d’émissions de carbone lorsqu’il est brûlé.
Mais avec la forte augmentation des prix du gaz provoquée par la guerre en Ukraine, ces plans sont réévalués.
Une étude récente réalisée pour la Commission européenne a identifié un certain nombre de moyens par lesquels ces systèmes pourraient parvenir à une décarbonisation intensive en intégrant des sources d’énergie et des technologies renouvelables et neutres en carbone, et en participant à l’intégration du système énergétique.
Systèmes hérités fonctionnant au charbon
Le problème est que les grands systèmes hérités de l’Europe sont des bêtes difficiles à changer.
« Nous avons un défi avec la décarbonisation des grands systèmes, qui étaient historiquement basés sur les combustibles fossiles – cela nécessite un effort majeur pour les éliminer », a déclaré Stefan Moser, qui dirige l’unité bâtiments et produits au département de l’énergie de la Commission européenne.
S’exprimant lors d’un récent événement EURACTIV, Moser a noté que plusieurs textes législatifs de l’UE, tels que la directive sur la performance énergétique des bâtiments, la directive sur les énergies renouvelables et la directive sur l’efficacité énergétique, tentent de «promouvoir des solutions de quartier» pour le chauffage et de «s’assurer que nous avoir une approche plus systémique ».
La décarbonation du chauffage est un défi majeur pour l’Europe : le chauffage des bâtiments est responsable de 40 % des émissions de l’UE et de 36 % de la consommation d’énergie finale, selon les statistiques de l’UE.
Et c’est aussi un défi pour le chauffage urbain, selon la République tchèque, qui assure actuellement la présidence tournante du Conseil pendant six mois.
Tomáš Smejkal, de l’unité de stratégie énergétique du ministère tchèque de l’Industrie, a déclaré qu’il y avait une refonte de l’organisation des systèmes de chauffage urbain qui pourrait être plus complète que le simple passage du charbon au gaz envisagé auparavant.
« Certaines centrales de cogénération de chauffage urbain étaient surdimensionnées ; elles ont été construites pour fournir plus de chaleur que ce qui est généralement nécessaire. Donc, une sorte de réduction des effectifs est bonne », a-t-il déclaré lors de l’événement EURACTIV. « Nous motivons la cogénération à passer à d’autres combustibles grâce au fonds de modernisation de l’UE et à la distribution du fonds de relance et de résilience. »
« Les plus grandes unités de cogénération se décentralisent », a-t-il déclaré, notant que les grands systèmes avec une unité centrale principale « passent désormais à des unités plus petites ». Ces unités plus petites peuvent plus facilement fonctionner avec des pompes à chaleur ou de la géothermie plutôt qu’avec des combustibles fossiles.
Pour résumer cette nouvelle approche, Smejkal a proposé une formule : « Changez la source, réduisez la taille et changez le carburant ».
Des investissements massifs nécessaires dans les énergies renouvelables
La nécessité de diversifier les sources d’énergie pour le chauffage urbain a été amplifiée par Uta Weiß, responsable du programme pour les bâtiments et les réseaux de chaleur avec le groupe de réflexion allemand Agora Energiewende.
Avec la baisse du coût de l’électricité renouvelable et des pompes à chaleur, il devient désormais plus intéressant de sauter l’étape intermédiaire prévue consistant à passer des centrales de cogénération au charbon au gaz et de passer directement à un réaménagement des énergies renouvelables, a-t-elle expliqué.
Et il existe une grande variété d’options d’énergie renouvelable disponibles pour alimenter ces systèmes, a-t-elle déclaré lors de l’événement.
« C’est vraiment une technologie qui nous aidera à puiser dans les énergies renouvelables comme la géothermie, la chaleur environnementale comme les stations d’épuration, les rivières, le solaire. Toutes ces formes d’aliments renouvelables que vous ne pouvez pas vraiment exploiter individuellement. C’est donc vraiment la solution pour développer un chauffage neutre en carbone », a-t-elle déclaré.
Ce qui manque au débat, a ajouté Weiß, c’est qu’il y a des investissements massifs nécessaires pour que cela se produise.
« Selon nous, le chauffage urbain est extrêmement important pour atteindre la neutralité climatique », a-t-elle souligné. « En Allemagne, nous avons aujourd’hui environ 11 % de la chaleur résidentielle provenant du chauffage urbain et selon nos scénarios, nous devrions atteindre un quart de toute la chaleur résidentielle en Allemagne en 2045 si nous prévoyons d’avoir la neutralité climatique. »
Cependant, cela ne signifie pas que la décarbonisation par le gaz ne se produira pas du tout, car certains considèrent toujours le gaz comme le moyen le plus rapide et le plus rentable d’atteindre les objectifs de décarbonisation de l’UE.
En Pologne, par exemple, les projets de passage du charbon au gaz pour le chauffage urbain sont toujours en cours, malgré la flambée des prix du gaz.
« Les énergies renouvelables dans les systèmes de chauffage urbain ne peuvent pas fournir l’approvisionnement en chaleur des plus grandes agglomérations basées sur un système de chauffage d’une capacité de centaines de mégawatts », a déclaré Wanda Buk, vice-présidente des affaires réglementaires chez PGE, la plus grande compagnie d’électricité de Pologne.
« C’est pourquoi le plus gros investissement en Pologne est prévu pour le remplacement de notre production par la cogénération électricité-gaz à haut rendement », a-t-elle déclaré lors de l’événement EURACTIV.
PGE prévoit de réduire les émissions de CO2 de ses systèmes de chauffage urbain de 50 % d’ici 2030 et y parviendra en installant 1,9 GWt dans de nouvelles capacités de chauffage et en achevant l’élimination du charbon d’ici 2030.
Une grande partie de cette réduction sera obtenue en passant du charbon au gaz naturel, a déclaré Buk, ajoutant que la nouvelle infrastructure gazière sera « 100 % prête pour l’hydrogène » lorsque des gaz plus propres seront disponibles.
Mais tout cela nécessite un investissement important, a expliqué Pauline Lucas d’Euroheat and Power, une association industrielle représentant le secteur du chauffage urbain.
Selon Lucas, les cadres législatifs de l’UE actuellement en place peuvent encourager cet investissement, mais il en faudra davantage.
« Dans la directive sur les énergies renouvelables et la directive sur l’efficacité énergétique, nous avons constaté une poussée en faveur de la planification du chauffage et du refroidissement au niveau municipal et national, ce qui est très positif. Pour le chauffage urbain, nous voyons des objectifs révisés et une approche progressive de la décarbonisation du secteur. »
> Regardez l’intégralité de l’événement EURACTIV ci-dessous sur YouTube :
Cet article fait suite au débat politique organisé par EURACTIV « Chauffage urbain dans l’UE – Qu’est-ce qui nous attend? » pris en charge par PGE.
[Edited by Frédéric Simon/Zoran Radosavljevic]