Du réseau de chauffage urbain au réseau thermique intelligent
"Le réseau électrique peut être soulagé en partie en choisissant non pas des pompes à chaleur, mais un réseau de chaleur", a déclaré Tom Prinzie (Van Marcke/Warmtenetwerk Vlaanderen) lors de l'événement de connaissances 'BuildUp Smart Energy'. "Nous constatons que de plus en plus de villes et de communes se posent les questions suivantes: quelles sont les sources de chaleur disponibles, quels bâtiments peuvent être raccordés et où les conduites peuvent-elles passer? Mais nous voyons plus loin. Comment pouvons-nous en faire un réseau thermique intelligent?"
"Il faut de l'audace pour ouvrir la voirie"
"Les villes et communes de Flandre comptant plus de 45.000 habitants sont tenues d'établir un plan local de chauffage et de refroidissement", explique Tom Prinzie. "Un tel plan cartographie notamment les zones où un réseau de chaleur est possible et quelles sources sont disponibles."
"Pour Kuurne, ma commune d'origine, l'incinérateur d'IMOG à Harelbeke est apparu comme source potentielle. Lorsque nous nous sommes renseignés sur la chaleur fatale de cet incinérateur, il s'est avéré que 20 MW étaient disponibles, de quoi chauffer 3.000 habitations. L'idée de chauffer Kuurne avec cette chaleur fatale était née."
Des projets de construction neuve ont permis de lancer le réseau de chaleur à Kuurne: le raccordement des nouvelles constructions a pu être intégré dès la conception et a assuré une première demande de chaleur concentrée. Le réseau ne s'est cependant pas limité au neuf. "Lorsqu'il est apparu que les chaufferies communales, notamment de la maison communale, de la salle de sport et de la Maison Sociale, devaient être renouvelées, un raccordement au réseau de chaleur a offert une alternative à de nouvelles chaudières. Pour cela, il a toutefois fallu faire passer une conduite à travers le centre-ville."
"Ce qui est certain, c'est qu'il faut de l'audace pour ouvrir la voirie", déclare Prinzie. "L'échevine des Travaux publics de l'époque, Annelies Vandenbussche, a osé le faire et nous avons réussi à raccorder la maison communale de Kuurne, qui est ainsi devenue la première maison communale de Belgique connectée à un réseau de chaleur."
"Des habitations existantes ont également été raccordées le long du tracé. Là, la chaudière à gaz a pu céder sa place directement à une sous-station de livraison. Celle-ci transfère la chaleur au circuit de chauffage et fournit également l'eau chaude sanitaire. Plus sa température de retour est basse, plus le réseau de chaleur fonctionne de manière efficace", souligne Prinzie. "C'est pourquoi le choix et le réglage de la sous-station de livraison méritent autant d'attention que la conduite dans la rue. Pour cette raison, nous travaillons d'ailleurs souvent avec des modules préfabriqués. Ils sont assemblés à l'avance, ce qui réduit le risque d'erreur d'installation sur le chantier. Les modules eux-mêmes prennent peu de place, ne nécessitent ni cheminée ni ventilation et fournissent 50 kW d'eau chaude sanitaire."
Eau chaude sanitaire à 50,1 °C
Les réseaux de chaleur évoluent de plus en plus vers des températures plus basses. "L'idée selon laquelle la température est d'office basse dans les nouvelles générations de réseaux de chaleur n'est pas tout à fait exacte", poursuit Prinzie. "La température dépend de la source de chaleur choisie et des besoins du client. À Wielsbeke, par exemple, un réseau de vapeur à haute température est en cours d'installation pour le producteur de frites Agristo. Il s'agit en fait d'un réseau de chaleur de première génération, un principe utilisé depuis le début du vingtième siècle, mais qui constitue dans cette situation la meilleure solution pour les parties concernées." La vapeur est spécifiquement nécessaire pour éplucher les pommes de terre sous haute pression et pour précuire les frites.
"Aujourd'hui, nous en sommes à la quatrième génération de réseaux de chaleur. Ceux-ci fonctionnent typiquement à une température d'environ 60°C", explique Prinzie. "Cette température est nécessaire pour préparer l'eau chaude sanitaire de manière sûre, sans qu'aucun additif ne soit requis. Même si nous voyons tout de même s'amorcer un passage progressif vers des températures plus basses."
C'est également le cas pour l'approvisionnement collectif en chaleur sur le 'Kolenkaai' à Bruges, où d'anciens bâtiments d'exploitation de Van Marcke ont cédé la place à des logements. "Nous avons d'abord examiné si la chaleur du canal pouvait être utilisée, mais cela a soulevé des questions quant à l'impact sur le milieu aquatique", explique Prinzie. "Une deuxième option était la chaleur industrielle, mais cela nécessitait le tracé d'une conduite à travers le parc Baron Ruzette, ce qui a été refusé."
"Nous avons finalement choisi un système collectif avec un champ BEO et des pompes à chaleur centrales, complété par des chaudières à gaz. Un espace est toutefois prévu pour remplacer ultérieurement les chaudières à gaz par le chauffage urbain, lorsque celui-ci atteindra le site."
"Une température de 60 °C n’est plus nécessairement requise pour la production d’eau chaude sanitaire"
Le choix de la température a nécessité une étude spécifique. "Un mémoire de master a été réalisé sur la production d'eau chaude sanitaire avec des sources à basse température. La conclusion était que certaines sous-stations de livraison peuvent déjà fonctionner à 52°C sous des conditions spécifiques. 60°C n'est plus forcément nécessaire, nous allons vers des températures plus basses pour la production d'eau chaude sanitaire."
"Au point le plus éloigné du réseau, nous produisons de l'eau chaude sanitaire à 50,1°C avec une eau à 50,7°C. Attention, toutes les sous-stations de livraison ne sont évidemment pas capables de réaliser cela. Les performances au point le plus éloigné, le confort de puisage et la prévention des légionelles doivent impérativement être évalués au préalable."
1.500 euros au lieu de 10.000 euros de câbles par borne de recharge
Dans le projet 'Kolenkaai', 170 points de recharge ont également été prévus sur le parking. "Si nous avions dimensionné chaque point de recharge à la puissance maximale, les coûts de câblage auraient grimpé jusqu'à 10.000 euros par point de recharge.
En choisissant un équilibrage intelligent de la charge, tout le monde dispose d'un point de recharge de 11 kW, mais la puissance est répartie de manière dynamique lorsque plusieurs voitures chargent en même temps. Nous avons ainsi ramené les coûts d'installation à 1.500 euros par point de recharge."
"Comme les logements ne disposent pas d'une pompe à chaleur individuelle ni d'une installation photovoltaïque, et que les bornes de recharge sont pilotées de manière centralisée, il faut moins de puissance électrique par logement", explique Prinzie.
Toutes les pompes à chaleur et tous les points de recharge sont raccordés à une seule cabine commune. Cela permet à l'ESCO d'acheter l'électricité moins cher et de la répartir plus intelligemment. Les résidents paient simplement pour la chaleur qu'ils consomment. Avec ces revenus, l'ESCO couvre l'investissement, la gestion et la maintenance. Prinzie: "Pour les résidents, cela ne tourne finalement qu'autour de deux choses: une maison chaude lorsqu'ils tournent le thermostat, et une facture équitable et claire."
L'ESCO constitue à cet égard une manière d'organiser un réseau de chaleur. Les coopératives peuvent également jouer un rôle, par exemple en tant que partenaires pour le financement ou l'exploitation. Prinzie voit cette diversité d'initiateurs comme un signe que les réseaux de chaleur peuvent continuer à se développer en Flandre: "Nous ne faisons que commencer."
Qui est Tom Prinzie?
Tom Prinzieest actif depuis 2006 en tant que 'Technical Manager' chez Van Marcke et 
, où il est spécialisé dans les est spécialisé dans les solutions d'énergie durable pour le secteur du bâtiment. Dans le cadre de ses fonctions, il allie son expertise technique à un intérêt marqué pour les systèmes HVAC et énergétiques innovants et tournés vers l’avenir. Il est par ailleurs vice-président de Warmtenetwerk Vlaanderen et membre du conseil d’administration d’ODE Vlaanderen (Organisation pour l’énergie durable), où il contribue activement au développement et à la promotion de solutions énergétiques collectives et renouvelables en Belgique. À travers ces rôles, il s'investit dans le partage des connaissances, le développement de politiques et l'accélération des réseaux de chaleur et des réseaux thermiques. Grâce à son expérience à l'intersection de la technologie, du marché et de la politique, Tom apporte un récit clair et pragmatique sur le rôle des systèmes collectifs dans la transition énergétique.