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Étude de valorisation des énergies fatales Pôle Métropolitain de l’Artois

Contexte et enjeux de la mission

Dans une région industrielle comme les Hauts-de-France, et plus encore dans l’ancien bassin minier, la chaleur réutilisable issue notamment de l’industrie présente des possibilités très importantes de valorisation en interne, pour des tiers, voire au sein de réseaux de chaleur. A cela s’ajoute de plus le gaz de mine. C’est dans ce cadre qu’AEC a accompagné l’Agence d’Urbanisme de l’Artois, en lien avec le Pôle Métropolitain et les intercommunalités. L’objectif était de trouver des solutions pour valoriser l’énorme quantité d’énergie produite et non-valorisée sur son territoire en s’appuyant sur son caractère à dominante industrielle.

Atouts d’AEC pour la mission ?

AEC possède une très bonne connaissance du contexte local dans la région Hauts-de-France. Le bureau d’étude a pu en effet s’appuyer sur les nombreuses EPE, études réseaux ou contrôles de concessions réalisées dans la région.  Ainsi nous avions une connaissance approfondie des acteurs locaux qu’ils soient publics ou privés.

Sur ce sujet nouveau, AEC a développé une méthode d’enquête originale. Celle-ci mêle :

  • un travail de modélisation tirant le meilleur parti de la masse de données aujourd’hui disponible
  • et un travail d’enquête de terrain minutieux afin de proposer des solutions opérationnelles.
Septembre 2020 - Aujourd'hui

Inventaire des sources d’énergies fatales

La première phase de cette étude avait pour objectif principal de réaliser un état des lieux exhaustif de l’ensemble des sites potentiels de récupération d’énergie fatale, afin d’évaluer un gisement à la fois global et local sur le territoire.
Cet inventaire s’est donc déroulé en deux phases :

  • Une modélisation ex-ante du territoire
    AEC a utilisé son modèle d’évaluation du gisement de chaleur fatale pour les industriels. Celui-ci permet d’estimer le gisement de chaleur fatale brut dans un établissement en MWh/an sans avoir recours aux industriels. La modélisation sur base de données permet ainsi de déterminer d’une part les ordres de grandeur de gisements de chaleur fatale disponibles et d’autre part les meilleures pistes de valorisation. Les méthodes mises en place permettent d’avoir une idée du maximum valorisable, AEC s’attachant à utiliser des hypothèses plutôt restrictives.
    En complément, le bureau d’étude a réalisé une enquête spécifique sur le sujet du gaz de mine et a étudié la récupération de chaleur fatale sur les eaux grises en particulier au niveau des STEP du territoire.
  • Des entretiens complémentaires sur la base de l’inventaire défini à partir du modèle :
    Dans diverses démarches de planification énergétique, il a pu être observé un écart important entre les résultats obtenus « sur papier » et les possibilités offertes réellement pas les installations. Aussi il est nécessaire de compléter l’état des lieux par un travail d’échange avec les gestionnaires d’équipements en privilégiant les gisements les plus importants et/ou ceux présentant le plus de facilité pour la réalisation d’un projet.
    AEC a donc mené une vingtaine d’entretiens avec les entreprises présentant le potentiel le plus pertinent que ce soit au niveau de l’échelle ou du positionnement géographique. Ces entretiens étaient menés sur la base d’un questionnaire transféré aux interlocuteurs en amont pour axer les discussions sur les potentiels valorisables.

Évaluation du potentiel local de valorisation

Il existe deux principaux freins au développement de la filière :

  • l’inadéquation temporelle: la chaleur n’est pas disponible au moment où l’utilisateur en a besoin, dans le cas d’une activité industrielle intermittente ou saisonnière.
  • l’inadéquation spatiale: plus la distance sur laquelle il faut transporter la chaleur est grande, moins cette solution est viable économiquement.

C’est donc logiquement que le territoire devait s’inscrire dans une logique de valorisation locale en essayant de valoriser la chaleur au plus près de là où elle est produite. C’est pourquoi AEC a analysé les opportunités de valorisation à des échelles de plus en plus grandes :

  • Tout d’abord, AEC a envisagé la valorisation interne de la chaleur : pour cela, le bureau s’est appuyé sur les contacts établis avec les industriels au cours de la première phase pour déterminer si la chaleur fatale est déjà valorisée et prise en compte dans l’optimisation du processus industriel, et sinon si des projets ont déjà été envisagés et pourquoi.
  • En cas d’impossibilité de valorisation du potentiel avec les consommations résidentielles ou tertiaires proches, AEC a déterminé si la densité de consommation était suffisante pour envisager des synergies éventuelles à proximité immédiate du lieu de production ont été analysées. Cette valorisation du potentiel était d’autant plus importante pour un territoire comme celui du Pôle Métropolitain de l’Artois au tissu industriel dense, et peut se révéler particulièrement intéressante dans des zones industrielles. Les températures élevées de certains processus industriels peuvent alors y alimenter des industries aux besoins en chaleur moindres (ex : fumées de métallurgie/sidérurgie pour la cuisson agroalimentaire).
  • Enfin, AEC a étudié la création de réseaux de chaleur en croisant les productions de chaleur avec l’implantation d’un réseau de chaleur.

Proposition d’une stratégie d’action

L’objectif de cette phase finale est donc d’élaborer le plan d’action nécessaire à l’accomplissement des projets identifiés dans les phases précédentes. En mobilisant le tissu économique et les partenaires potentiels, le but des rencontres organisées est double :

  • Approfondir certaines configurations au niveau « notes d’opportunité » afin d’inciter à la réalisation des projets (création de groupes de travail ou étude de faisabilité).
  • Faire connaître plus largement les sites émetteurs de chaleur fatale afin que ce type d’opportunité entre systématiquement en ligne de compte dans l’avenir.