La chaleur solaire promise à décarboner notre confort et notre industrie

Par Richard LOYEN, délégué général ENERPLAN

A l’heure où la « Convention citoyenne » a commencé ses travaux pour proposer une palette de mesures début 2020, afin que la France réussisse à réduire de 40% ses émissions d’ici 2030 par rapport à 1990, l’urgence climatique incite tout un chacun à réfléchir à « faire sa part », à l’instar du colibri.

Comment baisser son empreinte carbone ?

Voilà la question que se posent de plus en plus de particuliers, comme de nombreux décideurs économiques et politiques.

Partant du constat que la chaleur représente 46% des besoins énergétiques du pays et que le solaire thermique permet de produire, stocker et redistribuer des calories solaires décarbonées, les solutions solaires sont qualifiées d’emblée pour réduire les émissions de CO2 dans le bâtiment et l’industrie. Les Etats généraux de la chaleur solaire 2019, qui se tiendront à Lille le 15 octobre prochain, vont mettre en avant les atouts de la filière afin qu’elle contribue à décarboner le pays.

L’article propose de faire un focus sur certains thèmes qui seront abordés à l’occasion des EGCS19.

Du concept à la réalité, le brise soleil chauffe-eau solaire

Lors de l’édition 2018 des EGCS (Etats généraux de la chaleur solaire), Camille Langlois, designer associée chez Premices and Co, nous avait présenté leur réponse à la commande de GRDF, pour inventer de nouvelles solutions d’intégration architecturale hors toit de modules solaires, avec 6 « solar concepts » proposés.

Un an après, le concept est devenu une réalité avec le brise soleil chauffe-eau solaire, que présentera GRDF cette année, avec déjà 3 industriels impliqués (De Dietrich Thermique, ELM Leblanc et HélioFrance).

Brise soleil chauffe-eau solaire

Cette proposition de solaire hors toit pour du résidentiel collectif. Ces appareils répondent à quatre préoccupations des maîtres d’ouvrage et particulièrement  des bailleurs sociaux. Ils évitent le bouclage et ses pertes significatives, l’équilibrage, les surdimensionnements ainsi que la chaufferie, permettant ainsi l’individualisation des charges. Alors que la solution technique fait l’objet de tirs de simulation RT/RE2020, des tests en conditions réelles seront réalisés en 2020 pour une commercialisation prévue en 2021.

Chaudière associée à un brise soleil chauffe-eau solaire

Vers des bâtiments neufs et rénovés à énergie positive avec le solaire hybride PVT

Laetitia Brottier, co-fondatrice de DUAL Sun, PMI qui fabrique un capteur solaire PVT hybride  ( = capteur hybride photovoltaïques et thermique) à eau à la pointe de l’état de l’art, viendra nous présenter deux références. L’une en maison individuelle neuve, l’autre en rénovation d’un immeuble de tertiaire, qui sont toutes les deux à énergie positive : en clair, ces bâtiments produisent plus d’énergie qu’ils n’en consomment, et le solaire y contribue !

Dans l’Hérault, la maison neuve de Fabrice T, 160 m² habitables, achevée en 2017, est équipée d’une pompe à chaleur Air/Eau, d’un ballon de 500 litres et de 10 m² de capteurs solaires hybrides PVT Dual Sun (4,04 kWth et 2,8 kWc). La maison a été conçue pour réduire ses besoins, avec bien sûr de l’isolation, mais aussi de larges baies vitrées orientées sud, afin que la maison puisse stocker la chaleur solaire « passive » dans la structure.   

En termes de résultats : le solaire thermique couvre 87% des besoins pour l’eau chaude sanitaire sur 6 mois (mai-sept) et permet 68% de couverture annuelle.

La production d’électricité solaire compense 98% de la consommation de la PAC sur l’année, avec 67% d’autoconsommation (part d’électricité solaire directement consommée) et 38% d’autoproduction (couverture des besoins électriques de la maison).

A Dardilly près de Lyon, l’entreprise KTR, leader mondial de la transmission, du freinage et du refroidissement, a fait le choix de rénover un bâtiment d’un peu moins de 1000 m² datant des années 1970, pour y établir son siège social. Au niveau des équipements techniques mis en œuvre, le choix s’est porté sur un système PVT + géothermie, avec 40 m² de panneaux PVT DualSun (9,35kWth et 7kWc), un 1 ballon de 5m3 couplé à une 1 PAC de 26kW équipée de 4x150m de sondes en géothermie et comprenant 10kWc de PV en sus.

« Passoire énergétique » avant sa rénovation, le bâtiment de KTR est désormais à énergie positive. Sur ce projet, le système de régénération des sondes géothermiques avec du PVT hydraulique est déployé pour la première fois en France. La production d’électricité solaire alimente la pompe à chaleur et l’énergie solaire thermique vient régénérer le sol l’été. Ainsi, les calories solaires sont acheminées vers des sondes géothermiques pour être stockées dans la roche à 150 mètres de profondeur (réservoir à calories), et la performance de la pompe à chaleur est optimale toute l’année. La consommation pour tous les usages du bâtiment est inférieure à 36 MWh, tandis que le surplus PV annuel (hors autoconsommation) est supérieur à 38 MWh.

Solaire thermique et location longue durée

Solaire thermique et location longue durée : une nouvelle approche pour séduire les consommateurs

Alors que la location longue durée est déjà bien ancrée dans le marché automobile, elle fait son apparition sur le marché des équipements solaires thermiques, comme en témoigne EKLOR Invest qui partage son retour d’expérience à l’île d’Oléron.

Ainsi, EKLOR Invest, filiale de l’industriel éponyme, a financé la réalisation de 6 installations de production d’eau chaude solaire sur l’île Oléron. D’une puissance moyenne de 38,5 kWth (surface de 55 m²) avec un taux de couverture élevé des besoins, le coût moyen fourni posé (de l’ordre de 615 € HT /m²) permet de proposer un loyer moyen sur 10 ans inférieur à 8 c€/kWh. Cela représente moins de 2 500  € HT par an par installation en moyenne (avec les coûts de maintenance + suivi intégrés).

De ce retour d’expérience, on voit clairement que la contrainte économique est forte pour structurer ce type d’offre, avec un équilibre recherché à moins de 10 ans. Avec coûts d’installation optimisés, l’équilibre dépendant essentiellement du prix de l’énergie substitué. Selon EKLOR Invest, le gaz propane et l’électricité offrent une rentabilité à partir d’une production solaire de 30 MWh/an. Avec le gaz naturel, il faut une production supérieure à 100 MWh/an.

Le solaire XXL pour l’industrie pour alléger son empreinte carbone

On constate en France l’émergence du solaire thermique XXL, avec des industriels pionniers qui veulent réduire leur empreinte carbone, toujours plus nombreux à répondre à l’Appel à Projets Grandes Installations Solaires Thermiques de l’ADEME initié en 2015. Ainsi, plus de 28 MWth (40 000 m² de capteurs) sont en projet pour des applications dans l’industrie à fin 2019 !

Ce solaire XXL sera mis à l’honneur des EGCS19 ! D’une part, cet événement offrira la possibilité de visiter l’opération de référence de la société Lys Services à Merville, la veille des Etats Généraux, le 14 octobre après-midi. Avec plus de 900 kWth (près de 1300 m² de capteurs) pour un volume de stockage de 40 m3, l’installation produit 537 MWh/an de chaleur solaire utilisée pour le lavage de cuves de camions, soit 20% des besoins. C’est la plus grande installation de chaleur solaire pour l’industrie de la moitié Nord de la France !

D’autre part, lors des EGCS sera présentée la réalisation du projet sur l’usine à papier CONDAT du groupe LECTA en Dordogne, réalisé par NewHeat sur un modèle de producteur indépendant d’énergie qui fournit de la chaleur solaire à la papèterie. D’une puissance de près de 3 MWth (4 211m² de capteurs solaires thermiques sur trackers) l’installation doit délivrer 3 900 MWh par an sous forme d’eau chaude afin d’économiser plus de 1000 tonnes de CO2/an. L’installation est en service depuis janvier 2019.

Je donne rendez-vous à tous les acteurs concernés par la transition énergétique et le recours aux calories solaires, à nous rejoindre à Lille le 15 octobre pour nos Etats généraux. Et je remercie chaleureusement tous nos partenaires de cette édition 2019, qui contribuent à son succès : l’ADEME, le CD2E, GRDF, la Région Hauts-de-France, la CCI Hauts-de-France et Rev3, Qualit’EnR et Uniclima.

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Etats généraux de la chaleur solaire 2019 à Lille
 

Par Richard LOYEN, délégué général ENERPLAN

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