3V Strasbourg Energie

Le réseau de chaleur de Strasbourg Energie,
innovation technologique et respect de
l’environnement
Innovation technologique
La cogénération
La cogénération consiste à produire simultanément de l’énergie thermique et de
l’énergie mécanique (transformée ici en énergie électrique par un alternateur),
à partir d’un même combustible (le gaz).
Un peu d’histoire
Le 17 novembre 1998, la Communauté
Urbaine de Strasbourg, suite à une
consultation, attribue le contrat de
délégation de service public du réseau
de la zone Elsau à Strasbourg Energie,
une société de Dalkia, pour une durée
de 24 ans.
Strasbourg Energie a été ainsi chargée
de la conception et de la construction
d’une nouvelle centrale thermique, en
remplacement de la chaufferie fioul du
Heyritz, mais également de l’exploitation et de la conduite du réseau urbain
de chauffage et de son développement.
Intégrant les dernières technologies de
pointe dont une cogénération à turbine
de 10,6 MW électriques,la nouvelle chaufferie de 64 MW fonctionnant au gaz
naturel (avec utilisation du fioul domestique en appoint et secours) a été mise en
service en décembre 2000 après 12 mois de
travaux et près de 13 millions d’euros d’investissements.
Cette nouvelle installation a ainsi pris en
charge l’ensemble des besoins du quartier tout en intégrant les évolutions réglementaires et environnementales.
Parallèlement, le réseau a été interconnecté à celui de l’Esplanade.
Ce système, développé en France comme dans d’autres pays européens, répond
aux besoins de diminution des charges d’exploitation de chauffage des clients
dans le domaine de l’habitat, de la santé, du tertiaire et de l’industrie.
Le principal intérêt de cette technologie est d’offrir un rendement global élevé de
70 à 85 % par rapport à une production d’électricité traditionnelle grâce notamment
à une récupération de l’énergie thermique par réinjection dans le réseau de chauffage. Cette chaleur est à l’ordinaire rejetée dans l’atmosphère.
La cogénération est donc un système rationnel et performant qui, par l’utilisation
du gaz en énergie primaire, permet de diminuer considérablement les émissions
polluantes.
La cogénération par
turbine à gaz
Développées dans l’aéronautique, les turbines à gaz ont atteint aujourd’hui un
haut degré de fiabilité ; celui-ci permet de proposer des ensembles thermodynamiques à haut rendement énergétique réalisant en cogénération la production
simultanée de Chaleur et de Force.
Principe de fonctionnement général de la turbine SOLAR MARS 100 :
• l’air extérieur est aspiré,au travers des filtres,par les 15 étages de compression de
la turbine où il est instantanément porté à une pression de 18 bar et à une température de 240°C,
• cet air comprimé entre dans une chambre de combustion dans laquelle est également introduit le gaz naturel sous une pression de 22 bar au travers de 14 injecteurs à combustion bi-étagée bas NOX,
• le mélange air (comburant) / gaz naturel (carburant) brûle à 1 100°C sans augmentation de pression,
• la forte augmentation de volume engendrée par la combustion produit de l’énergie mécanique en se détendant au
travers des 3 étages de la “Turbine de Puissance”entraînant
l’arbre à une vitesse de rotation de 8 625 tours/minute,
• placé du côté du compresseur d’air, un réducteur épicycloïdal, couplé à la turbine, entraîne l’alternateur en 6,3 kV
à 1 500 tours/minute pour produire 10,6 MW électriques,
• parallèlement, les gaz d’échappement issus de la turbine à
une température de 490°C sont dirigés vers un générateur
à tubes d’eau assurant la production de 15 MW thermiques,
en récupération seule ou 30 MW en post-combustion qui
conduit à la production d’eau surchauffée à 180°C sous une
pression d’environ 14 bar.
et respect de l’environnement
Le réseau de chauffage
urbain
Le réseau de chaleur : le confort d’une chaleur pour
tous et partout
Le réseau de chaleur est un système de chauffage
simple : il repose sur le principe d’un réseau enterré
qui véhicule de l’eau chaude à travers la ville.
Alimenté par une centrale thermique, le réseau
distribue la chaleur aux bâtiments qui lui sont reliés :
cliniques, écoles, universités, logements collectifs, …
et industries,au travers des sous-stations d’échange.
Une contribution à la protection de l’environnement
Le réseau de Strasbourg Energie a permis d’éviter la
prolifération de cheminées individuelles non soumises
à la réglementation.
La production centralisée permet la mise en œuvre
de processus performants de traitement des fumées
avec contrôle des rejets.La construction d’une nouvelle
chaufferie centrale au gaz et la mise en place d’une
cogénération ont réduit de manière significative les
émissions polluantes dans l’atmosphère par rapport
aux installations précédentes :
- 210 tonnes/an,
• SO2 :
• NOX :
- 44,8 tonnes/an,
• Poussières : - 14,2 tonnes/an.
C
Ecole Nationale d’Administration
HLM Quartier Elsau
Lycée Louis Pasteur
Collège et Gymnase
Hans Arp
Supermarché
IMEA
Foyer du
Fonctionnaire
Eglise
HLM
quartier Elsau
Ecole
Martin Schongauer
Zone pavillon
Temple
Zone pavillonnaire Elsau
Les principaux clients raccordés au réseau
Strasbourg Energie alimente aujourd’hui en chauffage et en eau chaude sanitaire, par son réseau, de
nombreux clients, pour une capacité de plus de 12 000 équivalents logements, parmi lesquels :
■
Enseignement : Ecole Nationale d’Administration, Université Louis Pasteur, Compagnons du Devoir, Collège
et Gymnase Hans Arp, Collège et Lycée Louis Pasteur, Ecole élémentaire du Finkwiller, Ecole élémentaire
Saint-Thomas, Ecole Martin Schongauer, Lycée Charles Frey, Collège Lucie Berger
■
Santé : Hôpitaux Universitaires de Strasbourg, Clinique des Diaconesses
■
Tertiaire : Centre Administratif de la CUS, Bureaux et Bâtiments de CUS Habitat, Fondation Saint-Thomas,
Mutualité Sociale Agricole, Ateliers de la CUS, Hôtel de police, Casernes : Pompiers et Gendarmerie (Ganeval),
Immobilière du Bas-Rhin (Résidence rue Rembrandt et Résidence le Goya), Habitat du Fonctionnaire
■
Logement : 12 copropriétés, 182 pavillons individuels
Comment ça marche ?
Strasbourg Energie est alimentée en gaz
naturel par Gaz de Strasbourg et en fioul
domestique pour l’appoint et le secours.
Production d’eau surchauffée
Cette production peut être réalisée à deux
niveaux :
● Au niveau de la chaufferie, des détendeurs abaissent la pression du gaz naturel
de 25 bar à 300 millibar avant distribution vers les chaudières.
La chaufferie est constituée de 2 chaudières de type ALSTOM POWER à eau
surchauffée d’une puissance unitaire de
17 MW. Elles sont chacune équipées de
brûleurs SAFMAT modulant mixtes gaz
naturel/fioul domestique (en secours).
Elles fonctionnent généralement en
appoint ou en substitution (lors de la
saison estivale) de la cogénération et
produisent de la chaleur sous forme d’eau
surchauffée à 180°C.
● Au niveau de la cogénération, des
détendeurs abaissent la pression du gaz
naturel à 22 bar avant admission dans
la turbine.
La cogénération est composée d’une
turbine gaz SOLAR de type MARS 100
bas NOX, d’une puissance totale de 10,6
MW électriques et 15 MW thermiques.
Cet équipement de pointe fonctionne
en priorité du 1er novembre au 31 mars.
La valorisation de l’énergie thermique
issue de la combustion se fait par une
chaudière de récupération, couplée à la
turbine, qui utilise les gaz de combustion pour produire de l’eau surchauffée
à 180°C à 14 bar.
Transport de l’eau surchauffée
L’eau surchauffée est distribuée à travers
les 4 branches principales du réseau d’une
longueur totale de 17 km. Le réseau est
réalisé en tubes acier double enveloppe
avec mise au vide permettant de garantir
le contrôle des fuites et une meilleure
isolation.
Fourniture en chauffage et
en eau chaude sanitaire
Cette eau surchauffée est transformée
en eau chaude basse température au
niveau des 21 sous-stations, via leur
système d’échangeur, puis régulée en
température en fonction des besoins des
clients en chauffage et en eau chaude
sanitaire.
Mutualité Sociale Agricole
Caserne
Ganeval
Fondation
et Eglise
Saint-Thomas
ENA
Ecole du
Finkwiller
Caserne des Pompiers
Lycée
Charles Frey
Compagnons
du Devoir
Collège
Lucie Berger
Clinique
des Diaconesses
Faculté de Médecine
Nouvel Hôpital Civil de Strasbourg (Architecte : Claude Vasconi)
Lycée Louis Pasteur
HUS
(Hôpitaux Universitaires
de Strasbourg)
Nouvel
Hôpital
Civil
Université Louis Pasteur
Interconnexion
réseau de l'Esplanade
Centre Administratif
CUS
Collège
Louis Pasteur
Hôtel de Police
Centre Administratif CUS
Raccordement
du Nouvel Hôpital Civil
Ateliers Municipaux
nnaire Elsau
Sous-station du Nouvel Hôpital Civil
Le Nouvel Hôpital Civil désormais raccordé au réseau de
Strasbourg Energie est alimenté de manière continue en eau
surchauffée. Le Nouvel Hôpital Civil dispose ainsi d’une sousstation qui lui permet, à partir de cette eau chaude surchauffée
à 180°C, de répondre à ses besoins à la fois en chauffage, en eau
chaude sanitaire et en vapeur.
Un système d’échangeur tubulaire de 16 MW transforme en
continu l’eau surchauffée en eau chaude pour le chauffage (90°C)
et en eau chaude sanitaire (45°C) pour les différents bâtiments
de l’hôpital.
Deux générateurs de vapeur encore appelés vaporisateurs (2,6 MW)
transforment l’eau surchauffée en vapeur à 2,5 bar pour alimenter
les systèmes d’humidification
de l’hôpital.Cette sous-station
est alimentée tout au long de
l’année en chaleur par le réseau
de Strasbourg Energie et également par l’interconnexion au
réseau de l’Esplanade.
DALKIA EST EN CHIFFRES
• Chiffre d'affaires géré : 450 millions d'euros
• 1 100 collaborateurs présents sur les 5 régions
administratives du Grand Nord-Est
(Alsace, Bourgogne, Champagne-Ardenne, Franche-Comté, Lorraine)
• Plus de 4 000 clients
• Interventions sur 8 500 installations gérées
• 44 réseaux de chauffage gérés
• 57 cogénérations
• Plus de 170 000 logements collectifs desservis
• Plus de 100 établissements hospitaliers
• 5 880 MW de puissance thermique gérée
Strasbourg Energie
1 bis, rue du Doubs
67100 Strasbourg
Tél. : 03 88 43 10 93
Fax : 03 88 79 14 58
www.dalkia.com/est
Conception et réalisation Direction de la Communication de Dalkia - Mai 2005
• 600 MW de puissance électrique décentralisée