La centrale prévue à Kiel continuera à chauffer même lorsqu’on éteint les lumières – en réduisant les émissions de dioxyde de carbone de 70 %

Lorsque vous conduisez votre voiture en hiver, la chaleur dégagée par le moteur est utilisée pour chauffer l’habitacle. Si vous coupez le moteur, le froid vous gagne rapidement. Pour rester au chaud, vous devez laisser tourner le moteur même si vous êtes garé sur le bord de la route.

Maintenant, imaginez que votre voiture est une immense centrale. Des moteurs à gaz produisent de l’électricité et, ce faisant, de la chaleur. Dans la plupart des centrales, cette chaleur s’échappe par les cheminées. Les centrales de cogénération de chaleur et d'électricité utilisent le surplus de chaleur pour chauffer, tout comme dans le cas de votre voiture. Ces centrales chauffent de l’eau qui est ensuite injectée dans les radiateurs des consommateurs, au bureau ou chez eux.

Mais que se passe-t-il lorsque la demande d’électricité est faible et que, dans le même temps, la demande de chaleur est élevée ? Par exemple, au milieu d’une nuit d’hiver, lorsque les lumières sont éteintes et que les radiateurs sont ouverts. Les centrales de cogénération doivent peut-être produire de l’électricité dont on n’a pas besoin, entraînant un gaspillage, simplement pour qu’elles continuent à chauffer.

Sauf, naturellement, si une société de services énergétiques imagine une façon innovante de produire de la chaleur lorsque le consommateur en a besoin, tout en ne fabriquant de l’électricité que lorsque cela est nécessaire. C’est ce qu’a entrepris Stadtwerke Kiel avec une nouvelle centrale de cogénération dont la mise en route est prévue pour octobre 2018.

Les ressources du FEIS pour une centrale qui innove

Pour les résidents de cette ville du Nord de l’Allemagne, ce qui compte le plus, c’est que cette centrale innovante, en produisant de la chaleur et de l’électricité de façon plus efficace, jugule l’augmentation des prix. « Le concept novateur et flexible de la centrale de cogénération contribue à la stabilité des prix du chauffage urbain » déclare le porte-parole de Stadtwerke Kiel, Sönke Schuster.

En outre, la nouvelle centrale émettra 70 % de dioxyde de carbone de moins que la centrale au charbon qu’elle va remplacer. Dotée d’une structure innovante permettant de gérer la transition entre la production d’électricité classique et l’utilisation d’énergies renouvelables, l’installation, grâce à son efficacité énergétique, est respectueuse de l’environnement. C’est pourquoi la Banque européenne d’investissement soutient le financement de sa construction et a signé, en septembre, un prêt de 105 millions d’EUR au titre du Fonds européen pour les investissements stratégiques, dans le cadre du Plan d'investissement pour l'Europe.

À petite échelle et flexible

Les centrales de production combinée de chaleur et d'électricité, aussi appelées centrales de cogénération, sont utilisées depuis quelques décennies. En quoi la nouvelle centrale de Kiel est-elle donc synonyme d'innovation ?

La centrale de Stadtwerke Kiel incarne un concept modulaire, dans lequel la production d'électricité est assurée non pas par une énorme usine thermique, mais par 20 moteurs à gaz de taille relativement modeste. Lorsque le besoin en électricité est élevé, ces 20 moteurs peuvent tous fonctionner ensemble. Lorsque seule une faible quantité est requise, Stadtwerke Kiel pourrait n’en utiliser qu'une partie. Cinq minutes suffisent pour réaliser un ajustement.

« Cette installation est plus flexible et contribue à relever les défis de la politique allemande de transition vers une économie à faible intensité de carbone » commente Andreas Heinz, ingénieur principal à la BEI. « On assiste ici à un perfectionnement de la technologie qui consiste à ne produire la chaleur requise que lorsque le prix de l’électricité rend l’opération rentable. »

À un moment où l’énergie renouvelable apporte une contribution croissante sur le marché de l'énergie, la centrale de Kiel répond à l’évolution du bouquet énergétique. Les sources d'énergie renouvelables, telles que l’éolien et les centrales solaires, fonctionnent généralement par intermittence : elles ne produisent de l’énergie que lorsque le vent souffle ou le soleil brille. Les sources d'énergie disponibles en permanence, telles que le gaz, continueront donc à jouer un rôle dans la production d’électricité pendant encore quelque temps. En fait, c’est tout l’ensemble du réseau énergétique qui doit être flexible, de façon à recourir aux capacités inemployées lorsque, par exemple, le vent retombe ou le soleil disparaît derrière les nuages. Les centrales modulaires et efficaces comme celle qui est prévue à Kiel peuvent réagir rapidement à la modification des conditions et ajuster leur production. Elles constituent un tremplin essentiel vers un avenir sans carbone.

Tenir Kiel au chaud

Même une fois que les moteurs de la centrale de Kiel sont coupés, le surplus de chaleur qu’ils produisent est stocké sous forme d’eau chaude dans un réservoir de 60 mètres de hauteur, d’où elle peut être siphonnée pour tenir les habitants au chaud. Et cela compte, à Kiel, où les températures se maintiennent au-dessous de zéro tous les jours cinq mois par an.

Stadtwerke Kiel a passé des années à étudier les différentes possibilités et configurations envisageables avant d'arrêter un plan. Résultat : de l’électricité pour 250 000 foyers et de la chaleur pour 70 500 clients, fournies par une centrale capable de produire 190 mégawatts d’énergie.

« Il s’agit d'un projet à la pointe de la technologie, vraiment avant-gardiste » explique Branko Cepuran, un chargé de prêts de la BEI qui a travaillé sur l’opération avec Stadtwerke Kiel. « Il est capital que la Banque soutienne ce type d'innovation dans l’industrie européenne. »