La demande de pompes à chaleur géantes est en hausse

L’alternative allemande au gaz naturel coûteux

« La demande de chauffage urbain explose », déclare Raymond Decorvet, responsable du développement commercial chez MAN Energy, en Allemagne.

Le fabricant de machines énergétiques d’Augsbourg exploite l’une des plus grandes pompes à chaleur au monde. Les pompes à chaleur peuvent chauffer une piscine de taille olympique transportant 2,5 millions de litres d’eau de 20C à un point d’ébullition en un peu moins de 4 heures. Ils peuvent même geler toute la piscine en moins de 11 heures.

La fonctionnalité des pompes à chaleur

Les pompes à chaleur fonctionnent de la même manière que les réfrigérateurs ou les climatiseurs – refroidissent l’air entrant à l’aide d’un compresseur. Il tire la chaleur de sources proches comme l’air et l’eau, puis les transfère partout où cela est nécessaire. Dans ce cas, ils compriment les réfrigérants chauds pour augmenter la température de ces fluides, qui peuvent ensuite être transmis au chauffage des ménages ou des machines industrielles.

Les pompes à chaleur sont très économiques; ils ont besoin d’électricité pour fonctionner mais sont équipés pour générer 3 à 4 kilowatts de chaleur pour chaque kilowatt qu’ils consomment. Certaines modifications de conception peuvent même fournir des fonctionnalités de refroidissement.

Explosion de la demande et facteurs à l’origine de la demande

L’explosion de la demande est due à la popularité croissante des pompes à chaleur parmi les ménages, mais ces pompes sont petites et ne peuvent pas produire d’électricité abordable en raison de leur faible capacité de production de quelques kilowatts seulement.

Man Energy dispose de pompes à chaleur, plusieurs milliers de plus grandes et bien plus puissantes que les pompes domestiques, avec une capacité de production de chaleur de 48 mégawatts (MW). Ils peuvent chauffer des milliers de foyers avec une capacité de production de température de plus de 150 degrés Celsius. Ils ont récemment installé deux pompes de ce type à Esbjerg, une ville portuaire du Danemark.

Decorvett a expliqué cela comme une urgence à passer des combustibles fossiles aux sources d’énergie propres, en particulier en Europe. Actuellement, il y a une pénurie massive de pompes à chaleur plus grandes avec une plus grande capacité de production de chaleur pour alimenter les maisons dans toute la ville.

L’Europe n’a pas de pompes plus grandes et plus efficaces pour produire plus de mégawatts. Il en est ainsi parce que les pompes à chaleur ne fonctionnent pas à leur pleine capacité tout le temps. Les centrales d’Esbjerg de MAN Energy fonctionnent à peine à la moitié de leur capacité.

Une bien meilleure solution serait d’avoir une fusion de petites pompes dispersées à travers la ville. C’est ainsi que fonctionnent les plus grandes pompes du monde, comme celle de Stockholm, en Suède, la plus grande pompe à chaleur du monde.

Les deux grandes capacités thermiques en Suède sont Stockholm suivie de Göteborg. Le premier a une capacité de 215 MW composée de deux 40 MW et cinq 27 MW, et le second chauffe par son système de 160 MW composé de quatre unités, dont deux d’une capacité supérieure à 50 MW.

Dave Pearson affirme que la taille n’est pas le seul facteur important, a commenté Star Refrigerations, directeur du développement durable du groupe. Pearson souligne que l’ammoniac est son meilleur choix de réfrigérant car il contribue à l’efficacité des pompes à chaleur.

Le Dr Veronika Wilk et ses collègues ont étudié le cas d’utilisation des pompes à chaleur pour le chauffage industriel, en particulier pour chauffer les usines alimentaires, pharmaceutiques ou papetières de l’Institut autrichien de technologie.

Ils ont découvert que les industries qui ne nécessitent pas une température supérieure à 200 C se tournent vers les pompes à chaleur. Cela leur permet de réduire leur dépendance au gaz naturel, dont les prix ont explosé après le conflit russo-ukrainien.

Le Dr Wilk dit que les pompes à chaleur industrielles sont généralement plus petites, avec une capacité de seulement quelques mégawatts. Les grandes pompes à chaleur réelles sont situées dans les systèmes de chauffage urbain comme ceux de Stockholm et de Göteborg. Ces pompes à chaleur ont la capacité de décarboner un grand nombre de foyers avec un seul investissement.

Vienne est un autre exemple de système de chauffage urbain. Il dispose d’un système de 55 MW composé de trois pompes à chaleur qui commencera à fonctionner cet automne. Ces pompes produiront de la chaleur à partir des eaux usées traitées, qui auparavant allaient directement à la rivière mais ne seront pas déviées par un système de pompe à chaleur.

Ce système de pompe à chaleur augmentera les températures de 6C à 90C, et cette chaleur réchauffera alors environ 56 000 foyers. Wien Energie, la société qui a mis en place le système, prévoit de doubler la capacité du système en 2027 en installant trois pompes à chaleur supplémentaires et en augmentant la capacité jusqu’à 110 MW.

Selon les rapports, un autre système est prévu à Hambourg pour générer de la chaleur à partir des eaux usées. Une porte-parole de la société chargée du projet, Hamburg Wasser, a déclaré que ce système aurait une capacité de 60 MW de plusieurs pompes à chaleur connectées ensemble comme une seule unité.

À Helsinki, on parle d’un projet de construction d’un énorme système de pompe à chaleur de 500 MW. Cela se fera en combinant plusieurs unités comme celle de Stockholm. La compagnie d’énergie qui gère le projet, Helen, n’a pas révélé le plan.