RECONVERSION DU RESEAU DE CHALEUR URBAIN DE STRASBOURG HAUTEPIERRE

Patrick Bantzhaff

Description

Niveau: Supérieur, Master, Bac+5

• mémoire

RECONVERSION DU RESEAU DE CHALEUR URBAIN DE STRASBOURG-HAUTEPIERRE [Photo Patrick Bantzhaff ] Auteur : Nicolas MARY INSA Strasbourg, Spécialité Génie Civil, Option Aménagement du Territoire Tuteur Entreprise : Eric HARTWEG Directeur Opérationnel, SERS Tuteur INSA Strasbourg : Abdellah GHENAIM Professeur, INSA Strasbourg Janvier-Juin 2011 MEMOIRE DE PROJET DE FIN D'ETUDE - Spécialité Génie Civil - Option Aménagement du territoire

• exploitation des installations


• service public de chauffage urbain


• réalisation des installations de production, de transport et de distribution collective de la chaleur


• hautepierre


• communauté urbaine


• energie


• réseau de chaleur


• charge de l'aménagement du quartier de hautepierre

Sujets

• Mémoire
• Müller
• Abdallah
• Keller
• Jordan
• Geiger

Informations

• Publié par: profil-afte-2012
• Publié le: 01 juin 2011
• Nombre de lectures: 423
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 4 Mo

Extrait

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M EMOIRE DE P ROJET DE F IN D’ E TUDE  - Spécialité Génie Civil - Option Aménagement du territoire

   

RECONVERSION  DU  RESEAU  DE  CHALEUR  URBAIN  DE  STRASBOURG-HAUTEPIERRE 

[Photo Patrick Bantzhaff ]

Auteur : Nicolas MARY INSA Strasbourg, Spécialité Génie Civil, Option Aménagement du Territoire  Tuteur Entreprise : Eric HARTWEG Directeur Opérationnel, SERS  Tuteur INSA Strasbourg : Abdellah GHENAIM Professeur, INSA Strasbourg

Janvier-Juin 2011

Sommaire

 Remerciements :............................................................................................................... 4   Introduction :.................................................................................................................... 5   1  Présentation de la SERS :............................................................................................ 6   2   .......................................................... 9Réseau de chaleur de Strasbourg-Hautepierre :   2.1  Fonctionnement gnral d’ un rseau de chaleur......................................9................   2.2  Installation de la chaufferie de Hautepierre ............................................................ 12   2.2.1  Implantation et occupation du terrain............................................................... 12  2.2.2  Chaufferie ........................................................................................................... 13  2.2.3  Réseaux de distribution :.................................................................................... 14  2.2.4  Sous stations....................................................................................................... 15 

 2.3  sur le réseau de Hautepierre :............................................................ 16Informations   2.3.1  Données énergétiques : ..................................................................................... 16  2.3.2  Tarification pour les usagers : ............................................................................ 17   2.4  Bilan sur le réseau de Chaleur de Hautepierre ........................................................ 18   3  Pistes de réflexion pour le réseau de Hautepierre :................................................... 19   3.1   .................................. 19La nécessité de se tourner vers les énergies renouvelables :   3.1.1  Respect des normes de rejets de gaz dans l’ atmosphre:................................ 19  3.1.2  Soutien financier pour le développement des énergies renouvelables : .......... 20   3.2   .................................................................................................... 20Pistes envisagées :   3.2.1  Abaissement de la température du réseau :...................................................... 20  3.2.2   ...................................................................................................... 21La biomasse :  3.2.3  Géothermie : ...................................................................................................... 22  3.2.4  Rcupration d’ nergies fatales:....................................................................... 30  3.2.5  Solaire avec stockage d’ nergie........................................................................ 31  3.2.6  Raccordement avec le rseau de Strasbourg Énergie (Quartier de l’ ELSAU): .. 33 

    Nicolas MARY - Mémoire de PFE -  

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4  Analyse des différentes pistes envisagées :............................................................... 34  4.1  Intgration d’ nergies renouvelables...................................................................... 35   4.1.1  Géothermie de surface :..................................................................................... 35  4.1.2  Récupération des calories des eaux usées :....................................................... 39  4.1.3  Solaire avec stockage d’ nergie: ....................................................................... 41  4.1.4  es:mosa...........................................................................................................47iB  4.1.5  Géothermie profonde : ...................................................................................... 58 

 4.2   ...................................................... 63Passage en réseau basse température <110°C :   4.2.1  Abaissement de la temprature du rseau de Vanduvre 63-lès-Nancy :............  4.2.2   ............................ 64Abaissement de la température du réseau de Hautepierre :   4.3  Raccordement avec le rseau de Strasbourg Energie (Quartier de l’ Elsau): .......... 66   4.3.1  Possibilité de créer un seul gros réseau pour Strasbourg :................................ 67  4.3.2  Interconnexion de Strasbourg Energie et SETE :................................................ 67  4.3.3  Strasbourg Energie et Hautepierre Energie :............................ 68Interconnexion   5  Bilan et scenarios d’ volution:................................................................................. 70   5.1  Bilan des différentes solutions : ............................................................................... 70   5.1.1  Géothermie Profonde : ...................................................................................... 70  5.1.2  ........................................................................:.essmaoiB................................07..  5.1.3  Solaire avec stockage d’ nergie: ....................................................................... 70  5.1.4  ...............................................I.tnreocnnxeoin:71.................................................   5.2  Scnarios d’ volution: ............................................................................................. 71   5.2.1  Mise en place de géothermie Profonde :........................................................... 72  5.2.2  Mise en place de Biomasse : .............................................................................. 73    Conclusion : .................................................................................................................... 74      

 

Nicolas MARY - Mémoire de PFE -    

 

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Remerciements :     Pour commencer je tiens  remercier Mr Eric HARTWEG mon tuteur entreprise pour m’ avoir permis de réaliser ce PFE au sein de la SERSqui est une entreprise  laquelle je porte beaucoup d’ intrt. Je le remercie pour les diffrents conseils qu’ il m’ a donns et pour avoir mis  ma disposition les moyens nécessaires à la bonne réussite de mon PFE.  Je tiens également à remercier son assistante Mme Patrice GEIGER pour tous les conseils pratiques qu’ elle m’ a apports au quotidien.   De manire gnrale je remercie les employs du service oprationnel de la SERS qui m’ ont accord un peu de leur temps et ont contribué à ce que mon Projet de se droule dans lesFin d’ Etude meilleures conditions possibles. Je remercie bien évidement tous les autres employés de la SERS ainsi que son directeur général Mr Eric FULLENWARTH.  D’ autre part, je tiens  remercier toutes les entreprises et organismes que j’ ai pu rencontrer qui m’ ont apport leur avis et leur connaissance dans les diffrents domaines abords dans mon rapport. Je remercie ainsi en espérant ne pas en avoir oublié : ADEME (Mr Muller), Chambre d’ Agriculture du Bas-Rhin (Mr Gintz), Cofely (Mr Laugier et Mr Keller), Dalkia (Mr Garotte et Mr Eckart), EBM (Mr Marre), Pôle Energivie (Mr Jordan), ES géothermie (Mr Imbs), Lyonnaise des Eaux (Mr Blanc), Service Energie de la communauté urbaine de Strasbourg (Mr Spreng et Mme Monteillet), Sonnenkraft (Mr Fritz et Mr Sirguey)…   Pour terminer je tiens à remercier Mr Abdellah Ghenaim, tuteur écoleainsi que l’ quipe enseignante du dpartement Gnie Civil de l’ INSA de Strasbourg, pour les connaissances on m’qu’ il transmit durant mes 5 annes passes  l’ INSA.      

 

Nicolas MARY - Mémoire de PFE -    

 

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Introduction :  La SERS est en charge de l’ amnagement du quartierde Hautepierre. En effet, elle a signé le 30 décembre 1967, avec la ville de Strasbourg une convention de concession pour l’a été transférée de plein droit à laaménagement de ce quartier. Cette convention Communauté Urbaine de Strasbourg, lors de sa création en 1968 . La SERS est donc en charge d’ un certain nombre d’ quipements, dont le chauffage urbain.C’ est   ce titre qu’ elle a sign en 1971, une convention Ceciavec un groupement d’ entreprises pour le chauffage urbain. afin de lui confier la réalisatio n des installatio ns de pro ductio n, de transport et de distribution collective de la chaleur, ainsi que l'exploitation des installations construites .  Le réseau de chaleur et la chaufferie de Strasbourg -Hautepierre ont donc été construits en 1973 par le groupement Caliqua SAC STREC, appel aujourd’ hui Hautepierre Énergie. La concession accordée initialemen 30 aut jusqu’ en 1999 a t prolonge jusqu’ novembre 2014.  Afin de poursuivre le service public de chauffage urbain après cette date, la SERS va engager le processus de dsignation d’ un nouveau dlgataire. C’ est donc l’ occasion de s’ interroger sur le rseau de chauffage urbain actuel et sur les modifications qui pourront y être apportées par le futur délégataire.  Aujourd’ hui, les contraintes ne sont plus les mmes qu’ il y a 40 ans, les nergies fossiles sont de plus en plus chères et les rejets de gaz atmosphredans l’ de plus en plus encadrés. Le réseau de chauffage urbain de Hautepierre doit donc évoluer en tenant compte du contexte actuel. C’ est pourquoi il est plus que ncessaire de chercher des énergies alternatives pour son fonctionnement.  Mon Projet de Fin d’ a donc pour objectif de dterminer les solutions qui Études pourront être envisagées pour faire évoluer le réseau de chaleur de Strasbourg - Hautepierre. Ceci en tenant compte du contexte actuel et des intérêts de la collectivité et des abonnés .  Mon rapport commencera donc par faire le bilan du réseau de chaleur de Hautepierre. Puis j’ aborderai les diffrentes nergies renouvelables qui peuvent tre mises en place sur un rseau de chaleur. J’ tudierai ensuite plus en profondeur celles qui peuvent tre utilises  Hautepierre, en dterminant la quantit de chaleur qu’ elles peuvent apporter et en donnant une estimation de leur coût. Pour terminer je ferai le bilan des énergies envisageab les et déterminerai des scénariosd’ volution pour le rseau.          

Nicolas MARY - Mémoire de PFE -    

 

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1 Présentation de la SERS :   D’ aprs la prsentation que l’ on peut trouver sur le site internet de la SERS 1 . La SERS est une socit d’ conomie mixte qui aété créée en 1957 pour aménager le quartier de l’ Esplanade .  Le capital de la société se réparti de la manière suivante :    Ville de Strasbourg : 26.04 %   Communauté Urbaine de Strasbourg : 12.30 %   Département du Bas -Rhin : 27.55 %    signationsCaisse des Dépôts et Con : 25.10 %   Caisse d’ Épargne d’ Alsace: 4.34 %   Habitation Moderne : 2.43 %   Commerce et d’ Industrie de Strasbourg et du BasChambre de -Rhin : 1.25 %    -Rhin : 0.99 %Société Immobilière du Bas  Depuis sa création, la SERS amnagement en Alsace enconduit des oprations d’ partenariat avec les collectivités territoriales et les acteurs privés. Ses activités sont regroupées en trois métiers : elle aménage, construit et gère.  L’ amnagement est le premier mtier de la SERS. Elle AMÉNAGER travaille en coordination avec les collectivités locales et prend en espaces et de sitescharge l’ amnagement d’ complexes .   Pour chaque projet, la SERS définit les conditions de faisabilité et de bonne intégratio environnementn dans l’ Elle existant. du s’ occupe choix des intervenants et assume la matrise d’ ouvrage de l’ ensemble. La SERS exerce ainsi sa mission d'aménageur à travers d'importantes opérations en site urbain, reconnues pour leur complexité (Hautepie rre, le Centre Halles , le Bon Pasteur, l' Étoile, Danube etc.). 

  Figure 1 Aménagement du quartier de l' toile Figure 2 Aménagement de la ZAC des Poteries   La SERS a également une activité de constructeur , soit pour CONSTRUIRE son compte, soit pour le compte de clients publics ou privés.                                                    1 www.sers.eu 6 Nicolas MARY - Mémoire de PFE -     

Elle exerce ses activités de construction dans différents domaines tels que la culture, les sports, les loisirs, le retraitement des déchets, le stationnement, le secteur tertiaire, l’ enseignement secondaire et suprieur, la petite enfance, l’ accueil des personnes dépendantes ou encore la communication.  Ainsi, pour le compte de ses clients le plus souvent , la SERS mène à bien des projets de construction d’ quipements neufs ou de rnovation et de mise en valeur de btiments, en assurant la matrise d’ ouvrage eten prenant en charge l’ en usemble de la gestion d projet. 

 

  Figure 3 Parlement Européen de Strasbourg Figure 4 Zénith de Strasbourg    Cette activité de la SERS s'est développée dès les premières opérations d'aménagement puisque l'entretien des espaces ve rts Gérer et de certains équipements ont nécessité la mise en place de structures de gestion adaptées. La SERS a ainsi créé ou pris des participations dans des sociétés spécialisées dans la gestion d'équipements spécifiques pour le loisir, le stationnement, etc.  La SERS assure également la gestion immobilière, juridique, financière, l'exploitation ou l'administration d'équipements, notamment certaines de ses propres ré alisations. Cette activité permet à la SERS de préserver la pérennité des équipements qu'elle réalise, avec le souci de l'intérêt collectif. 

       Figure 5 Golf de la Wantzenau Figure 6 Chaufferie de Hautepierre

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