• LES MOYENS
    DE
    PRODUCTION

LES MOYENS DE PRODUCTION

Le principe

 

Le chauffage urbain consiste à produire de la chaleur en un ou plusieurs sites dédiés (centrales, chaufferies d'appoint), et à la distribuer sous forme d'eau chaude via un réseau de tubes en pleine terre, jusqu'aux sous-stations des abonnés.

 

Les moyens de production

 
  • Le réseau de la SEMHACH est principalement alimenté par trois centrales de géothermie de 12 MW thermiques chacune.
 
  • Elles sont secondées par deux centrales de cogénération par turbine à gaz, de 8 MW thermiques et 5,5 MW électriques chacune. Ces centrales de cogénération fonctionnent du 1er novembre au 31 mars.
 
  • Les cinq centrales assurent 90% de la production annuelle de chaleur. Les 10% restant sont produits par 5 chaufferies à gaz d’appoint centralisées, et de 4 chaufferies de délestage décentralisées
 
  • L’ensemble des moyens de production du réseau de chaleur exploité par la SEMHACH représente donc un total de près de 100 MW thermiques, garantissant le chauffage de l’ensemble des abonnés jusqu’à -7°C (température minimum de référence en Ile-de-France).

 

Les sources d'appoint

Pourquoi de l’appoint ?
 

Même si les centrales de géothermie produisent chaque année la plus grande part de chaleur, elles ne peuvent pas alimenter intégralement le réseau.

Pendant la période hivernale, les besoins de puissance sont plus importants. Or pour véhiculer plus de puissance tout en conservant un débit d'eau raisonnable sur le réseau de distribution, il faut augmenter la température de cette eau, souvent bien au-delà de la température permise par la ressource géothermique. Il est alors indispensable de recourir à des moyens de production d'appoint. On choisi le plus souvent des chaufferies traditionnelles, et/ou des centrales de cogénération.

 

 
La cogénération par turbine à gaz
 

Comme son nom l'indique, une centrale de cogénération produit plusieurs types d'énergie, le plus souvent de l'électricité et de la chaleur.

C'est le cas des deux centrales de cogénération exploitées par la SEMHACH (l'une à Chevilly-Larue, l'autre à l'Haÿ-les-Roses). Chaque centrale renferme une turbine adaptée d'une turbine aéronautique, alimentée au gaz naturel par un réseau de distribution haute pression.

D'une part, la turbine, qui tourne à 15000 tr/min, entraîne un démultiplicateur. Ce dernier entraîne un alternateur à 1500 tr/min, qui génère une tension de 11000 Volts pour une puissance électrique de 5,5 MW. Cette électricité est réhaussée à 20000 Volts par un transformateur, puis injecté sur le réseau électrique d'ENEDIS.

D'autre part, la chaleur des gaz d'échappement de la turbine chauffe une chaudière de récupération de 8MW alimentée par l'eau chaude produite par la centrale de géothermie. Cette eau est alors réchauffée de 70°C à 85°C.

La période de fonctionnement des centrales de cogénération est définie contractuellement, et s'étend du 1er novembre au 31 mars, là ou le besoin d'énergie est le plus important. Le prix de revente de l'électricité produite par la turbine permet de compenser une partie du prix d'achat du gaz, si bien que la chaleur produite est plus économique que la chaleur des simples chaufferies d'appoint.

La cogénération n'est pas une énergie renouvelable, mais constitue un dispositif optimisé de production de chaleur, en valorisant sa partie "noble" sous forme d'électricité. Puissante et économique sur le long terme, la cogénération est un complément performant de la géothermie durant la période hivernale.

 

Les chaufferies d'appoint-secours au gaz
 

Durant les jours les plus froids, les chaufferies d'appoint au gaz rentrent en jeu. Elles réchauffent l'eau du réseau d'une quinzaine de degrés supplémentaires, ce qui représente un apport de puissance nécessaire pour garantir une fourniture de chaleur suffisante à tous les abonnés dans ces périodes. Ces chaufferies constituent également des moyens de secours ponctuels, par exemple en cas d'incident sur le réseau. La SEMHACH gère 5 chaufferies à gaz d'appoint centralisées, et de 5 chaufferies de délestage décentralisées, pour une puissance totale de 55 MW.

 

Les Pompes à Chaleurs
 
L'ajout d'une pompe à chaleur en parallèle d'une centrale de géothermie permet d'augmenter la température de production et d'abaisser la température du retour général du réseau de chaleur pour mieux valoriser la ressource géothermale. Une PAC a été installée à l'origine sur le site de la centrale de Villejuif, elle possède un COP de 4, c'est-à-dire, que pour 1 MW électrique nécessaire à la faire fonctionner elle restitue 4 MW thermique.