Avec le regain d'intérêt pour les réseaux de chaleurs, la France s'intéresse progressivement au solaire thermique comme source pour les alimenter et assurer un complément aux sources habituelles : incinération des déchets, géothermie et biomasse. Si un premier projet a vu le jour à Balma (Haute-Garonne) dans le cadre de la construction de l'éco-quartier de Vidailhan qui regroupe 1.200 logements, le solaire thermique reste cantonné à un usage direct dans les bâtiments.

La technologie appliquée aux réseaux présente pourtant certains avantages. En mutualisant les capteurs, l'installation est moins onéreuse par rapport au coût de l'ensemble des installations individuelles nécessaires à alimenter le même nombre de foyer. De même, en alimentant un grand nombre de foyers on bénéficie d'une économie d'échelle liée au lissage de la demande et à l'utilisation optimale de l'énergie disponible. Enfin, il devient possible de recourir au solaire thermique pour les bâtiments mal orientés.

Un apport partiel limité à certains réseaux

Reste que certains aspects limitent son développement. En premier lieu, un réseau de chaleur ne sera jamais alimenté intégralement par l'énergie solaire, ne serait-ce que pour pallier une absence de soleil prolongée. L'exemple de Balma en est l'illustration puisque les 800 m² de capteurs haute température fourniront environ 15% des besoins de chaleur (50% des besoins en eau chaude sanitaire et 5 à 10% du chauffage) du réseau conçu et exploité par Cofely. Il est donc plus réaliste d'envisager le solaire thermique comme un complément, notamment lorsqu'on envisage d'étendre un réseau existant.

Cependant, la mise en place d'une source de chaleur solaire n'est pas forcément aisée et dépend en premier lieu de la température de fonctionnement du réseau. Le cas le plus simple est celui des réseaux basse température, c'est-à-dire ceux dont la température est inférieure à 70°C, puisqu'il est possible de les alimenter à partir de capteurs solaires standards. Avec les réseaux dont la chaleur est de l'ordre de 120°C (les réseaux haute température), l'ajout d'une source de chaleur solaire restent possible, mais est plus onéreuse puisqu'il faut installer des capteurs sous vide.

Par contre, le recours au solaire se complique sensiblement avec les réseaux dont la température est plus élevée, allant parfois jusqu'à 180°C. Dans ce cas, il faut créer une boucle basse température alimentée par le réseau principal. C'est ce second réseau qui sera alimenté par le solaire thermique en complément de l'apport du premier réseau haute température. Une solution qui ne s'envisage que dans le cadre de la création d'un nouveau réseau adjacent à un premier.

Adapter les réseaux français

Alors que le Grenelle de l'environnement prévoit un doublement du nombre de logements raccordés à un réseau de chaleur et l'incorporation d'énergies renouvelables, est-il envisageable pour la France de rattraper son retard sur les pays pionniers que sont le Danemark, la Suède, l'Allemagne ou l'Autriche ? Difficilement et lentement.

Le recours au solaire thermique demandera d'abord d'abaisser la température des réseaux français, la plupart fonctionnant à des températures allant de 75°C jusqu'à 180°C pour les 450 km du réseau de la Compagnie parisienne de chauffage urbain (CPCU). L'opération est longue et onéreuse mais "elle représente néanmoins la tendance actuelle, car cela permet de réduire les coûts et d'améliorer le rendement", explique Emmanuel Goy, adjoint au Délégué général et responsable énergie et réseaux de chaleur d'Amorce.

Autre frein, la réglementation thermique 2012 (RT 2012) favorise le recours au solaire thermique dans le bâtiment car l'énergie solaire est décomptée de la consommation énergétique du bâtiment. Il est ainsi possible d'assurer jusqu'à 50 kWh/m²/an et de relâcher la contrainte sur l'enveloppe du bâtiment. A contrario, l'ajout de solaire sur un réseau ne permet pas de bénéficier de cet effet, même si les capteurs sont installés sur un bâtiment. Le seul moyen de bénéficier d'un avantage via la RT 2012 est de la valoriser en terme de consommation, et non plus de production, en assurant que le réseau couvre intégralement ses besoins énergétiques avec des énergies renouvelables. Une solution qui impose le plus souvent une chaudière biomasse.

Réaliser les schémas directeurs de réseau de chaleur

Cependant, malgré ces contraintes, le recours au solaire thermique en France conserve des avantages. Le principal est la réduction des coûts par rapport à d'autres usages du solaire thermique. "Quand une installation individuelle coûte autour de 1.500 euros par m² de capteur, le coût est compris entre 1.000 et 1.200 euros du m² pour une installation collective et chute à 600 euros pour un réseau", estime Emmanuel Goy. Cette baisse est principalement le bénéfice de la mutualisation via le réseau qui permet de réduire les frais d'installation.

Par ailleurs, au-delà de cet aspect général, l'intérêt d'ajouter un apport en solaire thermique se mesure par rapport aux caractéristiques du réseau concerné. Ici, la réalisation d'un schéma directeur de réseau de chaleur est un passage obligé afin d'identifier les travaux à venir et déterminer une stratégie pour son développement. "Il s'agit d'une feuille de route pour le réseau à moyen terme qui permet d'envisager son extension, sa densification et l'évolution de son mix énergétique", rappelle Emmanuel Goy, ajoutant qu'"associé à un plan climat énergie territorial (PCET), le schéma est un bon outil pour développer les réseaux de chaleur". L'intérêt d'un tel schéma est d'autant plus fort, que sa réalisation est un préalable à l'obtention d'une aide du fonds chaleur de l'Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie (Ademe) lorsque le réseau est alimenté pour moitié, au moins, en énergie renouvelable.

Philippe Collet