SOLUTIONS TECHNIQUES. Le quartier Chapelle International dans le nord de Paris se construit le long des voies ferrées de la gare du Nord. Afin de bénéficier d'une énergie plus verte, les logements et la halle logistique sont chauffés au moyen d'un réseau de chaleur indépendant, alimenté en partie par un data-center de la Ville de Paris. Explications avec Xavier Lessiau (chef de projet CPCU chez Engie France Réseaux) et Marc Escaillas (responsable marché Résidentiel, Social & Collectivités).

Les réseaux de chaleur urbains permettent d'alimenter de grands ensembles et faire bénéficier un maximum de bâtiments d'une énergie potentiellement décarbonée. Mais pour y parvenir, il faut pouvoir relier les nouvelles constructions au réseau existant. Pour le projet Chapelle International, situé entre les voies SNCF de la gare du Nord et la nouvelle ligne de tramway T3b, l'accès était difficile. D'où l'idée de créer la toute première "boucle indépendante" de Paris. Marc Escaillas, le responsable marché Résidentiel, Social et Collectivités chez Engie France Réseaux, nous explique : "Pour alimenter Les 104.000 m² de logements, l'entrepôt Sogaris, plus les commerces, la crèche et l'école, il a été envisagé de se raccorder au réseau CPCU du boulevard Ney, tout proche. Mais cela nécessitait le passage sous les voies de tram avec un coût de 2 à 3 M€ pour la réalisation d'un micro-tunnel. Puisqu'un data-center devait s'installer sur place, il a donc été lancé l'idée de créer une boucle locale autonome qui y prélèverait les calories pour chauffer et produire l'eau chaude sanitaire des bâtiments".

 

L'installation fonctionne donc 24h/24, toute l'année, afin de produire l'eau chaude consommée dans le quartier en cours de réalisation. Précisément dimensionnée pour les besoins de tous les édifices prévus sur l'emprise, elle repose sur l'activité de calcul des baies informatiques installées dans le sol de la plateforme logistique, qui dégage beaucoup de chaleur à valoriser. Afin de prévenir toute panne, ce data center dispose d'une alimentation de secours par groupe électrogène. De son côté, le réseau de chaleur dispose pour l'heure d'une pompe à chaleur de 270 kW sur l'évaporateur et de 350 kW sur le condenseur, avec une différence de puissance liée au compresseur. L'eau y arrive légèrement préchauffée à 21 °C et repart débarrassée de ces calories à environ 14 °C. Xavier Lessiau, chef de projet CPCU pour Engie France Réseaux, nous précise : "Une deuxième PAC similaire sera installée si le data-center augmente en capacité, comme c'est prévu. Pour l'heure il ne fournit que 30 à 40 kW mais à partir de la rentrée de septembre il dépassera les 100 kW". Une quantité d'énergie faible donc, qui doit être compensée par une chaufferie "d'appoint" et de secours généreusement dimensionnée, alimentée au gaz.

 

50 % d'énergie verte : 10 % de calories de récupération et 40 % de biogaz

 

Cette chaufferie dispose pour l'heure de trois chaudières, afin de couvrir les besoins et d'effacer les pointes de consommation. Une petite chaudière de 0,6 MW fonctionne à la base, complétée par une ou deux grosses machines de 3 MW chacune, qui portent la puissance maximale à 6,6 MW au total. Cette fois, l'eau est montée en température à 65 °C pour alimenter directement la boucle locale. "Suivant les consommations client, elle revient à 45-55 °C", nous précise le chef de projet. Or, si la chaufferie est aujourd'hui bien opérationnelle et fonctionne, il n'en va pas de même pour le data-center, encore en phase de démarrage. Afin de disposer d'une énergie verte et de pouvoir commercialiser une chaleur "durable" bénéficiant d'une TVA réduite à 5,5 %, Engie alimente donc ses brûleurs en biogaz. Marc Escaillas, le responsable Marché, reprend : "Nous devons atteindre 50 % d'énergies renouvelables, en attendant que le data-center monte en puissance. Pour l'heure il ne fournit que 10 % d'EnR au réseau, qui sont complétés par 40 % de biogaz".

 

Une fois que tout sera installé, que les logements seront occupés, et que la ferme urbaine prévue sur le toit du bâtiment logistique sera là, munie d'une serre à réchauffer toute l'année, le réseau réduira normalement ses besoins en gaz pour ne plus fonctionner qu'en hiver avec cette source. Propriété de la Ville de Paris, ce centre de calcul informatique et de stockage de données, hautement sécurisé, assurera un approvisionnement stable - sans variation saisonnière ni journalière - garanti par une convention validée au Conseil de Paris. "Entre le 15 mai et le 15 septembre, les deux pompes à chaleur suffiront pour alimenter tout le réseau grâce à la seule énergie de récupération", nous assure Xavier Lessiau. Les premières livraisons de logements devraient intervenir dans les mois qui viennent. Mais l'ensemble du programme de construction ne sera terminé qu'à l'horizon de 2024. Marc Escaillas conclut : "L'investissement a été aidé à hauteur de 176 k€ par le Fond chaleur de l'Ademe, sur un budget total de 2,4 M€ environ, qui comprend le réseau et la chaufferie". Le principe de cette boucle pourrait être répliqué sur d'autres chantiers parisiens, notamment à Bercy-Charenton, le long des voies ferrées des gares de Lyon et de Bercy.

 

Découvrez les secrets de l'installations en images dans les pages suivantes

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Chaufferie gaz

Chapelle International
Chapelle International © Grégoire Noble
Les deux chaudières gaz de 3 MW chacune, (plus une petite de 0,6 MW invisible sur le cliché), assurent pour l'heure l'alimentation de la boucle locale. Elles fonctionnent à tour de rôle afin de couvrir les pointes de consommation (encore peu élevées). Elles sont alimentées en biogaz, afin d'abaisser l'impact environnemental du fonctionnement de l'installation, le temps que le data-center monte en puissance de calcul.

Pompe à chaleur

Chapelle International
Chapelle International © Grégoire Noble
La PAC installée pourra être doublée d'une sœur jumelle, sur sa droite, là encore, quand le data-center dégagera suffisamment de calories et que les besoins des habitations et autres équipements du quartier Chapelle International justifieront son installation.

Les pompes de circulation du réseau de chaleur

Chapelle International
Chapelle International © Grégoire Noble
Deux grosses pompes alimentent le réseau de chaleur dont les conduites isolées, diamètre intérieur 200 mm, courent sous les voiries à 80-100 cm de profondeur. Les immeubles d'habitation et les équipements locaux (entrepôt logistique, future serre de la ferme urbaine, école, crèche, commerces) seront tous reliés à ce réseau.

Plateforme logistique multimodale

Chapelle International
Chapelle International © Grégoire Noble
Les anciens entrepôts Sernam ont laissé la place à cette plateforme multimodale flambant neuve, munie d'une voie ferrée (à gauche) et de quais de déchargement (à droite) où des véhicules électriques pourront prendre en charge les marchandises pour les distribuer dans Paris. La logistique sera donc électrifiée de bout en bout et présentera une facture carbone réduite.

Tout un ensemble de logements

Chapelle International
Chapelle International © Grégoire Noble
Les immeubles ne sont pas tous construits. Deux tours doivent encore pousser ici, au premier plan. En tout, 104.000 m² de logements sociaux et en accession doivent être bâtis dans le quartier, en plein renouvellement urbain.