chaufferie bois_ugine

Réseau de chaleur biomasse – Ville d’UGINE
Ce document a pour objet d’apporter des éléments de réponses aux Uginois et plus
particulièrement aux riverains, à proximité de la future chaufferie bois, qui va être implantée
à Ugine, près du centre aquatique Atlantis.
I.
Qu’est-ce qu’un réseau de chaleur Bois-Energie ?
Un réseau de chaleur est un chauffage central à l’échelle d’un quartier, d’une ville ou d’une
agglomération. Il se compose de quatre éléments :
-
La chaufferie produit la chaleur qui va alimenter les bâtiments en chauffage et en eau
chaude sanitaire. Cette chaleur peut être produite à partir de toutes les énergies
existantes.
-
Un premier réseau de canalisations transporte la chaleur vers un point de livraison.
L’eau circule à une température élevée (Pour Ugine entre 80 et 105°C)
-
Le point de livraison est en réalité un local technique qui transfère la chaleur vers le
réseau interne de l’immeuble. Ce second réseau correspond au réseau interne de
l’immeuble ou du bâtiment. L’eau chaude circule alors dans les radiateurs, les planchers
chauffants et alimente le foyer, le bureau ou l’école en eau chaude.
Source photo et contenu : http://faiteslebonchoix.org/
Un réseau de chaleur permet de fournir du chauffage et de l'eau chaude sanitaire pour le
confort des occupants de logements collectifs, de bâtiments publics, de bureaux,... Mais pas
seulement ! Les réseaux de chaleur garantissent des prix stables et l’utilisation d’énergies
vertes préserve l'environnement en toute sécurité.
Un réseau de chaleur urbain bois-énergie est un réseau qui utilise en majorité, dans son
mix énergétique, de la biomasse comme combustible. Cette source d’énergie présente les
avantages suivants :
-
Emission carbone nulle (équilibre entre CO2 absorbé par le végétal durant sa croissance
et le CO2 emis lors de sa combustion),
Autonomie en termes de production d’énergie à l’échelle locale,
La biomasse est une ressource durable,
C’est un combustible disponible à l’échelle locale,
Enfin, c’est une méthode de production de chaleur favorisant les emplois en local.
1. Exemple de réseaux de chaleur en Rhône Alpes et en France
En chiffres :
Ville
Grenoble
Chambéry
Allevard
Macôt-La-Plagne
Beaufort
Gilly sur Ysère
Faverges
Avoriaz
Energie délivrée
818 580 MWh
225 255 MWh
7 468 MWh
14 234 MWh
2 037 MWh
515 MWh
18 475 MWh
5 549 MWh
Longueur Biomasse UIOM Gaz Fioul Charbon autre
164 km
22%
32% 7% 4%
24%
50,2 km
11%
24% 64% 1%
4 km
94%
6%
4 km
67%
33%
0,75 km
97%
3%
0,35 km
77%
23%
1,5 km
97%
3%
2,165 km
58%
42%
En images :
Centrale biomasse de
Nemours :
3,3 MW biomasse soit une
couverture de 66% de besoins
en chaleur du quartier équipé
du réseau de chaleur, d’une
longueur de 5 km.
Centrale biomasse de Blois :
5 MW biomasse soit une
couverture de 35% de besoins
en chaleur du quartier équipé
du réseau de chaleur, d’une
longueur de 11,7 km, hauteur
de la cheminée : 42 m.
(Quartier Bégon et Chevalier)
2. Les avantages techniques d’un réseau de chaleur bois – Energie
Les maîtres mots d’un réseau de chaleur sont la centralisation, le foisonnement et
l’efficacité.
a) La centralisation
Un réseau de chaleur centralise tous les besoins en chaleur d’un quartier ou d’une ville et
sollicite seulement un à plusieurs (2-3) générateurs pour satisfaire ces besoins contre autant
de générateurs qu’il y a de bâtiments dans le cadre de systèmes de chauffage décentralisés.
Les photos ci-dessous permettent d’illustrer ces propos :
Systèmes décentralisés :
Réseau de chaleur Urbain :
- Les bâtiments sont alimentés en électricité
et/ou combustibles fossiles : gaz, fioul…
- Les bâtiments convertissent eux-mêmes
cette source d’énergie en chaleur.
- La centrale thermique produit de la chaleur à
partir de divers sources d’énergie
renouvelables et/ou fossiles.
- Les bâtiments sont alimentés en chaleur via
le réseau de canalisation.
b) Le foisonnement
Le foisonnement est la mutualisation de profils d’appel de puissance qui diffèrent d’un
bâtiment à l’autre. Ce foisonnement permet, d’une part, de lisser le profil d’appel de
puissance, afin de maintenir un bon rendement de production d’énergie et d’autre part, de
diminuer la puissance installée totale à l’échelle d’un secteur, ce qui permet de limiter les
investissements initiaux.
Bâtiment 2 : Logements
Somme des charges 1 et 2 = foisonnement
Bâtiment 1 : Bureau
c) L’efficacité
Grâce à la mutualisation des profils de puissance, la charge appelée en centrale sera lissée
et maintenue à un certain niveau de puissance. En fonction de ce niveau de puissance,
déterminé pendant la phase étude, les unités de production sont dimensionnées de façon à
fonctionner autour de leur puissance nominale ou a à leur rendement le plus élevé.
Le schéma ci-dessous illustre les charges appelées en sous-station, et leur écart avec la
puissance nominale (ou rendement maximale) avec un hypothétique moyen de production à
l’échelle du bâtiment, ainsi que la charge totale résultante avec sa puissance variant autour
de sa puissance nominale.
Ce schéma permet de démontrer qu’il est préférable de produire de la chaleur de façon
centralisée :
Enfin, pour votre parfaite information, voici un exemple de courbe de rendement en fonction
de la puissance produite par un générateur, pour illustrer le fait qu’il est préférable de
fonctionner à puissance quasi constante pour garantir une haute efficacité de l’installation de
production (ce schéma est à titre illustratif et n’est en rien contractuel).
II.
Informations techniques
Les riverains ont formulé des questions relatives aux points suivants :
- Rejets atmosphériques
- Hauteur de la cheminée
- Panache de fumée
- Nuisances sonores
- Circulation des camions
1. Rejets atmosphériques
La chaleur sera produite par combustion de biomasse au sein d’une chaudière dédiée à cet
effet et utilisée en base, pour couvrir 85% des besoins annuels en chaleur. L’appoint en
énergie, nécessaire en période de grand froid, sera assuré par des chaudières gaz.
Tous les moyens techniques possibles ont été mis en œuvre afin de réduire les émissions
atmosphériques de polluants, En effet, les fumées, issues de la combustion de la biomasse
et du gaz seront limitées et traitées, avant rejet dans l’atmosphère, par les dispositifs
suivants :
• dimensionnement adapté de la chaudière afin de garantir un taux de charge élevé,
• combustion étagée,
• multi cyclone,
• filtre à manche.
Ces dispositifs garantissent le respect des émissions règlementaires suivantes, mesurées à
la sortie des filtres à manches selon le § 6.2.4 Arrêté du 26 aout 2013 relatif aux petites
installations de combustion (colonne A), et le concepteur de la chaudière biomasse s’engage
même à maintenir les rejets atmosphériques en dessous des seuils déterminés par la loi
(Colonne B) :
Elément
SO2
NOx
Poussières
CO
Cov hors méthane
Colonne A
Valeurs limites d’émission
réglementaires
(/Nm3 à 6% d’O2)
225 mg
525 mg
50 mg
250 mg
50 mg
Colonne B
Valeurs garanties par le
concepteur de la chaudière
(/Nm3 à 6% d’O2)
225 mg
400 mg
15 mg
250 mg
50 mg
Les valeurs garanties par le chaudiériste sont la marque d’un effort vis-à-vis de la
réglementation applicable.
Actions qui vont être mises en œuvre par la ville d’Ugine pour garantir le confort des
riverains et leur sécurité, aux regards des futurs rejets atmosphériques :
-
-
Air Rhône-Alpes va nous transmettre une étude d’évaluation des risques liés
aux futurs rejets atmosphériques de la chaufferie Biomasse. Pour votre
information, la ville d’Ugine n’est pas considérée, par l’organisation Air RhôneAlpes, comme une commune sensible. Des mesures permanentes de la qualité
de l’air par cette association, à proximité du centre Atlantis, ne sont donc pas
justifiées. Nous prospectons donc pour qu’un organisme privé puisse procéder
à des mesures de qualité de l’air.
Mesure et vérification des engagements contractuels du concepteur de la
chaudière biomasse lors des essais de réception de l’installation.
2. Hauteur de cheminée
La hauteur de la cheminée est définie règlementairement par l’arrêté du 25 juillet 1997
modifié, relatif aux prescriptions générales applicables aux installations classées pour la
protection de l'environnement et soumises à déclaration sous la rubrique n° 2910 :
Combustion.
Celle-ci doit être d’une hauteur de 5 mètres par rapport au point le plus haut environnant.
Cette hauteur permet la bonne dissipation des émissions gazeuses dans l’air et est définie
en fonction de la répartition, de la proximité et de la hauteur des bâtiments environnants.
Ce point le plus haut, dans le cas nous concernant, sera le toit de la chaufferie, prévu à
10,90 mètres du sol. La cheminée de la chaufferie aura donc une hauteur calculée totale de
15,90 m, à partir du sol, afin de respecter la règlementation. Les 2/3 de cette cheminée ne
seront pas visibles, car contenus dans l’enceinte de la chaufferie. Seuls les 5 derniers
mètres émergeront depuis le toit. Enfin, la hauteur du toit de la chaufferie sera alignée avec
le toit du centre Atlantis.
Nota : L’arrêté du 25 juillet 1997 a été modifié par : arrêtés du 10 août 1998 (JO du
18/09/1998), 15 août 2000 (JO du 28/09/2000), 4 juillet 2007 (JO du 11/08/2007), du 2
décembre 2008 (JO du 14/12/2008) et du 26 août 2013 (JO du 28 septembre 2013).
Actions mises en œuvre par la ville d’Ugine pour limiter l’impact visuelle de cette
cheminée :
-
Optimisation de l’intégration de cette chaufferie au sein de l’espace qui lui est
dédié, avec terrassement et aménagement paysagé adapté.
Un géomètre mandaté par la mairie viendra faire des relevés topographiques
dans le voisinage de la chaufferie pour soumettre aux riverains un
photomontage du rendu final.
3. Panache de fumée
Un panache de fumée pourrait apparaître, très ponctuellement et sur de courtes périodes,
dans des conditions exceptionnelles de climat et de fonctionnement.
La formation de ce panache implique plusieurs paramètres physiques :
• Humidité des fumées (conséquence de l’humidité du bois)
• Températures des fumées
• Vitesse de sortie des fumées
• Pression, température et hydrométrie du milieu ambiant
A la sortie de la cheminée, pour un bois humide (45%H), le point de rosée des fumées
(température de formation de gouttelettes de condensation et donc de panache visible) à la
sortie de la cheminée est très bas (<5°C), alors que les fumées sont à une température
supérieure 120°C. La condensation se forme lorsque la fumée projetée dans l’atmosphère se
refroidit au contact de l’air ambiant. Le panache n’apparait que lorsque la condensation se
fait rapidement, avant que les fumées n’aient pu se dissiper dans l’atmosphère. Compte tenu
de la température importante des fumées à la sortie de la cheminée, ainsi que de la vitesse
importante d’éjection (dissipation rapide), la majorité du temps aucun panache ne sera
visible. Cependant dans des conditions très particulières de fonctionnement de la chaufferie
(régime réduit) cumulées à des conditions atmosphériques défavorables, un panache sera
parfois susceptible d’apparaître.
La présence d’un panache constituerait alors une pollution visuelle due à la condensation de
l’eau contenue dans les fumées.
4. Nuisances sonores
Une étude d’impact initiale a été effectuée près du centre d’Atlantis, pendant 24h en trois
points différents, afin que le dimensionnement des équipements et du bâtiment de la
chaufferie permette de minimiser les émissions acoustiques vers le milieu environnant et
respecte la réglementation en vigueur (définie à l’arrêté du 25 juillet 1997).
Cette étude fait état de niveaux de bruits très faibles pour les 3 endroits où les mesures ont
été réalisées :
Niveaux acoustiques équivalents jour
Niveaux acoustiques équivalents nuit
Niveaux acoustiques équivalents ½ la plus calme
Point 1
40,2 dB
36,1 dB
28,1 dB
Point 2
44,1 dB
40,5 dB
33,1 dB
Point 3
44,0 dB
40,8 dB
33,2 dB
Le dimensionnement de la chaufferie n’en sera que plus restrictif en ce qui concerne les
émissions sonores et toutes les dispositions seront prises afin de respecter la
règlementation.
En effet, d’après celle-ci, les valeurs, précisées dans la dernière ligne du tableau qui suit,
devront être respectées :
Niveaux acoustiques équivalents ½ la plus calme
Emergence maximale de bruit autorisé la nuit
Niveaux acoustiques équivalents autorisés au niveau des
points de mesure
Point 1
28,1 dB
+4 dB
Point 2
33,1 dB
+4 dB
Point 3
33,2 dB
+4 dB
32 dB
37 dB
37 dB
Le tableau ci-dessous reprend les contraintes les plus élevées en chaque point, afin de
respecter à la fois la limite de 60 dB(A) autorisée de nuit en limite de propriété de la
chaufferie et une émergence maximale de 4 dB(A) de nuit au niveau du voisinage le plus
proche.
Pour cela, les valeurs d’émission en limite de propriété devront être les suivantes :
Direction
Nord
Sud
Est
Ouest
Sortie cheminée
Niveau sonore maxi en
limite de propriété de la
chaufferie
60.0
60.0
56.0
60.0
Niveau sonore maxi à 1m de
la façade de la chaufferie
61.0
65.0
62.0
64.0
61.0
Dans le cadre du projet de chaufferie Biomasse, la ville d’Ugine a augmenté ses exigences
par rapport aux valeurs réglementaires détaillées ci-dessus, en spécifiant, dans le Cahier
des Charges Génie Civil, de respecter le seuil de valeur résiduelle la nuit au niveau du
voisinage (point ZERO) fixé à 25 dBa à 50 mètres des Bâtiments.
Aussi, l’architecte a conçu un bâtiment totalement fermé, que ce soit pour les zones de
production de chaleur que pour la zone de stockage biomasse, afin de contenir le bruit à
l’intérieur. Enfin, plus techniquement, les moyens suivants seront mis en œuvre :
- présence de bardage acoustique sur le bâtiment,
- silencieux sur l’évacuation des fumées,
- grilles de ventilations acoustiques,
- baffles acoustiques,
- Huisserie acoustique.
Actions mises en œuvre par la ville d’Ugine pour limiter les nuisances sonores à
proximité de la chaufferie :
- Mesure acoustique avant-projet pour déterminer l’état de référence de
l’ambiance, qu’il faudra maintenir après la mise en place de la chaufferie. Pour
cela, un acousticien mandaté par la mairie prendra contact avec les riverains
pour venir prendre les mesures nécessaires à l’établissement de la référence.
- Exigences Génie Civile et gros œuvre rigoureuses pour le respect des limites
d’émissions sonores stipulées à partir de l’état de référence constaté.
- De la même façon que précédemment, optimisation de l’intégration de cette
chaufferie au sein de l’espace qui lui est dédié, avec terrassement et
aménagement paysagé adapté.
5. Emplacement de la chaufferie
La chaufferie ne sera pas, comme prévu initialement, positionnée à proximité de l’avenue
Perrier de la Bâtie mais sera « descendue » d’environ 50 m plus bas, toujours le long de la
piscine.
Ancienne implantation
Nouvelle implantation
De plus, une butte paysagée sera mise en place devant la chaufferie de façon à la masquer
depuis l’avenue Perrier de la Bâthie. Cette butte contribuera à limiter la pollution visuelle et
les émissions sonores.
6. Circulation des camions
La chaufferie disposera de son propre stockage de biomasse pour garantir une autonomie
de production de chaleur pendant 3 jours.
La biomasse sera acheminée à la chaufferie par des camions, la fréquence maximum de ces
transports sera de 2 à 3 camions par jour, en période de forte demande de chaleur, du lundi
au vendredi.
Ces camions apporteront la biomasse en journée pour ne pas encombrer la route le matin, ni
générer de nuisances à l’aube ou en début de soirée.
D’autres camions seront nécessaires pour évacuer les cendres issues de la combustion,
mais cela à une fréquence plus modérée : 1 fois par semaine environ.
7. Nuisance olfactive
La chaufferie biomasse ne devrait pas être à l’origine d’odeur quelconque. La combustion du
bois bien maîtrisée (à l’inverse des cheminées individuelles) associée à un traitement des
fumées efficace, ne sera pas à l’origine d’odeur de fumées à l’extérieur. De la même façon,
la biomasse sera stockée dans un bâtiment dédié fermé. Les riverains ne seront donc pas
gênés par d’éventuelles odeurs de bois.
Contact : Marie Lécollier, [email protected], 04 79 89 87 02