Les entrepreneurs durables, les gouvernements et les institutions de la connaissance travaillent de toutes leurs forces pour rendre les Pays-Bas plus durables. Mais jusqu'à présent, ils ont négligé une source d'énergie qui présente un grand potentiel pour accélérer la transition énergétique : le solaire thermique.
Avec pour objectif une Groningue sans gaz naturel et neutre en CO2, un groupe d'entrepreneurs innovants a osé déployer cette nouvelle technologie à grande échelle. Le promoteur immobilier K3, le développeur de systèmes d'énergie verte Novar - anciennement Solarfields - et le fournisseur TVP Solar forment l'équipe de pionniers motivés. Sur l'ancien dépôt de dragage de K3 à Dorkwerd, près de Groningue, le plus grand parc thermique solaire des Pays-Bas est en train de voir le jour. D'une superficie de 12 hectares et d'une capacité de 25 gigawattheures (GWh) par an, il est le quatrième au monde.
Le parc solaire thermique fournira de la chaleur durable au réseau de chaleur de WarmteStad, la compagnie d'électricité durable de Groningue. Nous pourrons ainsi fournir de la chaleur à environ 2 500 à 2 600 ménages et entreprises du nord-ouest de la province de Groningue", se réjouit Emile Janssens, directeur du projet chez Novar.
Exploiter la chaleur du soleil, directement ou indirectement. Et l'utiliser pour chauffer les bâtiments et fournir de l'eau chaude au robinet. Cela semble si simple. Et c'est ainsi que tout a commencé à la fin du XIXe siècle. Les pionniers américains remplissaient d'eau des tonneaux peints en noir, puis le soleil faisait le reste du travail. Il s'agit aujourd'hui d'une technique mature et très innovante. Il s'agit d'une technologie éprouvée qui convertit le rayonnement solaire en chaleur. Mais ce qui la rend encore plus intéressante, c'est son énorme efficacité. Surtout si on la compare à d'autres technologies d'énergie renouvelable. Avec les capteurs solaires actuels, le rendement énergétique annuel par mètre carré est trois fois supérieur à celui de l'immensément populaire photovoltaïque, qui consiste à convertir la lumière du soleil en électricité.
Les Pays-Bas comptent 9,6 millions de bâtiments. Des habitations à l'industrie. La demande de chaleur qui en résulte représente plus de la moitié de notre consommation totale d'énergie. Cette chaleur pourrait donc très bien provenir du soleil. Et pourtant, les toits néerlandais ne sont pas remplis de capteurs solaires, l'industrie brûle encore des quantités massives de gaz naturel et nos réseaux de chaleur fonctionnent principalement grâce à des incinérateurs. Sur le marché des énergies renouvelables, le photovoltaïque, les parcs éoliens et la biomasse dominent. Cette popularité laisse peu de place aux nouvelles solutions, aujourd'hui plus petites. Avec une part de marché de 0,04 % de l'approvisionnement en énergie finale aux Pays-Bas, le solaire thermique ne joue actuellement aucun rôle significatif. C'est pourquoi le parc solaire thermique de Dorkwerd est unique aux Pays-Bas. Mais aussi au-delà. En Europe, les pays utilisent relativement peu le solaire thermique.
Le Danemark, la Grèce, l'Italie, l'Espagne et l'Allemagne sont des exceptions. Bien que l'idée derrière la technologie dusolaire thermique existe depuis longtemps, la technologie actuelle est encore relativement nouvelle et donc inconnue. Les experts par expérience peuvent jouer un rôle important dans la diffusion des connaissances. Parmi les décideurs politiques et les fournisseurs de subventions, les installateurs, les entrepreneurs durables et l'industrie.
Au départ, K3 et Novar souhaitaient également développer un parc solaire sur l'ancien dépôt de dragage de Dorkwerd. Mais lorsqu'il est apparu que le service public durable WarmteStad allait construire un réseau de chaleur, nous sommes rapidement arrivés à la conclusion que le solaire thermique était la meilleure solution pour cette zone magnifique, mais qui n'est pas utilisée de manière optimale", explique M. Janssens. La présence du réseau de chaleur de WarmteStad et la possibilité de stocker temporairement la chaleur dans un réservoir tampon situé juste à côté du parc solaire thermique ont permis à l'équipe du parc solaire thermique de Dorkwerd de résoudre le problème de l'effet saisonnier. C'est l'un des défis du solaire thermique. Avec les centrales au charbon ou au gaz, on peut tourner les boutons à l'infini. Mais il n'est pas possible d'allumer ou d'éteindre simplement de nombreuses sources d'énergie renouvelables.
Un capteur solaire convertit la lumière du soleil en chaleur. Par contre, un panneau photovoltaïque, également appelé panneau solaire, convertit la lumière du soleil en électricité. Ce dernier convertit la lumière du soleil en électricité. Un liquide coule le long des capteurs solaires. Il s'agit généralement d'eau, avec ou sans antigel. Ce liquide est chauffé à plus de 90 degrés Celsius lors d'une journée ensoleillée. Le système de chauffage solaire stocke cette chaleur renouvelable dans un réservoir tampon. Il dirige ensuite la chaleur vers le réseau de chaleur.
Aux Pays-Bas, le soleil brille surtout en été et beaucoup moins en hiver. C'est pourquoi la chaleur solaire est particulièrement intéressante pour l'eau chaude sanitaire. En effet, vous l'utilisez également en été. Mais c'est surtout en hiver que l'on a besoin de chauffer les locaux. Et c'est précisément à ce moment-là que la chaleur solaire est moins disponible. Le stockage de chaleur à grande échelle permet de stocker temporairement la chaleur excédentaire et de l'utiliser en cas de demande. Lorsqu'un système de chauffage est alimenté par une source de chaleur renouvelable, telle que l'énergie solaire thermique, il est nécessaire de faire correspondre de manière optimale l'offre et la demande. De cette manière, vous pouvez utiliser efficacement les sources de chaleur renouvelables et réduire les coûts d'approvisionnement en chaleur.
Les panneaux utilisés par Novar pour le parc solaire thermique de Dorkwerd sont extrêmement innovants et ont un rendement élevé grâce à leur isolation sous vide. Janssens : "Cela permet de minimiser la perte de chaleur entre le rayonnement du soleil et le liquide qui le côtoie. Cela permet d'obtenir un rendement beaucoup plus élevé par panneau que si l'on opte pour un capteur solaire standard. C'est l'entreprise suisse TVP Solar, aujourd'hui également actionnaire du projet, qui a produit ce capteur solaire de pointe. Ils ont réussi à nous convaincre grâce aux données issues de leurs propres recherches. Ils ont passé dix ans à effectuer des tests approfondis à partir de leur propre station de simulation météorologique en Italie. Ils ont tout essayé pour briser les panneaux. Avec de la grêle, des pierres. Ils ont étudié les effets du vieillissement du panneau sur le rendement. En fin de compte, ce système s'est avéré le meilleur et le plus durable.
On pourrait s'attendre à ce que le solaire thermique ne soit pas rentable parce que le soleil ne brille pas assez aux Pays-Bas. Mais la chaleur solaire de Dorkwerd suffit à couvrir 25 % de toute la chaleur consommée par les plus de 10 000 (futurs) clients raccordés. Janssens : "Nous fournissons un maximum de 93 degrés Celsius en été. En hiver, par mauvais temps, avec de la pluie et du vent, des températures de dix degrés en dessous de zéro, la température de l'eau se situe encore entre 75 et 85 degrés Celsius. Car ces panneaux fournissent suffisamment de chaleur pour que les températures soient élevées au moindre rayon de soleil. Pour atteindre la température convenue, nous avons mis en place un tampon thermique dans le système. Un réservoir tampon rempli de 6 000 mètres cubes d'eau pour stocker la chaleur. L'un des grands avantages de la thermie solaire est que nous ne souffrons pas de la congestion du réseau", s'enthousiasme M. Janssens. En effet, nous ne fournissons pas d'électricité, mais de la chaleur. Un projet comme le nôtre peut donc contribuer de manière significative aux objectifs de durabilité d'une municipalité ou d'une province.
L'un des principaux avantages de l'énergie solaire thermique est que nous ne souffrons pas de la congestion du réseau.
La construction d'un parc solaire est également l'occasion d'améliorer la valeur naturelle du site. C'est ce que stipule le code de conduite de Zon op Land. Mais l'écologie est aussi un fer de lance pour les actionnaires de ce projet. En collaboration avec des écologistes, l'association des apiculteurs, les autorités et la région environnante, ils ont élaboré un plan de conception et de gestion écologique pour l'ensemble du site. Sur les 24 hectares du dépôt de dragage, 12 hectares sont réservés à la thermie solaire. Gérés par la province, les 12 hectares restants bénéficieront d'un aménagement entièrement écologique. Des espèces animales telles que la phragmite des roseaux, la grenouille des marais, la musaraigne aquatique et la loutre y trouveront un habitat propice à leur épanouissement. Une espèce a besoin d'eau propre, de plantes aquatiques et de berges douces, l'autre a besoin de végétation arbustive et de roseaux. Entre et autour des panneaux, il y a également suffisamment d'espace pour la flore et la faune.
Rome ne s'est pas construite en un jour. Et les partenaires de ce projet ont beaucoup à dire à ce sujet. En effet, la tête est lancée. La construction est en cours. Si tout se passe comme prévu, WarmteStad mettra en service le parc thermo-solaire d'ici la fin de l'année 2023. Mais cela ne s'est pas fait sans mal. Les plans d'un parc solaire thermique sur l'ancien dépôt de dragage de Dorkwerd ont été lancés en 2017. Il a fallu plus de six ans pour que le premier coup de pioche soit donné. Il s'agit d'un projet complexe. Et donc un défi de taille. Non seulement la technologie était nouvelle et unique. C'était aussi la première fois qu'un parc solaire privé allait fournir de la chaleur à un réseau de chaleur public. La coopération entre le public et le privé implique automatiquement une coopération beaucoup plus intense avec le gouvernement. Plus de parties impliquées. De nombreuses parties prenantes.
La méconnaissance d'un tel cas par les bailleurs de fonds, les banques et les assureurs. Cela signifie que tout le monde a dû continuellement édulcorer. Et si les gens voulaient bien revoir la version 18.8 du même document ? Nous avons dû partager et expliquer des plans de projet sans fin. Et parfois, nous devions lancer un sous-projet sans être sûrs que le financement était en place". Aujourd'hui, M. Janssens en rit volontiers. Il y avait toujours de nombreuses raisons de penser que nous allions démissionner. Mais nous étions intrinsèquement motivés. Encaisser, adopter et continuer. Peu importe ce que nous rencontrions. Nous avons toujours gardé la vue d'ensemble à l'esprit.
J'ose dire que nous avons acquis une grande expérience en tant que développeur de projet et en tant qu'actionnaires. Le projet est désormais rentable. Bien que la rentabilité n'ait pas été un facteur menaçant pour la réalisation du parc, l'analyse de rentabilité est marginale", déclare M. Janssens. Toutefois, l'analyse de rentabilité est marginale", déclare M. Janssens. Mais cela est principalement dû à la complexité de ce projet particulier. De toute façon, il faudra de nouveau appliquer la personnalisation dans un nouveau projet". L'infrastructure en place est particulièrement importante. Vous devez pouvoir vous débarrasser de votre chaleur. Supposons que vous construisiez une toute nouvelle zone résidentielle au milieu de nulle part avec un parc solaire thermique. Vous mettez alors l'infrastructure sous terre en une seule fois. Mais la mise en place d'un réseau de chaleur dans des quartiers existants est beaucoup plus difficile. Tant sur le plan logistique que financier.
Selon TNO, il existe en effet un bon dossier commercial pour la chaleur solaire aux Pays-Bas. Fin 2022, TNO a présenté les résultats de ses recherches et a conclu que la chaleur solaire peut jouer un rôle important dans la transition vers un approvisionnement en chaleur durable. Elle permet également de réduire considérablement les coûts pour l'utilisateur final par rapport au gaz. La chaleur solaire dans les réseaux de chaleur sans stockage saisonnier est déjà intéressante. Cela offre donc d'énormes perspectives pour le déploiement de la chaleur solaire.
Pour la grande équipe de projet du parc solaire thermique de Dorkwerd, c'était un véritable défi. Mais le résultat en valait vraiment la peine. Le solaire thermique est une technologie nouvelle, innovante mais éprouvée. Elle est trois fois plus efficace que le système photovoltaïque, dont les toits sont remplis. La chaleur solaire peut jouer un rôle important dans l'importante demande de chaleur, qui représente plus de la moitié de la consommation finale d'énergie. Le solaire thermique mérite une place parmi les solutions d'énergie renouvelable, aujourd'hui encore plus nombreuses. La connaissance et encore plus d'innovation sont essentielles pour réussir.
Cet article a été publié précédemment sur topsectorenergie.nl.
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