%JF 'FSOXÊSNF · Referat von Joachim Ködel Gruneko AG Ingenieure für Energiewirtschaft Güterstrasse 137 4002 Basel Chauffage au l’eaux des tunnels alpines ... flux énergétique

............................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Sixièmes rencontres, 18 janvier 2007Palais des congrès de Bienne

Innovations et questions d’actualité

Le chauffage à distance SUR DE NOUVELLES VOIES

P A U L S C H E R R E R I N S T I T U T

Eaux des tunnels alpins, un potentiel pour des projets de chauffage de proximité à prix concurrentiels

Joachim KödelChef équipements énergétiques, conduites, Gruneko AG, Bâle

• Compte rendu des tunnels de base du Gothard et du Lötschberg

• Potentiel d’eau alpestre avec ou sans besoin de refroidissement avant utilisation

• Energie de basse température pour irrigation de serres et piscicultures

• Potentiel de projets de chauffage de proximité

• Investissements et rentabilité de projets de chauffage de proximité

22.10.2006 DTP1:Drucksachen:Fernwärme:Tagung_Fernwärme_2007:Referate_D_19_12_06:Ködel_Referat_F.doc

1 / 1 RS

/c:\

dokum

ente

und e

inste

llun

ge

n\r

ich

ard

\eig

en

e d

ate

ien\3

30

22 d

üv 3

01

94 f

ern

wärm

e\3

01

94_f

köd

el gru

neko

kt

lf

180

10

7 f

d

Exploitation de la chaleur des eaux de tunnel

Sources thermiques

Les nouveaux tunnels ferroviaires ont une longueur de 57 km (Saint-Gothard) et 34 km (Lötschberg). De

l’eau de montagne à des températures atteignant 35°C s’accumule dans les tunnels puis est évacuée vers

les portails, à raison de 80 à 550 l/sec. Cette eau chaude doit éventuellement être canalisée vers les

collecteurs en passant par un refroidissement préalable dans un bassin ou dans des tours de

refroidissement. D’un autre côté, la chaleur évacuée est disponible pour une autre utilisation. Cela signifie

que l’on a aux portails du tunnel des potentiels de source thermique de 3,3 MW à 23 MW.

Possibilités d’exploitation

A la demande de la confédération, des cantons et communes et avec l’appui des entreprises électriques, la

société Gruneko SA a étudié durant la période de 2001 à 2004 la possibilité d’exploiter la chaleur des eaux

de tunnel. Les possibilités suivantes ont été examinées:

- zones résidentielles et bâtiments publics - industrie et artisanat - agriculture (fongiculture, serres) et pisciculture - installations de loisirs

Concepts d’exploitation

A proximité des portails du tunnel de base du Saint-Gothard, il a été relevé des zones d’approvisionnement

thermique à courte distance. Au portail sud, 5 à 6 îlots permettraient d’approvisionner certaines zones des

localités de Biasca et Bodio. Au portail nord, jusqu’à 7 îlots seraient réalisés dans les localités d’Erstfeld,

d’Altdorf, Schattdorf et Attinghausen.

Au portail sud du tunnel du Lötschberg, le chauffage à courte distance de quelques quartiers et localités

serait également possible. A cela s’ajoute l’approvisionnement d’une nouvelle zone industrielle également

envisageable. Au portail nord du Lötschberg, une exploitation de la chaleur est en préparation pour

l’aquaculture et la pisciculture.

Les besoins en chaleur utile des zones étudiées se situent entre 8'100 et 23'700 MWh/an.

Une exploitation directe des eaux de tunnel pour consommateurs individuels et pompes à chaleur

individuelles est également prévue.

Caractéristiques économiques

L’exploitation de la chaleur des eaux de tunnel nécessiterait aux portails des investissements allant de 7 à

17 millions de CHF. Ces investissements englobent la distribution de l’eau de tunnel, les centrales et la

fourniture de la chaleur jusqu’aux consommateurs.

Pour les îlots de chauffage à courte distance, les frais de revient de l’énergie thermique se situeraient entre

8,6 et 14 ct./KWh.

L’exploitation directe des eaux de tunnel en cas d’applications à basse température serait possible dès

environ 2 ct./KWh à condition que la densité énergétique soit suffisante.

Le point de vue écologique

Les mesures d’exploitation des eaux de tunnel examinées et économiquement intéressantes permettraient

des économies de CO2 de l’ordre de 13'300 tonnes par an.

Conclusion:

Une exploitation des eaux de tunnel serait très intéressante du point de vue économique et énergétique.

Des avantages de site apparaissent surtout dans le cadre de projets permettant une exploitation pour les

chauffages à basse température.

1

Chauffage au l’eaux des tunnels alpines

Le chauffage à distanceSur de nouvelles voies

Chauffage au l‘eaux des tunnels18. janvier 2007

Referat von Joachim Ködel

Gruneko AG Ingenieure für Energiewirtschaft

Güterstrasse 137 4002 Basel


aperçu du tunnel de base

utilisation et concept

chiffres indice commerciales

réflexions écologiques

prévisions

aperçu

2


Gothard

Lötschberg

aperçu du tunnel de base


RaronFrutigenPollegioSchattdorfEinleitort Tunnelwasser

5'300 l/s2'620 l/s610 l/s3'000 l/sMinimaler Abfluss

Winter

3.0°C0°C3.9°C3.5°CMinimale Temperatur

Winter

Portal RaronPortal FrutigenPortal BodioPortal Erstfeld

Basistunnel LötschbergBasistunnel Gotthard

+1.5°C+0.5°C+1.5°C+1.5°C

Max. Erwärmung im

Winter, nach Einleitung

Tunnelwasser

RhôneEngstligen

KanderTicinoReussFliessgewässer

situation de la conduite de décharge

3


520 l/s, 20°C

(Raron)

50 l/s, 20°C

(Kander)

70 l/s, 20°C

(Engstligen)

39 l/s, 29°C

(Pollegio)

110 l/s, 32.5°C

(Biasca)

170 l/s, 31.5°C

(Schattdorf)Max. Einleitung

Tunnelwasser

(Einleitort)

RhôneEngstligen

KanderTicinoReussFliessgewässer

introduction de l'eau du tunnel dans la conduite de décharge


20 - 25°C19 - 20°C30 - 35°C30 - 34°CWassertemperatur

am Portal

80 - 181 l/s150 l/s80 - 460 l/s60 - 555 l/sVolumenstrom

3.3 - 7.6 MW6 MW3.3 - 19 MW2.7 - 23 MWWärmequellen-

potential

LBT-Süd

Portal Raron

LBT-Nord

Portal Frutigen

GBT-Süd

Portal Bodio

GBT-Nord

Portal Erstfeld

situation de l'eau du tunnel aux portails

4


tracé des conduites

possibilité d'une utilisation directe

pompes thermiques

installations existantes

autres sources de chaleur

aménagement du territoire

bâtiments publics

nouveau projets et planification des zones

Critères par l'approvisionnement de chaleur avec eau de tunnel


Wärmequelle Heizzentrale Wärmeverteilung

(Bergwasser AlpTransit) (Raumheizung,

Brauchwarmwasserbereitung)

Wärme-

speicher

Wärme-

pumpe

M

Tunnelwasser-Leitung (Bergwasser)

Portal

Alp Transit

direkte Nutzung

(z.B. Gewächshaus)

Fliessgewässer

ohne

Zwischenkreis Heiz-

kesselWärme-

bezüger

Wärmeinsel

Prinzipschema Wärmenutzung für Heizzwecke

Wärme-

bezüger

5


5 - 673 - 43Nombre d‘îles de chaleur

étroites

Aquakultur

Blumenzentrum

Gärtnereien

PilzzuchtGärtnereienTropenhausProjets de basse

température

11'180 MWh/a

8.1 MW

23'700 MWh/a

12.1 MW

10'400 MWh/a

5.4 MW

8'100 MWh/a

4.1 MWBesoins en chaleur

1'970 Whg.2'900 Whg.1'350 Whg.1'000 Whg.Equivalent de logement

(à 5 KW)

SudNordSudNord

Gothard - BaseLötschberg - Base

LBT / GBT aperçu d'utilisation


LBT

Portai

Frutigen

LBT- nord territoire d'enquête

6


Tunnelwasserleitung

Geothermie-Nahwärme

NT-Grossverbraucher

Holz-Nahwärme(bestehend)

LBT

Aquakultur

Tropenhaus

LBT / GBT aperçu d'utilisation


LBT- nord projet tropical de Frutigen

7

Chauffage au l’eaux des tunnels alpines LBT- portail sud


projektiertes

Gewerbegebiet

Portai Raron

Portai Niedergesteln

Pumpstation

Autobahn-restaurant

LBT- sud concept d'utilisation

Tunnelwasserleitung

PotentielleVersorgungsgebiete

potentielle Gebiete; Wirtschaftlichkeit?

unwirtschaftliche Gebiete

8


Entnahme Bodio

Portai

GBT- sud concept d'utilisation

Tunnelwasserleitung

PotentielleVersorgungsgebiete

unwirtschaftliche Gebiete


GBT

Portai

Altdorf

Erstfeld

Seedorf

Attinghausen

Bürglen

Schattdorf

GBT- nord territoire d'enquête

9


flux énergétique à l'exemple du Gothard sud


Exemples

Erstfeld Gewerbegebiet 0,87 Rp/KWh

Zentrum 2,20 Rp/KWh

Raststätte A2 4,40 Rp/KWh

Schattdorf Gewerbegebiet 0,75 Rp/KWh

Altersheim 2,10 Rp/KWh

Pollegio 0,40 Rp/KWh

Biasca 1,80 Rp/KWh___________________________________________________________________________________

Moyenne achat chaleur 1,80 Rp/KWh

de basse température

frais de production de la chaleur à basse température

10


Exemples

GBT-Nord Erstfeld 9,50 Rp/KWh

Schattdorf 13,3 Rp/KWh

GBT-Sud Bodio 11,0 Rp/KWh

Biasca 8,90 Rp/KWh___________________________________________________________________________________

Moyenne achat 10,7 Rp/KWh

erfasste Nahwärmeinseln 8,6 - 14 Rp/KWh

frais de production de la chaleur à courte distance


2'050 MWh/a--30'000 MWh/aWärmebedarf NT-Wärme

11'180 MWh/a23'700 MWh/a10'400 MWh/a-Wärmebedarf Nahwärme

Rp/KWhRp/KWhRp/KWhRp/KWhWärmegestehungskosten

Nahwärme

2'800 to/a5'900 to/a2'600 to/aCO2-Minderung

(Nahwärme)

SüdNordSüdNord

Gotthard - BasisLötschberg - Basis

aperçu des chiffres - indice

11

Chauffage au l’eaux des tunnels alpinesrésumé / prévisions

Grande importance pour des projets de basse

température

- Agriculture

- Race de poisson

- Loisir, tourisme

- Bâtiment, climat

Doit s‘orienter étroitement vers une réalisation rentable

Justifiable de normes de politique énergétique

Réduction (renonciation) sur des installations de

refroidissement technique par des Alptransit

Documents

%JF 'FSOXÊSNF · Referat von Joachim Ködel Gruneko AG Ingenieure für Energiewirtschaft Güterstrasse 137 4002 Basel Chauffage au l’eaux des tunnels alpines ... flux énergétique