Repower Heat : la chaleur résiduelle industrielle pourrait alimenter des millions de foyers en Europe

Par Marco Baresi | Turboden

20-03-2023 (mise à jour : 21-03-2023 )

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La crise actuelle représente un tournant historique pour le système énergétique et plus encore pour l'avenir de l'industrie européenne. Diversification des approvisionnements en gaz naturel comme alternative à ceux de la Russie, recours renouvelé aux énergies fossiles, poussée vers les énergies renouvelables et systèmes de stockage ne sont que quelques-uns des sujets qui figurent en tête des agendas mondiaux.

Marco Baresi est directeur des affaires institutionnelles chez Turboden.

Les institutions européennes ont donc un rôle fondamental dans la conception de cette décennie et de la trajectoire jusqu'en 2050 en engageant une réflexion sérieuse sur l'avenir de l'architecture économique et sociale européenne, en évaluant également quelles mesures peuvent être mises en œuvre pour combiner le projet de transition énergétique propre avec une stratégie industrielle à long terme.

La loi sur la réduction de l'inflation aux États-Unis, l'ITC au Canada, le plan de transformation verte du Japon, RepowerEU et le "Net-Zero Industry Act" - pour n'en nommer que les principaux - font partie d'un effort plus important de plusieurs centaines de milliards pour ouvrir une toute nouvelle voie dans notre lutte mondiale contre le changement climatique.

En particulier, le plan industriel Green Deal de l'UE est peut-être l'un des plus ambitieux.Ursula von der Leyen (présidente de la Commission européenne)lors de la conférence de Davos en janvier 2023, a déclaré qu'elle visait "à concentrer les investissements sur des projets stratégiques tout au long de la chaîne d'approvisionnement. …"

Mais comment maximiser les bénéfices environnementaux et socio-économiques, la sécurité énergétique et la compétitivité industrielle ? Faire plus avec moins, le concept d'efficacité énergétique, est l'une des réponses. La récupération de chaleur est en effet une des solutions clés.

La sécurité de l'approvisionnement énergétique, l'abordabilité de l'énergie et l'impact environnemental sont au centre de la politique de l'UE, des investissements et des préoccupations croissantes des consommateurs. Malgré les efforts visant à donner la priorité à l'efficacité énergétique, un potentiel important reste encore inexploité lorsqu'il s'agit de réduire le gaspillage d'énergie sur l'ensemble de la chaîne de valeur énergétique et d'utiliser au mieux l'énergie dont nous disposons.

"Je m'efforce de garantir que les mesures d'efficacité énergétique, y compris l'utilisation de la chaleur résiduelle, ne soient plus contournées", a déclaré Niels Fuglsang, rapporteur du Parlement européen sur la directive sur l'efficacité énergétique, après la récente approbation.

La récupération et l'utilisation de la chaleur perdue est le thème principal de l'efficacité énergétique, qui présente des opportunités importantes dans de nombreuses applications.

Le livre blanc "Thermal Energy Harvesting", publié par le Knowledge Center Organic Rankine Cycle (KCORC), met en avant le potentiel de production d'électricité à partir deénergie thermique actuellement inexploitée dans les procédés industrielsà un rythme effarant150 TWh chaque année.

Ce chiffre équivaut à :

– la consommation électrique annuelle de plus de 20 millions de foyers,

– soit la production annuelle d'électricité de 19 centrales nucléaires de 1 GW chacune,

– soit la consommation annuelle combinée d'électricité des Pays-Bas et du Danemark.

C'est un potentiel énorme, bien qu'inutilisé, sur lequel compter.

Les installations industrielles des industries à forte intensité énergétique, le secteur dit difficile à réduire, comme le ciment, le verre, la pétrochimie et la sidérurgie, produisent d'énormes quantités de chaleur résiduelle qui, si elles ne sont pas utilisées, doivent être rejetées dans l'atmosphère. De plus, la plupart du temps, ces fumées ne peuvent pas être rejetées telles quelles et doivent d'abord être refroidies, introduisant une consommation d'énergie supplémentaire.

La récupération de la chaleur résiduelle représente une technologie de pointe pour exploiter une source d'énergie aussi importante, générant de l'énergie (électricité et chaleur) sans émission de CO2 supplémentaireet, par conséquent, il devrait être traité comme une source entièrement renouvelable.

La chaleur perdue peut, en fait, être utilisée soit directement dans le chauffage et le refroidissement urbains, soit pour convertir la chaleur résiduelle de faible qualité en énergie utile pour l'autoconsommation, dans les processus de production ou livrée au réseau.

L'utilisation de la chaleur perdue et son utilisation en cascade peuvent aider à décarboniser les industries et les villes difficiles à réduire, et à assurer l'intégration des systèmes au niveau local et la symbiose industrielle. L'excès de chaleur peut devenir l'une des principales sources de production propre de chaleur et d'électricité, jouant ainsi un rôle clé dans la voie mondiale vers la décarbonation.

De nombreuses barrières politiques subsistent

Malgré le haut niveau de reconnaissance de la chaleur perdue dans la législation de l'UE, les définitions et les dispositions sont jugées insuffisamment complètes pour saisir tout le potentiel de la récupération de la chaleur perdue et couvrir l'ensemble des applications.

La législation de l'UE donne actuellement la priorité à l'utilisation directe de la chaleur résiduelle provenant d'applications industrielles et commerciales dans le chauffage urbain, mais cette approche unilatérale limite l'exploitation de tout le potentiel, car d'autres applications réalisables n'obtiennent pas de visibilité ni de soutien suffisant.

En outre, la directive sur les énergies renouvelables fournit une définition de l'utilisation de la chaleur résiduelle dans le chauffage urbain, mais elle n'est toujours pas claire sur l'utilisation de la chaleur résiduelle comme source de production d'électricité, tandis que la directive sur l'efficacité énergétique semble être plus inclusive des technologies de chaleur résiduelle, même si l'accès au soutien n'est pas spécifié pour toutes les applications.

Pour libérer ce potentiel, les politiques européennes et nationales doivent intégrer les principes suivants :

Nous sommes confrontés à l'une des périodes les plus difficiles de l'histoire récente et nous devons faire de notre mieux pour atteindre l'objectif important qui nous attend. Des solutions sont disponibles ainsi que des expertises et des technologies. Ce dont nous avons besoin, c'est d'une ferme volonté politique d'embrasser tous les outils dont nous disposons pour relever le défi.

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