(Allemagne)

À Brunswick, la chaleur résiduelle n’est pas une fatalité

Le nombre de data centers ne cesse de croître dans le monde. Gros producteurs de chaleur fatale (c’est ainsi qu’on appelle aussi la chaleur perdue), ils deviennent une ressource prometteuse pour produire de l’énergie. Des projets de récupération via un réseau de chaleur ont déjà vu le jour, en France comme à l’international. À Brunswick, en Allemagne, un projet pilote est en cours de déploiement.


Brunswick

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Transition énergétique à l’allemande

L'Allemagne a amorcé un tournant dans sa politique énergétique avec la mise en oeuvre de l’une des stratégies les plus ambitieuses d’Europe — « die Energiewende », dont les deux mesures phares sont la sortie du nucléaire en 2022 et une électricité 100 % renouvelable en 2050 —. Le pays est ainsi devenu un véritable laboratoire des énergies alternatives : une formidable opportunité pour Veolia qui dispose d’un éventail de technologies, permettant d’apporter à chaque projet la solution la plus adaptée. Objectif : fournir de l’énergie verte au réseau électrique et de chaleur allemand.

Les data centers, ces gigantesques sites qui hébergent les données informatiques et systèmes d’information des entreprises et des particuliers — ordinateurs centraux, serveurs… —, sont de gros producteurs de chaleur dite fatale. Cette énergie, issue d’un site dont l’objet premier n’est pas de produire de la chaleur, est traditionnellement relâchée dans l’atmosphère qu’elle contribue à réchauffer. Les progrès technologiques de ces dernières années ont permis de changer de perspective : de fatalité, cette énergie devient une opportunité. Récupérée puis stockée, elle peut chauffer un bâtiment, voire tout un quartier. C’est l’enjeu de l’expérimentation menée par Veolia à Brunswick, en Allemagne.

Un data center au cœur du QEE (Quartier d’efficacité énergétique) Heinrich-der -Löwe

À travers sa centrale thermique reliée à un réseau de chaleur, la régie municipale BS|ENERGY, filiale de Veolia, approvisionne en électricité et en chaleur les habitants de Brunswick, deuxième plus grande ville de Basse-Saxe. Parallèlement, deux réseaux décentralisés de chaleur font l’objet d’une expérimentation, également pilotée par BS|ENERGY.

« Il y a d’un côté le projet Hungerkamp, qui consiste à produire de l’énergie à partir de biomasse, et de l’autre le concept ReUseHeat dont l’objectif est de récupérer la chaleur fatale issue de data centers. Il s’agit d’injecter cette chaleur “perdue” dans un réseau de chauffage décentralisé raccordé au réseau principal existant », explique Julien Mounier, directeur des activités Énergie de Veolia en Allemagne. « Il se trouve qu’un industriel construit actuellement un data center au cœur d’un Quartier d’efficacité énergétique innovant. Une belle opportunité pour Veolia qui participe au développement de ce QEE », poursuit-il.

Pour augmenter sa capacité de traitement des données, le partenaire industriel a acquis 3,6 hectares de terrain sur les 36 que compte la future zone résidentielle et commerciale Heinrich-der-Löwe, où 600 nouveaux logements devront être approvisionnés en énergie. En résumé, un terrain d’expérimentation idéal pour le projet de démonstration européen ReUseHeat (voir l’encadré ci-dessous ou voir ci-contre), qui vise à promouvoir la récupération de chaleur fatale à des fins de chauffage urbain.

Avec ReUseHeat, l’Union européenne valorise la chaleur fatale

Les data centers représentent 4 % de la consommation énergétique mondiale en 2015, en croissance de 5 % par an (selon RTE). À eux seuls, leurs systèmes de refroidissement absorbent jusqu’à 40 % de la consommation d’énergie globale d’un data center. C’est - en partie - de ce constat qu’est né le programme ReUseHeat, établi par un consortium de 16 partenaires répartis sur quatre sites pilotes : Brunswick (data center), Nice (eaux usées), Madrid (système de refroidissement d’un hôpital) et Bucarest (station de métro). Initié en 2017, pour une durée de quatre ans, ReUseHeat est financé par le programme Horizon 2020 Energy Efficiency de l’Union européenne. Les quatre sites pilotes permettront de concevoir le premier système avancé, modulaire et réplicable de récupération et d’utilisation de chaleur résiduelle. L’UE alloue ainsi 400 000 euros pour le développement du projet EEQ HDL à Brunswick et le transfert de connaissances.

Rien ne se perd, tout se transforme

La chaleur fatale rejetée par le data center atteint 18° à 25°C. Une pompe l’achemine vers le réseau urbain. Pour assurer le chauffage des bâtiments et de l’eau de la ville, sa température est poussée à 70°C grâce à une pompe à chaleur. Une solution écologique, où même l’électricité nécessaire au fonctionnement de la pompe à chaleur est renouvelable :

« son dimensionnement est prévu pour optimiser la consommation électrique », précise Ansgar Böhm, directeur technique chez Veolia en Allemagne et membre de l’équipe ReUseHeat.

La flexibilité du système renforce encore l’optimisation énergétique : si la chaleur générée par le data center couvrira les besoins de base du quartier toute l’année, son raccordement au réseau central traditionnel permettra de répondre à des besoins en chaleur variables, notamment lors des “pics” de consommation en hiver.

Tester, démontrer, répliquer

Les premiers clients seront connectés dès 2019 à ce réseau de chauffage urbain de 4ème génération.. En plus des réseaux de chaleur, BS|ENERGY gère les réseaux d’électricité, d’eau potable, de gaz, d’assainissement et d’éclairage public et contribue au déploiement de la fibre optique et de la mobilité électrique dans la ville de Brunswick. Pour optimiser ce réseau de chaleur nouvelle génération, l’entreprise a déployé un système de monitoring innovant. Prochaine étape : répliquer cette solution sur d’autres sites…

Chiffres clés

• Moins de 10 % : c’est le niveau de pertes de chaleur atteint grâce aux réseaux de chauffage urbain à basse température (LTDH), une performance technique considérable

• 3 km : c’est la longueur du réseau de chaleur qui fournira chaque année 4,2 GWh à 600 logements.
• 330 000 € : c’est le chiffre d’affaires que devrait générer la récupération de chaleur fatale pour le site.

 

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