Découvrez comment Andorre, une petite nation des Pyrénées, devient une pionnière de l’énergie verte et un leader de l’économie circulaire en Europe.
La petite principauté montagneuse d’Andorre, située dans les Pyrénées, entre l’Espagne et la France, est devenue un leader de la transition vers l’énergie verte et un modèle de référence dans l’économie circulaire en Europe. Elle produit 36 GWh d’énergie thermique pour ses réseaux de chauffage et de refroidissement urbains. Cela aide le pays à réduire sa dépendance aux combustibles fossiles et à diminuer la consommation d’électricité et les émissions de CO₂, tout en offrant du confort à des milliers de clients. Pour en savoir plus, lisez l’étude de cas et regardez la vidéo.
Andorre-la-Vieille, la capitale de l’Andorre, produit 36 GWh/an d’énergie urbaine pour le chauffage et le refroidissement des habitations et des bâtiments dans les vallées et les montagnes. Ce petit pays accélère la transition vers l’énergie verte dans le sud de l’Europe.
Le contexte
Andorre est une principauté nichée dans les montagnes des Pyrénées, à la frontière entre l’Espagne et la France. Environ 6 à 8 millions de touristes la visitent chaque année pour les sports d’hiver, les paysages et le shopping. Avec ses vallées profondes et ses sommets élevés, elle est également un leader de la transition vers les énergies vertes en Europe du Sud.
Depuis les années 2010, la compagnie nationale d’énergie d’Andorre, Forces Electriques d’Andorra (FEDA), est chargée de l’élimination des combustibles fossiles dans le pays. « Nous savions que cela nécessitait une hausse de l’électrification, car l’électricité est le meilleur moyen d’introduire des sources renouvelables dans notre système énergétique », déclare Nerea Moreno de Salvador, directrice de la communication, du développement durable et de la clientèle chez FEDA.
Cependant, l’augmentation régulière du nombre de voitures électriques a entraîné une hausse de la demande d’électricité, notamment des pics d’approvisionnement, explique-t-elle. Bien sûr, cela impliquait un investissement énorme pour agrandir le réseau électrique.
« C’est pourquoi, en 2016, nous avons décidé d’opter pour le chauffage urbain, une alternative plus efficace et plus durable par rapport au chauffage traditionnel. Cela nous permet également d’éviter une consommation d’électricité grandissante, y compris les pics de demande générés en hiver, lorsque la demande est la plus élevée dans notre pays », ajoute-t-elle.
Pour développer les réseaux d’énergie urbains du pays, FEDA a créé la filiale FEDA Ecoterm. Sa mission est de réduire le besoin de chauffage électrique tout en diversifiant la production électrique nationale durant les périodes de pics de demande, diminuant ainsi le risque énergétique du pays. Hans Urban, responsable du génie thermique chez FEDA, explique la logique simple de l’énergie urbaine – un terme qui englobe à la fois le chauffage et le refroidissement urbains. Le centre-ville d’Andorre-la-Vieille, la capitale du pays, compte plusieurs immeubles de bureaux et d’appartements en étages. Selon lui, sans l’énergie urbaine, « chaque bâtiment aurait ses propres refroidisseurs, ses propres circuits de chauffage, ses propres pompes à chaleur, etc. »
Avec l’énergie urbaine, le chauffage et la climatisation sont produits de manière centrale et acheminés vers tous les bâtiments par des systèmes de pompage. Cela apporte de l’efficacité. « La demande d’électricité sera bien plus faible que si chaque bâtiment avait un équipement installé individuellement. C’est notre objectif. Grâce à la production centralisée, nous sommes bien plus efficaces que les installations individuelles. Et en reprenant une certaine partie de la demande d’électricité de l’Andorre pour la transférer vers un circuit de chauffage et de refroidissement centralisé approprié, nous pouvons contrôler et limiter les pics de consommation », explique Hans Urban.
La fourniture de tuyaux isolés pour le chauffage urbain de FEDA Ecoterm, acheminant l’eau chauffée à 90 °C vers les clients et l’eau de retour à 60 °C.
La collaboration avec Grundfos nous permet, avant tout, d’optimiser notre consommation d’électricité et, en fin de compte, d’économiser de l’énergie, l’une des priorités de FEDA.
La solution
FEDA Ecoterm, la filiale de FEDA, développe les solutions d’énergie urbaine. La première était une centrale de cogénération produisant à la fois chauffage et électricité dans la station de ski de Soldeu en 2016. Un réseau de canalisations d’environ 5 800 m (3,6 miles) fournit chauffage et eau chaude aux habitations, hôtels et bâtiments de loisirs locaux. Dans les années à venir, FEDA Ecoterm prévoit de passer du gaz à la biomasse renouvelable pour produire l’énergie, explique Nerea Moreno de Salvador. En 2019, l’entreprise a lancé le réseau de chauffage d’Andorre-la-Vieille, qui part du centre de traitement des déchets de biomasse CTRASA, situé sur le flanc de la montagne qui surplombe la ville. Hans Urban affirme que la centrale produit environ 80 % de tout le chauffage du réseau. « L’idée de construire un réseau ici est née parce que nous avions beaucoup de chaleur qui n’était pas exploitée », explique-t-il. L’installation fournit 30 GWh d’énergie thermique par an, empêchant ainsi l’émission de 6 700 tonnes de CO₂. De plus, la vapeur produite par l’incinération des déchets produit 20 GWh/an d’électricité.
Un autre réseau a également été construit juste à l’extérieur du centre-ville, le système d’énergie urbaine d’Escaldes-Engordany. Celui-ci inclut le premier réseau de refroidissement d’Andorre. Il utilise de l’énergie aérothermique (basée sur l’air) ainsi que de l’énergie thermique froide provenant de la rivière. Cette installation atypique est construite sur un pont à côté de la partie nord de la rivière Valira. Le système extrait l’eau de la rivière, utilise sa chaleur thermique, puis la rejette dans la rivière avec une différence de température maximale de 1 °C pour un impact environnemental minimal, selon Hans Urban. Il approvisionne actuellement 740 logements, ainsi que 3 ensembles d’immeubles de grande hauteur.
Le système d’énergie urbaine d’Escaldes-Engordany comprend la première production de refroidissement d’Andorre, qui sera facilitée par le refroidissement gratuit de l’eau de la rivière adjacente.
Hans Urban de la FEDA et Jordi Caballol de Grundfos inspectent les écrans de commande du système SCADA au poste de rupture sous pression Serradells, au-dessus d’Andorre-la-Vieille.
« Une fois que nous avons construit ce système, beaucoup d’autres clients ont demandé à y être reliés », explique Hans Urban – y compris un hôpital local. « Nous avons donc dû construire des installations plus grandes, c’est pourquoi nous utiliserons l’eau de la rivière pour aider à produire le refroidissement. » Nerea Moreno de Salvador affirme qu’un système comme celui d’Escaldes-Engordany économise de l’énergie tout en offrant du confort toute l’année.
« Grâce à la collaboration avec Grundfos, nous avons reçu d’excellents conseils sur l’utilisation des meilleurs systèmes de pompage », se réjouit-elle. « Cela nous permet, avant tout, d’optimiser notre consommation d’électricité et, en fin de compte, d’économiser de l’énergie, l’une des priorités de FEDA. »
Elle poursuit : « Au final, le chauffage urbain nous offre une alternative pour réaliser la transition du chauffage traditionnel vers un circuit de chauffage plus efficace – sans avoir à modifier toute l’installation nécessaire pour le chauffage électrique. »
Hans Urban ajoute : « La production peut se faire par différentes chaudières, ou par biomasse – ou, comme à Escaldes, par un refroidisseur eau-eau. Cela nous permet d’utiliser d’autres types de technologies et de réduire la consommation d’électricité et les émissions de CO₂ en modifiant le système. Le fait d’avoir un réseau permet d’utiliser n’importe quelle énergie que l’on souhaite installer. »
Andorre n’est pas un pays comme les autres dans le domaine du chauffage urbain. Nous avons réfléchi à la meilleure manière de surmonter le défi que représentaient les fortes pressions. Nous avons avancé l’idée d’utiliser des pompes de surpression.
Changer les règles
En raison des fortes variations d’altitude en Andorre, les concepteurs de système ont dû penser différemment. « Nous ne devons pas oublier que le pompage est au cœur du processus », déclare Jordi Caballol, directeur technique Grundfos CBS Espagne. « Lorsque nous avons commencé à concevoir cette installation, nous l’avons conçue comme la plupart des circuits de chauffage urbains dans le monde, qui utilisent une pompe axiale horizontale. »
« Mais Andorre n’est pas un lieu comme les autres. Andorre est une vallée, et les installations sont perchées dans la montagne, mais aussi en aval. C’est pourquoi nous avons dû travailler en équipe pour réfléchir à la meilleure manière de surmonter le défi que représentent les fortes pressions dans ces installations. Nous avons réfléchi à diverses solutions. Nous avons avancé l’idée d’utiliser des pompes de surpression. Et c’est ce que nous avons fait. Nous avons redéfini la norme, parce que ce pays a besoin de ces installations. »
Hans Urban affirme que travailler avec Jordi a été « très facile ».
« Je peux échanger très facilement avec Jordi. Il répond très rapidement. Pour nous, c’est génial et très important. C’est vraiment l’un des facteurs essentiels. Le produit est bon, mais l’assistance est encore meilleure. », ajoute Hans Urban. « C’est le plus important. Nous avions besoin d’un partenaire capable de nous apporter les produits et les solutions à nos défis. C’est ce que nous obtenons avec Grundfos. »
FEDA Ecoterm utilise des surpresseurs verticaux Grundfos pour aider à gérer les hautes pressions liées au transfert d’eau chauffée et refroidie dans les extrêmes différences d’altitude d’Andorre.
Pompes TPE Grundfos pour la circulation en boucle fermée sur le site de production de chauffage/climatisation d’Escaldes-Engordany.
Le résultat
Avec l’installation de trois réseaux d’énergie urbains et d’autres en préparation, Andorre en ressent déjà les bénéfices.
« Grâce au chauffage urbain, nous fournissons aujourd’hui environ 36 GWh d’énergie thermique à travers le pays », déclare Nerea Moreno de Salvador. « Cela signifie que si tous ces systèmes de chauffage étaient devenus des circuits de chauffage électriques, aujourd’hui la demande d’électricité serait supérieure de 7 %. » Hans Urban affirme que la transition du chauffage et de la climatisation vers l’énergie urbaine a non seulement contribué à réduire les émissions de CO2 et la demande énergétique – mais a également permis au gouvernement andorran d’éviter l’effondrement à long terme de son réseau électrique et d’assurer un approvisionnement énergétique sûr et autonome.
« Le chauffage et le refroidissement urbains nous permettent d’utiliser différentes sources d’énergie – pas seulement un type particulier », dit-il. « À Andorre-la-Vieille, nous utilisons la biomasse. À Escaldes, nous utilisons l’eau de la rivière pour le refroidissement. C’est un plan de combustion plus moderne et durable, qui nous permet d’utiliser d’autres technologies dans notre réseau. Cela permet d’éviter d’avoir un réseau ou une installation individuelle pour chaque bâtiment. »
Nerea Moreno de Salvador déclare : « Pour nous, c’est une fierté d’avoir pu développer ces réseaux de chauffage urbain. C’est l’une des plus grandes réussites de la principauté développée par FEDA, car avec une solution encore inconnue il y a neuf ans, nous avons pu mettre au point un système plus efficace pour le territoire. C’est un système qui contribue à la décarbonation d’Andorre et qui constitue en même temps une bonne solution pour les clients. »