Système énergétique étudié

5.3.1 Infrastructures de production

5.3.1.1 UVTD des Cheneviers

Située sur la commune d’Aire-la-Ville, en campagne genevoise (figure 5.1, p.132), l’usine d’inciné-ration des déchets des Cheneviers a comme fonction de service public le traitement et la valorisa-tion des déchets urbains, industriels, agricoles et spéciaux. Les caractéristiques liées à la gesvalorisa-tion des déchets et l’approvisionnement de l’UVTD sont développées dans l’annexe E. L’usine d’inciné-ration actuelle, exploitée par les SIG, comporte deux fours d’une puissance thermique de 58 MW chacun. L’énergie calorifique dégagée par la combustion des déchets est en partie valorisée sous forme d’électricité et de chaleur à distance. Le système se base sur un cycle à vapeur classique.

La vapeur haute pression (32 bars, 360˚C) générée par les fours est envoyée vers deux turbogéné-rateurs pour la production électrique : une turbine à deux étages d’une puissance électrique de 18 MW (TG3) et une turbine mono-étagée d’une puissance de 12 MW (TG2). Un soutirage de va-peur sur les turbines permet d’envoyer de la vava-peur basse pression (4 - 5 bars, 150˚C) jusqu’à trois échangeurs de chaleur (2 X 30 MW et 1 X 6 MW) qui permettent d’alimenter le réseau CADIOM (figure 5.2, p.134). En conditions normales et avec les deux fours en fonction, la régulation à l’usine fixe une puissance thermique maximale pour CADIOM de 45 MW. La vapeur détendue en sortie des deux turbines est ensuite condensée grâce à l’eau du Rhône avant de recommencer le cycle.

5.3.1.2 Chaufferie du Lignon

La chaufferie du Lignon, exploitée par les SIG, est située sur le site de l’ancienne usine à gaz, à Vernier, où est désormais implanté le siège des SIG. Elle comporte actuellement six chaudières bi-combustibles (gaz et mazout) pour une puissance thermique totale installée de près de 160 MW.

Une station de pompage distribue l’eau surchauffée générée par les chaudières sur le réseau CAD-SIG ainsi que sur la nouvelle conduite qui rejoint la station d’échange où sont situés les échangeurs de chaleur permettant désormais le transfert de chaleur avec le réseau CADIOM. Cette station de pompage est composée de 6 pompes réseau à vitesse variable : 4 pour l’hiver (dont une en standby) et deux pour l’été (dont une en standby) [140].

5.3.1.3 Chaufferies décentralisées

En plus de la chaufferie du Lignon, les SIG ont récupéré plusieurs chaufferies lors du raccorde-ment au réseau CADSIG de grands ensembles immobiliers. Ces chaufferies décentralisées, toutes raccordées au réseau de distribution de gaz naturel, permettent d’améliorer la sécurité d’approvi-sionnement du réseau de chaleur. En 2013, trois chaufferies décentralisées étaient ainsi

connec-!

Lac Léman

Figure 5.1 – Localisation des réseaux thermiques et de leurs infrastructures de production. Carte réalisée à partir des données du SITG [92]

tées au réseau de chaleur : Vieusseux (14 MW), Artisans (6.5 MW) et Charmilles (6 MW). Ces trois chaufferies bi-combustibles (gaz ou mazout) peuvent fonctionner de façon découplée du réseau primaire (en îlotage), c’est-à-dire en production autonome de chaleur, ou alors comme une sous-station standard en soutirant de la chaleur sur le réseau primaire via un échangeur de chaleur.

L’une d’entre elles, la chaufferie Vieusseux, peut aussi réinjecter de la chaleur sur le réseau pri-maire (puissance de réinjection de 10 MW), notamment en cas de grosses pointes de consomma-tion sur le réseau ou de problèmes techniques que ce soit au niveau de la chaufferie du Lignon ou sur une branche du réseau. Très prochainement, d’autres chaufferies qui alimentent actuellement des réseaux de quartier devraient être raccordées au réseau principal.

5.3.2 Infrastructures de transport et distribution

5.3.2.1 Réseaux de chaleur

Le réseau de chaleur CADSIG, exploité par les SIG, se compose actuellement de trois branches principales : la branche « Avanchets/Cointrin/Meyrin », la branche « Lignon » et la branche «

Gd-Chapitre 5. Retour d’expérience sur la connexion des deux plus grands réseaux de chaleur genevois

Pré/Vieusseux ». Le réseau total se caractérise par une longueur d’environ 34 km (aller simple), y compris la nouvelle conduite reliant la chaufferie du Lignon à la station d’échange qui permet le transfert de chaleur avec le réseau CADIOM. La puissance souscrite totale, somme des puissances contractuelles entre l’exploitant du réseau et les clients, est d’environ 170 MW. Le fluide calopor-teur est de l’eau surchauffée à plus de 100˚C.

Le réseau CADIOM, exploité par l’entreprise CGC Energie SA, est caractérisé par une longueur d’environ 24 km (aller simple). La puissance souscrite totale se chiffre à 92 MW. Le fluide calopor-teur est également de l’eau surchauffée à plus de 100˚C. A noter que ce réseau alimente également le sous-réseau de village d’Aire-la-Ville, d’une longueur de 6 km, séparé du réseau CADIOM par des échangeurs de chaleur (5.5 MW).

5.3.2.2 Liaison et station d’échange

La liaison qui permet de relier les réseaux CADIOM et CADSIG a nécessité la pose d’environ 3.5 km de conduites et la construction d’une station d’échange. Cette dernière, enterrée et située près du Pont-Butin du côté de Lancy, abrite trois échangeurs de chaleur à plaques d’une capacité totale de 75 MW (3x25 MW), lesquels permettent des transferts thermiques d’un réseau vers l’autre. Du côté du réseau CADSIG, les conduites relient directement la station d’échange à la chaufferie du Lignon, où deux pompes réseau sont dédiées uniquement au transfert de chaleur entre les ré-seaux. Du côté du réseau CADIOM, les conduites sont directement raccordées sur la conduite de transport principale en bout de réseau. Deux pompes de circulation y ont été installées et ne fonc-tionnent que lorsque de la chaleur est importée sur le réseau CADIOM. Les échanges de chaleur peuvent être réalisés dans les deux sens grâce à un jeu de vannes télécommandées qui permet d’inverser la direction des fluides.

5.3.2.3 Sous-stations

Les bâtiments alimentés par les réseaux de chaleur CADIOM et CADSIG sont connectés de ma-nière indirecte à ceux-ci via des sous-stations composées d’un ou de plusieurs échangeurs, géné-ralement à plaques, qui permettent de séparer hydrauliquement le réseau primaire et les circuits de distribution de chaleur secondaires dans les bâtiments. Chaque sous-station est également équipée d’un système de régulation qui permet d’adapter les températures et les débits afin de répondre aux besoins de chaleur des bâtiments, ainsi que d’un système de comptage de chaleur sur lequel se base la facturation. Sur l’ensemble des deux réseaux, on dénombre en 2014 un peu plus de 250 sous-stations, lesquelles alimentent majoritairement des bâtiments construits entre les années 1960 et 1980 (cf. chapitre 3).

6X 2X 2X

5X

Fours Condenseurs Rhône

TG3TG2

Vapeur HP Vapeur BP Pompes secours

18MW él.12MW él. 116MW

UVTD CHENEVIERS CENTRALE CADIOMSTATION D’ECHANGECENTRALE SIG-LIGNONRESEAU CADIOMRESEAU LIGNON

RESEAU AVANCHETS/COINTRIN/ MEYRIN

RESEAU GD-PRE/VIEUSSEUX Sous- stations Sous- stations

Sous- stations Chaudières décentralisées Artisans 6.5MW Sous- stations

Chaudières décentralisées Charmilles 6MW Sous- stations

Chaudières décentralisées Vieusseux 14MW Sous- stations Chaudières 160MW Echangeurs 75MW

Echangeurs CADIOM 60MW Sous- stations

Figure 5.2 – Schéma technique simplifié de l’ensemble du système

Chapitre 5. Retour d’expérience sur la connexion des deux plus grands réseaux de chaleur genevois