Centrale solaire thermique de Narbonne : bilan trois ans de fonctionnement

Découvrez dans cet article, le retour d’expérience de notre centrale solaire thermique NARBOSOL de Narbonne, déjà 3 ans après sa mise en service !
Si cette destination, proche de l’Espagne, ne manque pas d’ensoleillement, nous avons dû relever des défis techniques pour assurer son raccordement au réseau. Nous continuons toujours à développer et améliorer ce projet !

La centrale solaire thermique de Narbonne

Genèse de la centrale NARBOSOL

En 2019, Newheat, la Ville de Narbonne et l’exploitant de son réseau de chaleur, SNDC (Société Narbonnaise De Chaleur, filiale de Dalkia), s’entendent pour le développement d’une grande centrale solaire thermique afin de maximiser le taux d’énergies renouvelables (EnR) sur le réseau en parallèle du développement de celui-ci. Ce dernier est alors alimenté par une chaufferie mixte bois/gaz d’environ 9 MW. L’objectif est de remplacer, autant que possible, l’utilisation des chaudières gaz par l’apport solaire, couvrant de manière prépondérante les besoins du réseau sur la période estivale, soit d’avril à octobre, où les rayonnements du soleil sont les plus forts.

Défis techniques

L’implantation d’une nouvelle centrale énergétique s’avère impossible à envisager en zone urbaine dense, et oblige donc à imaginer le projet en périphérie de la ville. Le terrain identifié génère alors deux problématiques techniques à étudier :

• La centrale sera située à une extrémité du réseau, et décentralisée par rapport à la chaufferie mixte bois/gaz, comme l’illustre le plan d’implantation ci-dessous
• L’altitude de la centrale sera de 20 mètres, supérieure à celle du réseau.

Source: Newheat

Des travaux poussés de modélisation et de simulation du comportement hydraulique de la future configuration du réseau, ont été conduits pour étudier la capacité de la centrale solaire à irriguer l’ensemble du réseau durant la saison estivale, et le maintien, en tout temps, de champs de pression compatibles avec le fonctionnement de la chaufferie existante. Ces travaux ont validé la faisabilité technique du projet, en choisissant une configuration hydraulique adaptée et en dimensionnant correctement ses équipements.

Fiche technique du projet NARBOSOL

Newheat pilote l’ensemble du montage du projet et porte la totalité de la responsabilité de ses différentes étapes (conception, développement, réalisation, exploitation pour une durée de 25 ans). Le projet a reçu des soutiens financiers de la part du Fonds Chaleur de l’ADEME et de la Région Occitanie, et son financement a été bouclé à hauteur de 51% par Newheat, avec le soutien de 3 fonds régionaux de la transition énergétique, AREC Occitanie, OSER ENR et Terra Energies qui, ensemble, ont apporté les 49% restants.

Pour plus d’information sur les acteurs engagés dans le projet, retrouvez le communiqué de presse publié à l’occasion de l’inauguration en 2021 ![1]

Bilan d’exploitation de la centrale NARBOSOL

Fourniture de chaleur

La centrale a été mise en fonctionnement en septembre 2021 et elle est 100% automatisée. Dès lors qu’elle produit ou qu’elle a dans son stockage une chaleur à une température suffisamment haute pour être envoyée sur le réseau (variable selon la saison), un signal de disponibilité est automatiquement envoyé par la centrale solaire à ce dernier. A réception de ce signal, des pompes côté réseau sont démarrées, et permettent son irrigation par de la chaleur solaire. La récupération de chaleur solaire s’effectue au niveau d’un échangeur situé dans le local technique solaire, qui redistribue le fluide caloporteur (ici de l’eau chaude) au réseau de la centrale solaire.

Source: Newheat

Au moyen de technologies de supervision accessibles à distance, Newheat surveille le fonctionnement de la centrale, et modifie son paramétrage pour le maintien de conditions opérationnelles optimales. Les contacts sont également réguliers avec l’exploitant du réseau dans un objectif commun de maximisation de la production de chaleur : augmenter la vente de chaleur pour l’un, bénéficier d’une chaleur compétitive et décarbonée pour l’autre.

Source: Newheat

En 2023, la centrale aura fourni au réseau 2 310 MWh. Ce volume énergétique a permis de subvenir à plus de 17% des besoins énergétiques annuels du réseau de chaleur, dépassant les objectifs initiaux de taux de couverture solaire comme le confirme le concessionnaire du réseau Dalkia.

Ces résultats correspondent à une production solaire de 717 kWh/m²/an, dépassant de presque 8% l’objectif de productivité fixé par la convention de financement ADEME du projet. Le maintien des performances passe également par l’application d’un plan de maintenance strict.

Aux visites périodiques qui permettent de s’assurer de la continuité de service sur le long terme, sont associés un suivi de performance du système global et de chaque équipement de performance clé (échangeurs, capteurs solaires, cuve de stockage, etc.), de manière à assurer le maintien des performances dans le temps. Des opérations de maintenance conditionnelle peuvent être déclenchées si des baisses de performance sont observées, comme ce fut le cas pour le nettoyage des capteurs solaires au premier semestre 2024 :

Pour Didier Mouly, ancien maire de Narbonne, il est essentiel d’avancer et d’envisager que cette nouvelle source d’énergie contribue à l’amélioration du réseau de chaleur de la ville. Cette énergie, durable et efficace, présente de nombreux avantages. Elle permet de réduire l’empreinte carbone, de diminuer significativement la facture énergétique des usagers et offre une indépendance énergétique tangible.

Impact environnemental

Outre la décarbonation de la chaleur alimentant la ville, le projet de centrale solaire thermique a permis la réhabilitation du terrain choisi pour l’implantation de la centrale, utilisé depuis de nombreuses années comme une décharge sauvage. Par ailleurs, un certain nombre de mesures ont été prises dans le cadre de l’étude d’incidence du projet réalisée lors du dépôt de dossier de permis de construire pour favoriser le retour de la biodiversité : installation de nichoirs, hôtels à insectes, gîtes à reptiles…Des contrôles sont régulièrement réalisés par un expert naturaliste de manière à suivre et à valider l’efficacité de ces mesures.

Un projet vertueux qui continue de se développer

Ajout d’une centrale solaire photovoltaïque

Le projet initial poursuit sa dynamique. En effet, un peu plus d’un an après sa mise en service, des travaux ont été lancés pour étudier l’intérêt d’ajouter une centrale solaire photovoltaïque au projet. L’intérêt est de fournir en direct une partie de l’électricité nécessaire au fonctionnement de la centrale solaire thermique (principalement pour ses équipements : les pompes, les vannes, etc., qui assurent la circulation de l’eau dans les différentes boucles hydrauliques du système). En général, c’est une symbiose parfaite. Les moments où les principaux équipements de la centrale solaire thermique ont le plus besoin d’énergie électrique –lorsque le soleil l’irradie intensément et que le système de pompage doit fonctionner pour assurer la circulation de l’eau dans les capteurs solaires thermiques – correspondent précisément aux moments où la centrale solaire photovoltaïque sera la plus productive.

Après avoir réalisé des études confirmant la faisabilité technico-économique de la centrale photovoltaïque, celle-ci est conçue, développée et finalement mise en service en août 2023. D’une puissance crête de 29 kW, il est prévu qu’elle fournisse 75 % des besoins en électricité de la centrale solaire thermique. Ainsi, ces deux types de centrales solaires, thermique et photovoltaïque, fonctionnent en synergie pour maximiser l’utilisation de l’énergie renouvelable sur le site.[3]

Source: Newheat

Enfin, l’histoire n’est pas finie, puisqu’il se pourrait, par ailleurs, que de nouveaux projets énergétiques soient en préparation sur le site…

A la lecture de cet article, vous êtes convaincus de l’intérêt du solaire ou d’une solution de stockage pour alimenter en chaleur renouvelable un réseau de chaleur urbain et souhaitez étudier ces solutions de manière plus détaillée ?

N’hésitez-pas à nous contacter pour en discuter !

[1] Communiqué de presse

[2] Vous êtes confus entre les notions de panneau ou de capteur solaire ? Thermodynamique ou thermique ? Capteurs cylindro-paraboliques, miroirs de Fresnel ou disques paraboliques ? Pas de panique, nous avons répertorié toutes les technologies de capteurs solaires dans un article dédié : https://newheat.com/le-glossaire-newheat/.

[3] Découvrez les avantages de la combinaison de ces deux installations : https://newheat.com/fonctionnement-energie-solaire-thermique/

Apprenez en plus sur le projet, de la mise en œuvre aux premiers résultats : ici