Plateforme pour l’eau, le gaz et la chaleur
Il y a un peu plus de dix ans, vous avez présenté le réseau de chauffage à distance du canton de Genève ensemble avec des collègues – également dans une interview d’Aqua & Gas. Comment ce réseau, ou ces réseaux, ont-ils évolué depuis lors?
À l’époque, nous avions présenté les différents réseaux de chauffage urbain ainsi que les projets de SIG visant à les développer. Entre-temps, un développement important est venu compléter le dispositif: le canton de Genève validé la mise en œuvre du Plan directeur des énergies (PDE). Ce plan décline les orientations de la politique énergétique cantonale et définit les étapes clés pour atteindre les objectifs fixés aux horizons 2050. Le premier jalon est fixé à 2030. Le PDE actuel couvre la période de dix ans allant de 2020 à 2030. Il prévoit de mettre en place, pour l’ensemble de la zone densément bâtie du canton, une solution pour la chaleur et pour le froid, afin de mener à bien la transition écologique. C’est ainsi qu’à partir de 2019 environ, SIG a commencé à élaborer avec le canton une feuille de route. Cette feuille de route porte aujourd’hui le nom de «Réseaux thermiques structurants» (RTS). Cela a entraîné quelques modifications réglementaires et, par conséquent, une votation a eu lieu en 2022. La population a approuvé la mise en place des RTS à 79%. Cela a permis de définir une zone géographique au sein du canton – le centre-ville de Genève ainsi que l’ensemble de la partie urbaine – qui est désormais soumise à un monopole de l’État de Genève en matière d’approvisionnement en chaleur. L’État a confié ce monopole à SIG, la branche industrielle du canton, afin de pouvoir mettre en œuvre ces projets d’infrastructure au profit de la population genevoise. Ce monopole comporte toutefois une autre dimension: outre la feuille de route définie par le canton pour la décarbonisation des zones urbaines, il existe également une obligation légale de se raccorder à ces réseaux thermiques.
En résumé, au cours des dix dernières années, les réseaux thermiques de Genève ont connu un fort développement. Ce processus avait déjà commencé avant que le monopole ne soit validé par votation, mais il a bien sûr été favorisé et accéléré par cela. Nous avons structuré nos actions en deux programmes: un programme intitulé «GeniTerre», qui adresse la chaleur, et un programme intitulé «GeniLac», qui porte principalement sur les solutions de froid.
Que recouvre la notion de réseaux structurants et selon quelles étapes leur développement est-il prévu?
Les réseaux thermiques structurants comprennent les deux réseaux que je viens de mentionner, GeniTerre et GeniLac. Ils permettent de transporter des énergies renouvelables et de récupération locales et centralisées dans le canton de Genève. En 2050, les RTS couvriront 50% des besoins thermiques du canton avec un taux d’énergies renouvelables et de récupération de 100%. Le premier objectif intermédiaire a toutefois déjà été fixé pour 2030. D’ici là , SIG devra raccorder des bâtiments permettant de fournir 850 GWh de chaleur et avoir construit 250 km de réseau. De plus, d’ici 2030, la part d’énergies renouvelables dans ce que nous fournissons devra atteindre au moins 80%.
Comment les réseaux existants – CAD et CADIOM – sont-ils intégrés dans les RTS?
Le lac et le Rhône coupe la ville de Genève en deux – la rive gauche et la rive droite. Sur la rive droite, un réseau déjà assez dense est en place. Nous sommes néanmoins en train de poursuivre la densification. Un autre réseau, que nous appelons le «réseau rive gauche», est actuellement en cours de construction. À cet effet, un grand nombre de kilomètres de conduites ont déjà été posés.
CADIOM est un réseau de chauffage urbain autonome alimenté par la valorisation énergétique de l’incinération des déchets. Il s’agit d’une société anonyme, CADIOM SA, chargée de la construction et de l’exploitation de ce réseau de chaleur à distance à partir de l’usine de valorisation des déchets des Cheneviers. La société bénéficie d’une concession valable jusqu’en 2032. L’avenir de cette concession reste pour l’instant inconnu. Une grande partie du réseau CADIOM se trouve néanmoins dans la zone couverte par les réseaux thermiques structurants. De plus, une interconnexion entre les réseaux de chaleur de SIG et de CADIOM a été mise en place dans les années 2010. Cette liaison permet d’acheminer l’énergie du réseau CADIOM vers le réseau SIG. Ainsi, 100% de l’énergie produite lors de l’incinération des déchets à l’usine des Cheneviers peut être valorisée.
«Le PDE prévoit de mettre en place, pour l’ensemble de la zone densément bâtie du canton, une solution pour la chaleur et pour le froid.»
Quelles sources de chaleur sont mises Ă contribution pour les deux RTS?
Pour GeniLac – comme le nom le dit – le vecteur énergétique est le lac supporté par l’électricité pour les pompes à chaleur décentralisées.
GeniTerre dispose de plusieurs centrales de production: quelques chaudières à bois et l’usine de traitement et de valorisation des déchets des Cheneviers. Une autre ressource est la valorisation de la chaleur fatale industrielle, provenant par exemple des datacenters. Il est également prévu d’intégrer l’exploitation de la géothermie de moyen profondeur (environ 1300 m) ainsi que la récupération de la chaleur des eaux usées à la STEP de l’Aïre. La mise en service de l’installation de récupération de la chaleur des eaux usées est prévue pour 2030. Pour faire face aux pics de consommation, nous conservons les anciennes chaudières fonctionnant au gaz.
Comme son nom l’indique déjà , GeniTerre prévoit de faire à terme de la géothermie une source de chaleur importante pour ce réseau. Quel est l’état actuel du développement de la géothermie dans le canton de Genève et quelles sont les prochaines étapes prévues?
Au cours des dernières années, SIG s’est consacrée, en collaboration avec l’État de Genève, à deux phases d’étude importantes. L’objectif était d’évaluer le potentiel du bassin genevois, en vue d’une exploitation géothermique. Au cours de la première phase – la prospection –, l’aptitude du sous-sol a été évaluée grâce à une cartographie souterraine réalisée à partir d’études sismiques en 2D et en 3D. Pour ces analyses géophysiques, des camions vibrants ont été utilisés, ce qui a notamment permis de cartographier les lignes de failles dans lesquelles l’eau souterraine circule librement. L’autre phase a consisté en des forages d’exploration visant à vérifier l’exploitabilité des zones identifiées lors de la prospection. Un forage d’exploration a été réalisé dans la région de Lully. Celui-ci a apporté des informations géologiques importantes mais n’a toutefois pas permis d’obtenir un débit d’eau suffisant. Les résultats d’un autre forage – dit «Satigny-1» – ont dépassé toutes les attentes, tant en termes de température que de débit.
Actuellement, à Genève, le puits de Thônex – issu d’un forage d’exploration réalisé en 1993 – est équipé d’une sonde géothermique de 1800 m de profondeur qui alimente en énergie le quartier de Belle Terre. Par ailleurs, le doublet de Satigny-2/3 est en cours de réalisation. Il a pour but d’exploiter la ressource rencontrée par le puits d’exploration Satigny-1. On s’attend à ce que ce forage génère une puissance d’environ 7 MW. Celle-ci sera injectée, en partie à l’aide d’une pompe à chaleur, dans le réseau thermique structurant GeniTerre.
Dans le cas de GeniLac, l’autre programme des RTS, il s’agit de plusieurs réseaux hydrothermiques. Quels réseaux existent déjà et à quoi ressemblent-ils?
Historiquement, tout a commencé avec un premier projet nommé GLN – Genève-Lac-Nations. Ce réseau hydrothermique a permis, à partir de la station de pompage du Parc Barton, d’alimenter en énergie les organisations internationales situées au bord du lac afin de refroidir leurs bâtiments et de supprimer ainsi la forte consommation d’électricité des groupes froid à compression. Le réseau GLN a été mis en service en 2009. Par la suite, le réseau a été optimisé afin, d’une part, d’en augmenter les performances et, d’autre part, de permettre l’installation de pompes à chaleur dans les bâtiments, de sorte que le GLN puisse être utilisé non seulement pour le refroidissement, mais aussi pour le chauffage. SIG s’occupe de l’ensemble de la production, c’est-à -dire de l’entretien, de la maintenance et de la performance du réseau ainsi que des pompes à chaleur.
Le projet GLN a donné le coup d’envoi à la suite du développement: nous avons constaté qu’un réseau hydrothermique pouvait fonctionner et qu’il offrait de vrais avantages en limitant les consommation d’électricité et de dépendance aux combustibles fossiles dans le cadre de la transition écologique. Il a donc été décidé d’intégrerce volet dans le plan directeur des énergies, ce qui signifie que nous pouvons désormais proposer des solutions de rafraîchissement pour tous les bâtiments éligibles. Cela a conduit au développement du programme GeniLac, une extension de GLN. Outre les nouveaux kilomètres de réseau, GeniLac comprend également une nouvelle station de pompage, car celle de Parc Barton est trop petite pour accueillir des équipements d’une telle envergure.
«GeniTerre et GeniLac permettent de transporter des énergies renouvelables et de récupération locales et centralisées dans le canton de Genève.»
Les stations de pompage situées au bord du lac Léman constituent le cœur des réseaux GeniLac. La station du Vengeron est actuellement en construction. À quoi ressemblera-t-elle et dans quelle phase se trouve le chantier?
La nouvelle station de pompage est achevée et sera mise en service l’année prochaine. Elle puisera l’eau à un autre endroit et à une profondeur légèrement supérieure à celle du Parc Barton, soit à 45 m de profondeur. La conduite de prélèvement d’eau du lac est actuellement en cours de construction. L’installation comprend un bassin de pompage, l’ensemble des pompes ainsi que tout le système hydraulique, avec des ballons d’expansion qui garantissent que l’eau reste sous pression dans les conduites de transport, et des antibéliers destinés à éviter les coups de pression dans les conduites. Il y a également des échangeurs thermiques pour la boucle fermée.
La moule quagga s’est propagée dans le Léman et complique le captage de l’eau. Quelle solution a été retenue pour les conduites de prise d’eau et la station de pompage du Vengeron?
Au démarrage des travaux de construction de la station de Vengeron la problématique de la moule quagga n’était pas encore connue. De plus, la propagation de cette moule dans le lac Léman n’était pas encore aussi avancée qu’aujourd’hui. Entre-temps, nous avons toutefois pris plusieurs mesures pour adapter l’installation à ce nouvel envahisseur: nous avons réalisé un test avec différents matériaux pour la crépine d’aspiration d’eau du lac. Nous avons ainsi constaté que le cupronickel était le matériau le plus adapté pour la crépine. Les moules quagga colonisent nettement moins ce matériau que d’autres. De plus, nous avons modifié l’installation de manière à permettre la mise en œuvre d’un processus de raclage mécanique (pigging), qui permet de nettoyer la conduite d’aspiration. La troisième mesure consiste à intégrer des courbes douces dans cette conduite. Ces courbes sont compatibles avec le pigging, ce qui signifie que le tampon de raclage peut se déplacer dans la conduite. Au départ, nous avions l’intention de résoudre ce problème par des moyens chimiques – en ajoutant une petite quantité de chlore au début de la conduite de prélèvement d’eau de lac – comme c’est actuellement le cas chez SIG pour le prélèvement d’eau destiné à la production d’eau potable. Grâce à la solution mécanique que nous avons désormais trouvée, nous pouvons éviter l’utilisation de produits chimiques. De plus, il est prévu d’utiliser un robot – une sorte de drone subaquatique – qui inspectera l’intérieur de la conduite pour observer ce qui s’y passe. Dès le départ, il était également prévu de mettre en place un système de filtration en amont de l’échangeur thermique, afin de retenir les larves de moules.
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«Nous étudions la possibilité d’un stockage géothermique et réfléchissons à valoriser les excédents électriques en les convertissant en chaleur.»
Comment les réseaux GeniLac vont-ils évoluer?
GeniLac est composé de trois réseaux, qui partent tous trois de la station de pompage de Vengeron: l’un, en boucle fermée qui relie l’aéroport et s’étend jusqu’au Quartier de l’Etang. Il s’agit d’une boucle d’anérgie. Des récepteurs de froid y sont installés, qui rejettent de la chaleur, tandis que sur l’autre partie de la boucle, on installe des récepteurs de chaleur qui rejettent du froid. Il est planifié de mettre en service ce réseau en 2028. Le deuxième réseau, un réseau en boucle ouverte, s’étend vers le centre-ville. Ce réseau alimente directement les bâtiments du centre-ville ainsi qu’un autre réseau en boucle ouverte qui s’étend vers la zone PAV (Praille Acacias Vernets), une zone industrielle et artisanale historique au centre de Genève qui sera entièrement régénéré. Enfin, le troisième boucle, également ouverte, alimentera le site de l’hôpital cantonal. Toute l’eau de ces boucles ouvertes est rejetée dans le Rhône, toujours à une température inférieure à la température du milieu ambient.
Le développement du réseau entraîne de nombreux chantiers, souvent en zone urbaine dense. Comment procédez-vous pour minimiser les impacts sur la population?
Il est indispensable qu’il y ait une coordination extrêmement pointue avec le canton et les communes, notamment parce que certaines routes appartiennent au canton et d’autres aux communes. Les communes mènent par ailleurs une politique axée sur la plantation d’arbres, le réaménagement des espaces publics et la promotion des modes de mobilité douce, etc. Elles sont en outre propriétaires des collecteurs, c’est-à -dire des canalisations d’assainissement. Le canton est non seulement propriétaire de certaines routes et infrastructures, mais il doit également assurer la coordination cantonale. Avant de lancer un projet de construction, il faut donc s’assurer que toutes les parties prenantes sont prêtes et disposent d’une planification, d’études et d’un budget. Dès que la coordination d’un projet est en place, on entre dans la deuxième phase, celle de la communication. Celle-ci comprend notamment des séances publiques destinées à informer les riverains et les commerçants. C’est également au cours de cette phase que les besoins sont identifiés. Le chantier sera alors aménagé de la meilleure façon possible pour répondre à ces besoins. Pendant la phase de construction, des personnes de référence sont désignées pour jouer le rôle de facilitateurs et contribuer à renforcer l’acceptation du projet. Malgré toutes ces mesures, la situation reste compliquée.
La décarbonation des réseaux thermiques constitue un objectif majeur de la branche. Quelles mesures sont mises en œuvre à Genève pour décarboner ces réseaux et quel rôle les systèmes de stockage jouent-ils?
L’objectif est d’alimenter nos réseaux thermiques à 80% avec de la chaleur issue de sources renouvelables d’ici 2030, et à 100% d’ici 2050. De plus, nous nous efforçons de déphaser les productions afin de pouvoir exploiter au maximum l’énergie renouvelable. Aujourd’hui, nous travaillons sur plusieurs projets de stockage, mais nous ne disposons pas encore de systèmes de stockage dans notre réseau. Nous étudions par exemple la possibilité d’un stockage géothermique. Nous réfléchissons également à valoriser les excédents électriques en les convertissant en chaleur.
Avec le développement des réseaux thermiques à Genève, le réseau gazier doit être adapté. À quoi ressemble le réseau gazier cible dans le canton?
Nous élaborons actuellement, en collaboration avec l’Office cantonal de l’énergie, une stratégie qui devrait sortir l’année prochaine et qui présente le décommissionnement du réseau de gaz en faveur du développement des réseaux thermiques. Cette stratégie expose comment le réseau de gaz sera organisé à l’avenir dans les zones où des réseaux thermiques structurants sont mis en place, et comment il pourrait être progressivement mis hors service. Dans la vieille ville, le réseau de gaz devrait probablement être maintenu. L’industrie continuera elle aussi à être alimentée en gaz. À l’avenir, il ne s’agira toutefois plus de gaz naturel, mais de biogaz ou d’autres gaz renouvelables. Le réseau de gaz a donc encore un avenir; c’est pourquoi nous devons mettre en place une stratégie pour valoriser cet actif et les compétences métiers des collaborateurs SIG.
Les réseaux de chaleur comme les réseaux de gaz nécessitent un entretien régulier. Quelle est votre approche en la matière et comment surveillez-vous les réseaux?
A Genève, il existe deux types de réseaux thermiques: ceux équipés de conduites préisolées et ceux dont les conduites sont posées dans des canivaux. Les conduites préisolées sont déjà dotées d’un système intégré de détection des fuites. De plus, nous recourons aujourd’hui largement à l’utilisation de drones équipés de caméras thermiques. En survolant en hiver les rues où passent les conduites, nous pouvons évaluer l’état des réseaux thermiques. Cette méthode s’est avérée très performante.
Quels sont les principaux défis liés au développement et à la transformation des réseaux de chaleur et de gaz?
Les rĂ©seaux thermiques sont confrontĂ©s Ă un dĂ©fi majeur: les deux rĂ©seaux structurants, GeniTerre et GeniLac, doivent ĂŞtre dĂ©veloppĂ©s en termes de capacitĂ© afin de pouvoir garantir Ă la fois l’approvisionnement en chaleur et le rafraĂ®chissement pour le confort estival. Dans le domaine du gaz, deux enjeux principaux doivent ĂŞtre relevĂ©s: le premier consiste Ă injecter du biogaz en quantitĂ©s significatives dans le rĂ©seau. Le second consiste Ă donner une seconde vie au rĂ©seau de gaz, car, conformĂ©ment Ă la stratĂ©gie actuellement en cours d’élaboration, celui-ci ne sera plus utilisĂ© Ă la mĂŞme Ă©chelle pour la distribution de gaz naturel Ă l’avenir. Nous nous demandons comment exploiter au mieux ce rĂ©seau dĂ©jĂ enterrĂ©. Une idĂ©e consisterait Ă l’utiliser pour la pose de conduites de CO2 destinĂ©es au transport d’énergie thermique. Les conduites de gaz naturel serviraient alors de gaine pour deux conduites (aller et retour) de plus petit diamètre, rĂ©servĂ©es au transport de CO2.Â
«Nous recourons aujourd’hui largement à l’utilisation de drones équipés de caméras thermiques. En survolant en hiver les rues où passent les conduites, nous pouvons évaluer l’état des réseaux thermiques.»
Quel type de soutien attendez-vous de la part de l’association SVGW dans ce contexte?
Nous souhaitons avant tout que l’association SVGW nous apporte son soutien dans les domaines de la technique, de la mise en œuvre pratique et des normes. L’objectif devrait être de créer ainsi une base commune à l’échelle de toute la Suisse pour les entreprises de distribution. Nous souhaitons tout particulièrement bénéficier d’un soutien technique pour la construction et l’exploitation en toute sécurité de réseaux de CO2 destinés au transport de chaleur. Aujourd’hui, peu d’acteur se consacrent sur ce sujet. Si ce système s’impose de plus en plus, son utilisation ne cessera de se développer dans les cantons. Il serait alors souhaitable que la SVGW se penche également sur cette thématique et élabore des normes techniques. La SVGW deviendrait ainsi, ou resterait plutôt, l’instance chargée de la réglementation et de la normalisation de la distribution d’énergie par conduites.
Depuis 2015, le SVGW dispose d’un secteur dédié à la chaleur. SIG a joué un rôle moteur dans sa création. Comment évaluez-vous le travail réalisé jusqu’à présent et quelles sont vos attentes pour l’avenir?
À ce jour, la SVGW a accompli un travail considérable. L’échange d’expériences entre les membres est extrêmement important et enrichissant, et contribue de manière décisive au progrès de la branche. De plus, il existe un excellent équilibre entre SVGW et RETS: SVGW s’occupe des aspects techniques et de la maîtrise des processus, tandis que RETS se concentre davantage sur les questions commerciales et financières ainsi que sur la défense des intérêts politiques. Il est important de poursuivre cette évolution. Aujourd’hui, on construit des réseaux thermiques de troisième et quatrième génération. Cette évolution des pratiques éprouvées, qui vise une rentabilité maximale et une mise en œuvre optimale, doit être prise en compte par SVGW et faire l’objet d’un accompagnement technique, notamment en matière de directives et de formations. En tant qu’association faîtière, SVGW joue un rôle central pour garantir la cohérence des systèmes installés. L’ensemble de la branche devrait également participer à l’élaboration de normes techniques reconnues, car l’association repose sur le système de milice. C’est là que réside sa force. Il serait par ailleurs souhaitable que les activités dans le domaine de la chaleur puissent être développées en Suisse romande. Nous saluons vivement les efforts considérables actuellement déployés pour développer la formation continue dans le domaine de la chaleur. Dans l’ensemble, l’objectif doit être de développer et de faire progresser le secteur de la chaleur de manière à atteindre le même niveau que celui des médias traditionnels de SVGW, à savoir le gaz et l’eau potable.
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