Chaleur renouvelable : Etat de l'art, verrous scientifiques et techniques, identification et évaluation des technologies

IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un organisme public de recherche, d’innovation et de formation dont la mission est de développer des technologies performantes, économiques, propres et durables dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. 

IFPEN met à disposition de ses chercheurs un environnement de recherche stimulant, avec des équipements de laboratoire et des moyens de calcul très performants.

Dans le cadre de la mission d’intérêt général confiée par les pouvoirs publics, IFPEN concentre ses efforts sur :

• l’apport de solutions aux défis sociétaux de l’énergie et du climat, en favorisant la transition vers une mobilité durable et l’émergence d’un mix énergétique plus diversifié ;
• la création de richesse et d’emplois, en soutenant l’activité économique française et européenne et la compétitivité des filières industrielles associées.

Chaleur renouvelable : Etat de l’art, verrous scientifiques et techniques, identification et évaluation des technologies

La chaleur représente 42,3 % de la consommation finale d’énergie en 2017 en France. Les secteurs du résidentiel et du tertiaire représentent 65 % de cette consommation. Aujourd’hui, la chaleur est essentiellement produite à partir de gaz pour 40 %, puis par les énergies renouvelables (biomasse, pompes à chaleur, géothermie, biogaz, solaire thermique) à 21 %.

La loi sur la transition énergétique pour la croissance verte a fixé un objectif de 38 % d’énergies renouvelables dans la consommation finale de chaleur en 2030. Pour atteindre cet objectif, il faut accélérer le rythme de croissance du taux de chaleur renouvelable.

En parallèle, depuis un siècle, les réseaux de chaleur ont beaucoup évolué. Les réseaux de 4^ème génération (2020-2050) seront plus complexes. Les points d’entrées/sorties vont augmenter et vont être plus locaux. Les stockages de courte durée ou saisonnier vont s’intensifier. Enfin, les sources de production de chaleur vont se diversifier.

Le stage consiste tout d’abord à faire un état des lieux de l’utilisation de la chaleur en France voire en Europe (législation, économique, technique…). Puis, en se focalisant sur la chaleur renouvelable, les technologies de production et de transport de la chaleur seront identifiées.

Ceci permettra d’identifier les verrous technico-économiques et/ou les verrous scientifiques limitant le déploiement de nouvelles technologies.

Dans un second temps, des pistes d’innovation (production, stockage, transport…) pourront être évaluées. On peut citer, à titre d’exemple : les Matériaux à Changement de Phase (paraffines…), la thermochimie (hydrates…), la géothermie, le stockage de chaleur (sensible ou latente) et l’encrassement des échangeurs.

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