« karoline » est désormais en service régulier à Hambourg,servant d’interface entre les marchés de l’électricité et de la chaleur.Ces installations visent à injecter davantage d’énergie éolienne et solaire dans l’approvisionnement énergétique et à simplifier la stabilisation des réseaux.
Depuis le 5 mars, l’installation du quartier de Karolinenviertel injecte de la chaleur dans le réseau, produite à partir d’énergie éolienne. « Karoline » est la première installation allemande de ce type à être mise en service avec le nouveau concept « Utiliser au lieu de déconnecter ». Pour son lancement,elle a produit de la chaleur pour 5 000 foyers pendant une heure. Avec sa pleine puissance de 45 mégawatts, « Karoline » pourrait alimenter 15 000 foyers en chauffage urbain.
Cette initiative repose sur le paragraphe 13k de la loi sur l’industrie énergétique, amendée fin 2023. Le gestionnaire du réseau à très haute tension, en l’occurence 50Hertz, convient avec l’exploitant de la chaudière électrique d’un prix d’électricité fixe et économiquement viable pour les deux parties. Le gestionnaire de réseau réduit ainsi ses efforts de gestion du réseau lorsqu’une grande quantité d’électricité produite de manière renouvelable est attendue, en particulier de l’énergie éolienne dans le nord de l’Allemagne. L’exploitant de l’installation peut, quant à lui, injecter davantage de chaleur produite de manière écologique dans son système.
Depuis fin 2018, les services énergétiques de Hambourg gardaient « Karoline » en réserve pour la période de chauffage.
Le prix de l’électricité dit « 13k », que les services énergétiques de Hambourg doivent payer, a été plafonné à 45 euros par mégawattheure pour 2025 par les gestionnaires de réseau de transport. « Nous achetons l’électricité sur le marché, et 50Hertz couvre les coûts différentiels entre le prix 13k et le prix boursier ». Il est contractuellement convenu que les services énergétiques de Hambourg mettent la chaudière « suffisamment à disposition » de 50Hertz. « Karoline est désormais un élément globalement économique pour notre système de chauffage urbain, avec lequel nous pouvons remplacer les quantités de chaleur d’autres installations. »
« Karoline » n’est pas la seule chaudière électrique du réseau de chauffage urbain des services énergétiques de Hambourg.Sur le site de la centrale au charbon de Wedel, 50Hertz a installé une installation de conversion d’électricité en chaleur d’une puissance de 80 mégawatts. Dans la logique de l’exploitation du réseau, cette installation n’est toutefois mise en service que plus tard. « Cette installation ici, à “karoline”, est demandée très tôt afin d’éviter une surcharge prévisible du réseau », « l’installation de Wedel est utilisée par 50Hertz lorsqu’il y a déjà des goulets d’étranglement aigus dans le réseau. » Les services énergétiques de Hambourg construisent également une installation de conversion d’électricité en chaleur dans le nouveau « parc énergétique portuaire » de Dradenau, qui devrait fournir 30 mégawatts.
Ces installations ne sont pas des accumulateurs d’énergie,mais elles remplissent une fonction similaire dans le système des énergies renouvelables. Le vent souffle irrégulièrement et le soleil ne brille pas la nuit, le rendement de l’électricité produite de manière renouvelable fluctue. Jusqu’à présent, les gestionnaires de réseau devaient arrêter de nombreuses installations, par exemple lorsque le vent soufflait particulièrement fort. Cela coûte cher et n’est pas rentable. L’utilisation d’accumulateurs à batterie et à hydrogène, mais aussi de pompes à chaleur industrielles et de chaudières électriques, permet d’injecter beaucoup plus d’électricité produite de manière renouvelable dans le système énergétique.
La chaleur produite dans la chaudière de « Karoline » est transmise au réseau de chauffage urbain via un échangeur de chaleur. 99 % de l’énergie électrique injectée est transformée en chaleur. « Nous avons besoin d’un temps de préparation d’environ 15 minutes pour la chaudière, après quoi nous pouvons très rapidement faire monter l’installation à une température maximale de l’eau de 130 degrés. La température de l’eau dans la chaudière est maintenue constante à 60 degrés en mode veille ».« Avec la mise en service régulière, nous pouvons maintenant continuer à optimiser la chaudière, par exemple en réduisant le temps de préparation. » À l’avenir, la chaudière électrique devrait faire partie intégrante de la production de chauffage urbain à Hambourg : « En avril, l’installation sera conservée, l’eau de la chaudière sera vidée ».« En septembre, Karoline sera préparée pour la prochaine période de chauffage. »
Révolution énergétique à Hambourg : “Karoline”,la chaudière électrique qui change la donne
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Hambourg inaugure une nouvelle ère dans la gestion de son réseau énergétique grâce à “Karoline”,une installation innovante de conversion d’électricité en chaleur.Cette chaudière électrique, entrée en service régulier le 5 mars 2024, s’inscrit dans une démarche ambitieuse visant à intégrer massivement les énergies renouvelables, notamment l’éolien et le solaire, dans l’approvisionnement énergétique de la ville.
“Karoline” : une solution clé pour une transition énergétique intelligente
“Karoline”, située dans le quartier de Karolinenviertel, est la première installation de ce type en Allemagne à fonctionner selon le principe “Utiliser au lieu de déconnecter”. Elle permet d’utiliser l’excédent d’énergie renouvelable, notamment éolienne, pour produire de la chaleur et alimenter ainsi 15 000 foyers (à pleine puissance de 45 mégawatts). Ce système permet de stabiliser le réseau et d’éviter les pertes engendrées par la coupure des installations lors de pics de production d’énergies renouvelables.
Ce projet s’appuie sur le paragraphe 13k de la loi allemande sur l’industrie énergétique (amendée fin 2023). 50Hertz, le gestionnaire du réseau à très haute tension, négocie un prix fixe de l’électricité avec l’exploitant, assurant la viabilité économique du système.
| Installation | Puissance (MW) | Emplacement | Statut |
|—|—|—|—|
| Karoline | 45 | Karolinenviertel, Hambourg | en service régulier |
| Wedel | 80 | Centrale de Wedel | En réserve, utilisation en cas de surcharge aiguë |
| Dradenau (en construction) | 30 | Parc énergétique portuaire de Dradenau | Future installation |
Un système innovant et efficace
Contrairement aux accumulateurs classiques, “Karoline” utilise l’excédent d’électricité pour produire de la chaleur, limitant ainsi les pertes et optimisant l’intégration des énergies renouvelables. 99% de l’énergie électrique est transformée en chaleur, transmise au réseau via un échangeur. L’installation peut atteindre sa température maximale (130 degrés) en 15 minutes environ.
FAQ : Questions fréquentes sur “Karoline”
Q : Quelle est la capacité de “Karoline” ?
R : 45 mégawatts, suffisant pour chauffer 15 000 foyers.
Q : Quel est le principe de fonctionnement de “Karoline” ?
R : Conversion d’électricité excédentaire en chaleur pour le réseau urbain.
Q : Quel est le rôle de 50Hertz ?
R : Gestionnaire du réseau, il négocie le prix de l’électricité avec l’exploitant.
Q : “Karoline” est-elle un accumulateur d’énergie ?
R : Non,elle transforme l’excédent d’électricité en chaleur,fonctionnant comme un stabilisateur du réseau.
Q : Quel est le prix plafond de l’électricité pour “Karoline” en 2025 ?
R : 45 euros par mégawattheure.
Q : Quand “Karoline” sera-t-elle de nouveau opérationnelle après la période de maintenance d’Avril ?
R : Septembre 2024.
Conclusion : Vers un futur énergétique durable à Hambourg
“Karoline” représente une avancée majeure dans l’intégration des énergies renouvelables. Son succès préfigure un modèle adaptable à d’autres villes,contribuant à la transition énergétique et à la réduction de l’empreinte carbone. L’extension du système avec les installations de Wedel et Dradenau promet une gestion encore plus efficiente du réseau énergétique de Hambourg.