Zibi District Thermal System

Promoteur principal

Zibi Community Utility LP (Services d’Énergie de Quartier Zibi SEC)

Contexte du projet

L’objectif du projet était de mettre en œuvre la phase initiale d’un système thermique de quartier de 4ème génération sans carbone, également connu sous le nom de système énergétique de quartier ou de communauté. Premier du genre en Amérique du Nord, le système thermique de quartier (STQ) de Zibi récupère la chaleur résiduelle post-industrielle de l’usine de papiers domestiques et institutionnels Kruger adjacente et l’utilise pour le chauffage des locaux et de l’eau dans les bâtiments du projet Zibi. Par rapport aux systèmes thermiques de quartier dépendant des combustibles fossiles, le STQ de Zibi permet une réduction significative des émissions de gaz à effet de serre tout en maintenant un coût pour les résidents similaire à celui d’un chauffage au gaz classique.

Le STQ extrait la chaleur résiduelle de l’usine Kruger et l’achemine vers la centrale thermique de Zibi. Grâce à de grandes pompes à chaleur eau-eau à haut rendement et à l’électricité québécoise bon marché, la chaleur de faible qualité est transformée en températures adaptées au chauffage des locaux et de l’eau, et l’énergie thermique qui en résulte est distribuée aux bâtiments du projet Zibi sur les rives québécoise et ontarienne de la rivière des Outaouais. La climatisation est assurée par des pompes à chaleur dans les appartements au Québec et par des ventilo-convecteurs en Ontario. L’eau chaude domestique est produite par des chauffe-eau à pompe à chaleur dans les bâtiments au Québec, et par une boucle d’eau chaude à température plus élevée du côté de l’Ontario.

La phase 1 consistait en la conception générale du STQ, la construction et la mise en service d’une centrale temporaire, et l’installation de la tuyauterie entre la centrale, l’usine de Kruger et les premiers bâtiments du projet Zibi. Ces premiers travaux ont été cruciaux pour Zibi, car ils ont permis de prouver le concept du système et de gagner la confiance des partenaires et des bailleurs de fonds pour soutenir la poursuite de l’expansion du STQ.

Résultats

« Sans le financement de RNCan, il n’y aurait pas de STQ de Zibi ».
Scott Demark
Président, Service publique communautaire de Zibi

La phase 1 du STQ s’est achevée avec succès en 2019, le système fonctionnant comme prévu. Le financement et le soutien précoces de RNCan pour le projet ont permis à Zibi de prendre l’initiative audacieuse d’utiliser le STQ pour chauffer le premier de ses bâtiments, évitant ainsi les coûts d’investissement (et les émissions de gaz à effet de serre) d’un équipement CVC temporaire. Cet accord a servi de base à l’analyse de rentabilisation du STQ, permettant à Zibi d’atteindre son objectif à long terme de chauffage sans émission de carbone.

Le succès du projet a conduit Zibi à poursuivre l’expansion du STQ en termes d’échelle et de capacité. En 2021, la centrale thermique permanente du STQ dans le bâtiment Aalto a été achevée et mise en service. Conçue pour présenter clairement le fonctionnement du système, la centrale est équipée de tuyauteries et de panneaux de signalisation codés par couleur afin de guider les groupes de visiteurs fréquents de l’industrie et du public. Jusqu’à présent, au moins 600 personnes ont visité la centrale, dont des urbanistes, des fonctionnaires et des professionnels de l’industrie.

Un système de refroidissement au fil de l’eau a également été ajouté, permettant à Zibi d’évacuer efficacement l’excès de chaleur estivale du bâtiment dans la rivière des Outaouais. À la fin de l’année 2024, le STQ est pleinement opérationnel, desservant 9 bâtiments d’une superficie de 1 million de pieds carrés, et devrait fonctionner à 100 % sans émission de carbone à l’avenir.

Avantages pour le Canada

En fonctionnement, le STQ permet une réduction permanente des émissions de carbone dans le centre d’Ottawa, qui augmentera d’année en année au fur et à mesure que des bâtiments seront ajoutés au projet. Les résidents et les locataires commerciaux de Zibi bénéficieront d’un chauffage et d’une climatisation sans émission de carbone à un coût similaire à celui du chauffage au gaz classique. Zibi prévoit que le STQ permettra d’éviter 41 000 tonnes/an d’émissions de GES d’ici à 2030.  

Le projet, et le STQ dans son ensemble, a créé des emplois locaux et des avantages économiques, notamment :

• Travailler dans le domaine de la restauration de sites et de la construction.
• Formation et emploi dans le domaine du fonctionnement et de l’entretien du STQ.
• Emplois canadiens dans le domaine des technologies propres en matière d’ingénierie et de conception.
• Produits dérivés, propriété intellectuelle et possibilités connexes pour les partenaires du projet.

D’une manière plus générale, le STQ de Zibi sert de démonstration reproductible de la récupération de la chaleur résiduelle de faible qualité pour l’utiliser comme source d’énergie de chauffage ou de climatisation à faible teneur en carbone pour les bâtiments. Outre les opérations industrielles, d’autres sources potentielles de chaleur perdue sont les grandes canalisations d’égout, les centres de données et les grands immeubles de bureaux.

Inspirés par l’approche de Zibi, plusieurs projets sont actuellement en cours de conception ou de construction à Montréal et à Toronto. Ils visent à utiliser des refroidisseurs récupérateurs de chaleur pour extraire et améliorer la chaleur de faible qualité des conduites d’égout principales afin d’assurer le chauffage des locaux.

Prochaines étapes

La construction du STQ se poursuit parallèlement au développement de Zibi. Au fur et à mesure de leur construction, les nouveaux bâtiments seront raccordés au STQ pour répondre à leurs besoins en matière de chauffage et de climatisation. Lorsque le projet sera entièrement construit, ce qui est actuellement prévu dans les années 2030, le STQ fournira 16 MW de capacité de chauffage et 4 500 tonnes de capacité de climatisation à environ 2 000 unités résidentielles et 2,4 millions de mètres carrés d’espace commercial.