Building on Existing District Energy Infrastructure to Decarbonize a Growing Urban Neighborhood

Les gouvernements et les villes ont déclaré l'urgence climatique et ont adopté des objectifs ambitieux pour réduire leurs émissions de gaz à effet de serre (GES). Étant donné que le secteur des bâtiments est responsable de plus d'un tiers des émissions de GES dans le monde, la décarbonation de l'environnement bâti est cruciale pour atteindre les objectifs fixés pour les prochaines décennies. L'électrification est au centre des stratégies de décarbonation des bâtiments, et les réseaux énergétiques de quartiers (REQ) offrent des avantages significatifs pour la transition des combustibles fossiles et l'intégration d'une part plus importante d'énergies renouvelables. Ce mémoire évalue des scénarios pour décarboniser l'un des plus anciens et plus grands réseaux énergétiques du Canada tout en l'étendant à un quartier qui fait l'objet d'un redéveloppement majeur, ajoutant 1,2 million de mètres carrés de surface de plancher. Les scénarios sont basés sur des hypothèses réalistes – mais non confirmées – de phases de construction et aucune évaluation économique n'est effectuée. L'objectif est d'évaluer le potentiel technique de la conversion et de l'expansion de l'infrastructure REQ existante pour participer aux efforts de décarbonation de la ville. Le système énergétique existant dans le centre-ville de Montréal, au Québec, est constitué de trois réseaux : vapeur, eau chaude et eau froide. Les 20 grands bâtiments connectés aux réseaux sont modélisés dans EnergyPlus à l'aide d'archétypes de bâtiments, qui sont calibrés à l'aide de données de consommation d'énergie mesurées fournies par la société qui exploite les réseaux. Ainsi, un profil dynamique de demande de chaleur et de froid a été obtenu pour chaque bâtiment. Les modèles EnergyPlus pour les nouveaux bâtiments sont tirés d'une étude précédente [1], et tous les bâtiments sont simulés avec le même fichier météo typique. Ensuite, chaque réseau thermique est modélisé séparément dans TRNSYS, et sa performance énergétique actuelle est évaluée. Trois scénarios futurs sont définis : le scénario du Business As Usual, le scénario de l'Électrification et le scénario de la Transition Énergétique du Secteur. Le premier sert de base à la comparaison des deux autres scénarios. Dans le scénario Business As Usual, aucune modification n'est effectuée sur les REQ existants, et les nouveaux bâtiments sont supposés être équipés de systèmes de chauffage et de refroidissement typiques des nouveaux bâtiments respectant le code de l'énergie mais sans objectif de décarbonation.