Drammen chauffe une ville norvégienne de 65 000 habitants avec des pompes à chaleur alimentées par l'eau du fjord à 8 °C

Drammen, chef-lieu du comté situé à 40 miles à l'ouest d'Oslo, se chauffe dans le froid nordique grâce à la chaleur tirée principalement de son propre fjord — une eau dont la température moyenne est de 8 °C toute l'année, assez froide pour que les nageurs en eau libre la qualifient de glaciale. En 2009, la ville avait tellement grandi que son réseau de chaleur urbain existant ne suffisait plus. En cherchant comment accroître la capacité, l'entreprise de chauffage dirigée par Jon Ivor Bakk a constaté que la température du fjord était idéale pour les pompes à chaleur et, plutôt que d'acheter du gaz à brûler, a lancé un appel d'offres.

Le lauréat, Star Renewable Energy, de Glasgow, était surtout connu pour la réfrigération dans les magasins Tesco et Asda et n'avait aucune expérience des pompes à chaleur alimentées par l'eau — « nous étions les petits nouveaux », a déclaré le directeur Dave Pearson. Son atout gagnant fut le choix du fluide frigorigène : l'ammoniac, qui ne contient pas de carbone, là où ses concurrents proposaient des hydrofluorocarbures. Quatre pompes assurent le cycle eau du fjord-vers-90 °C décrit ci-dessus et, au début de 2011, le système fournissait 85 % de l'eau chaude pour le chauffage de toute la ville — la plus grande installation de ce type au monde.

L'argument économique a convaincu : les pompes fournissent environ 3 kW de chaleur par 1 kW d'électricité et, avec l'électricité bon marché de Norvège, une unité de chaleur coûte 1 penny contre 3 pence pour la biomasse, 5 pence pour le gaz et près de 8 pence pour le fioul — Bakk affirme que l'entreprise perdrait de l'argent avec la biomasse. L'installation s'est déjà amortie, permettant d'économiser environ 2 millions d'euros par an et, selon le rapport, une quantité de carbone équivalente à celle de plus de 300 000 voitures retirées de la circulation pendant un an. La sortie à 90 °C constitue la percée discrète : les bâtiments anciens équipés de chaudières à gaz peuvent basculer sans changer de radiateurs, ce qui rendait jusqu'ici irréalistes les rénovations avec pompes à chaleur.

L'équipe de Bakk a été primée pour ce projet, et le professeur Paul Younger, de l'université de Glasgow, a déclaré que les derniers doutes sur la technologie étaient levés : « Drammen le prouve au-delà de tout doute raisonnable. »

Considérez l'eau du fjord à 8 °C comme une mine de chaleur : l'ammoniac comprimé à 50 bars porte la chaleur du fjord à 120 °C, assez chaud pour alimenter les anciens radiateurs, et pas seulement les constructions neuves.

L'eau conserve une température stable, si bien qu'une boucle de fjord à l'échelle d'un réseau de chaleur évite à la fois le forage à plus de 15 000 € des pompes à chaleur géothermiques domestiques et les fluctuations hivernales des unités aérothermiques.

Les rivaux proposaient des fluides frigorigènes HFC, un gaz à effet de serre puissant que l'UE interdit ; l'ammoniac de Star ne contient pas de carbone et supporte la chaleur d'une compression élevée.

Une sortie à 90 °C contre 50 à 60 °C habituellement signifie que les bâtiments chauffés au gaz conservent leurs radiateurs existants — ce qui supprime le plus important coût caché de la décarbonation du chauffage.

Avec 3 kW de chaleur par 1 kW d'électricité et une électricité norvégienne à 1 penny l'unité, l'installation est moins chère que toutes les solutions fossiles, si bien que la rénovation s'amortit d'elle-même.

L'obstacle à l'électrification du chauffage est la température de sortie, pas la pompe : fournissez les 90 °C qu'attendent les anciens radiateurs et les bâtiments chauffés au gaz peuvent basculer sans travaux de reconstruction.

Au début de 2011, les pompes couvraient 85 % de l'eau chaude de chauffage de Drammen et dépassaient les attentes ; le système s'est depuis amorti, avec des économies annuelles d'environ 2 millions d'euros. Star Renewable Energy s'est ensuite tourné vers les associations de logement de Glasgow, des discussions avec une douzaine de conseils britanniques, dont Newcastle, Manchester et Durham, des projets à Zurich et dans le sud de la France, ainsi qu'une candidature à Belgrade ; l'entreprise calcule que la Tamise seule pourrait accueillir 1,25 GW de capacité, de quoi alimenter 500 000 foyers. « Il n'y a pas de moyen facile de décarboner le chauffage, mais je ne comprends pas pourquoi il n'y en a pas davantage », a déclaré Doug Parr, de Greenpeace UK.