Un renouvellement des infrastructures d'ici à 2021

D’ici à 2021, l’entier des infrastructures de chauffage et de refroidissement du campus sera renouvelé. Une nouvelle conduite lacustre et une nouvelle station de pompage viendront s’ajouter à celles existantes. La centrale thermique principale de l’EPFL sera assainie et agrandie. Dans le même temps, un data center qui fonctionnera en synergie avec la centrale sera construit sur le toit du bâtiment. Ces travaux s’échelonneront sur trois ans.

Un projet de taille motivé par l’obsolescence des équipements et la nécessité d’agrandir ses capacités en prévision de futurs besoins. «Les installations actuelles arrivent en fin de vie», déclare Philippe Menthonnex, chef de projet. La centrale thermique de l’EPFL date de 1986 et aucuns travaux importants n’y ont été réalisés depuis. La station de pompage de l’eau du lac commune à l’UNIL et l’EPFL date, elle, de 1978.

«C’était un projet très ambitieux pour l’époque, poursuit l’ingénieur. En utilisant l’eau du lac comme source d’énergie pour des pompes à chaleur, nos prédécesseurs ont même été des pionniers. Ils avaient une vision à long terme qui a permis l’expansion actuelle des campus. Mais les installations fonctionnent aujourd’hui au maximum de leur capacité et ne permettent pas la construction de nouveaux bâtiments. Cela fait depuis 2015 que nous travaillons sur ce projet d’assainissement, avec comme vision de faire tout aussi bien, voire mieux, que ce qui avait été fait à l’époque.»

Energie durable

La solution retenue mise sur la durabilité et la performance énergétique. Actuellement, la moitié de la puissance produite par la centrale thermique de l’EPFL provient des pompes à chaleur alimentées par l’eau du lac Léman et l’autre moitié provient de turbines à mazout. L’objectif est de passer à une utilisation de 100 % d’énergie renouvelable pour le chauffage et le refroidissement. Les turbines à mazout seront donc supprimées et avec elles les quelque 1800 tonnes de CO2 produites annuellement. Ainsi, la production totale de CO2 du campus passera de 4300 à 2500 tonnes par année.

L’entier de la production sera assurée par quatre pompes à chaleur, d’une puissance de 6 MW chacune, soit un total de 24 MW. Avec un coefficient de performance annuelle de 5,5, ces pompes à chaleur seront particulièrement performantes. «Nous avons choisi d’utiliser de l’ammoniac comme fluide fluorigène, excellent en matière de coefficient de performance et de durabilité», détaille Philippe Menthonnex. La consommation d’énergie électrique certifiée «Hydro Suisse» de ces pompes à chaleur passera de 11’400 MWh à 10’600 MWh pour une production d’énergie utile équivalente aux anciennes pompes à chaleur et aux turbines à mazout.

Doublement de la capacité de pompage

Une attention particulière a été apportée à la revalorisation des énergies. Ainsi, les rejets froids des pompes à chaleur seront réinjectés dans le réseau de refroidissement de manière à réduire les quantités d’eau du lac pompées. Quant aux rejets thermiques des consommateurs de froid du campus, ils seront réinjectés dans les pompes à chaleur pour le chauffage. Dans un même esprit de synergie, le data center sera refroidi par les rejets d’eau froide de la centrale et fournira à son tour de la chaleur dégagée par les serveurs, soit 4 MW à pleine charge.

Pour accueillir ces nouvelles installations, la centrale thermique devra être agrandie, côté nord, en restant à la limite de la forêt et de la rivière Sorge. Pour assurer la transition entre les anciennes et les nouvelles installations, deux chaudières à gaz d'une capacité de production de 18 MW seront construites. «Le chauffage et le refroidissement de l’Ecole ne seront donc jamais interrompus», explique Christophe Glaus, chef de service de la section exploitation du Domaine immobilier et infrastructure. «Ces chaudières fonctionneront pendant la durée des travaux et seront ensuite maintenues – inactives – pour des questions de sécurité d’approvisionnement, en réserve.»

Côté lac, une deuxième conduite lacustre sera construite juste à côté de celle existante. «La prise d’eau actuelle est à 65 mètres de profondeur, indique Philippe Menthonnex. La nouvelle conduite d’environ un kilomètre de longueur attendra 75 mètres. Ce qui permettra de réduire les problèmes liés aux phénomènes d’inversion de température d’eau du lac en hiver. L’eau pompée sera toute l’année à la même température, 7°C.»

Sur les rives du lac, au sud des salles omnisports, une deuxième station de pompage sera juxtaposée à la station existante. De quoi doubler la capacité de pompage de ces installations qui desservent aussi bien l’EPFL que l’UNIL. Cette augmentation permettra également d’alimenter les installations de production d’énergie du futur bâtiment Vortex de l’UNIL, destiné à accueillir des logements d’étudiants.

Mesures d'accompagnement

Durant tout le processus de planification, une attention particulière a été portée aux aspects environnementaux. «Une étude de l’impact environnemental a été réalisée de manière volontaire, mentionne le chef de projet. Près de 40 mesures d’accompagnement sont intégrées au projet et un bureau spécialiste en environnement effectuera un suivi environnemental pendant toute la durée des travaux.» Ainsi, une grande partie de la conduite lacustre sera posée en une seule fois pour réduire son impact sur l’environnement et la station de pompage sera recouverte de végétation de manière à rester invisible depuis le côté lac.

Pendant toute la durée des travaux, la circulation de la route cantonale ne sera jamais interrompue. «Pour le franchissement de ce point clé, les conduites qui relient la station de pompage aux installations thermiques de l’EPFL et de l’UNIL seront construites par une technique sans tranchée», précise Christophe Glaus.

Afin de pouvoir mener à bien les travaux sur la centrale thermique, une partie du parking de Forel sera occupée par la zone de vie du chantier. Une passerelle enjambant la route de la Sorge et les voies du M1 permettra un accès sécurisé au chantier sans interruption de la circulation.