Villes chinoises : vers une prise de conscience

En Chine, les « villes champignons » créées pour héberger des millions d’individus exigent des infrastructures efficaces capables de répondre aux besoins des habitants tout en respectant l’environnement. Le pays envisage de démontrer sa capacité à relever ce défi à l’occasion des Jeux asiatiques et de l’Exposition universelle de Shanghai. Il s’appuiera pour cela sur l’expertise et la technologie de Siemens.

Alimenté en énergie par les solutions Siemens, le quartier Pudong de Shanghai est connu pour afficher la plus grande densité de gratte-ciel au monde.

Aujourd’hui, la Chine se trouve confrontée à une vague d’urbanisation sans précédent. En quelques décennies, des centaines de millions d’individus ont quitté les campagnes pour s’installer en ville, et plus de 500 millions de Chinois vivent désormais en zone urbaine – un chiffre qui pourrait doubler d’ici 2030. Ces nouveaux citadins auront bien sûr besoin d’un logement et consommeront de l’eau et de l’électricité, sans compter que la classe moyenne connaît un fort développement qui ne fait qu’accroître la facture énergétique, ne serait-ce que par la forte demande d’appareils électroménagers. Et ce sont autant de consommateurs qui continueront d’acheter des voitures tant que les transports publics urbains resteront surchargés. En effet, embouteillages et brouillards de fumée font désormais partie du quotidien de la Chine, premier producteur d’émissions polluantes au monde.

Le gouvernement chinois est constamment à la recherche de solutions d’infrastructure efficaces, capables de répondre aux exigences urbaines du 21e siècle. Dans certains cas, il est épaulé par Siemens, dont l’engagement en Chine remonte à 130 ans et qui a déjà mis en œuvre ses technologies éco-efficaces dans de nombreuses villes du pays. Siemens coordonne toutes ses activités sur place depuis son siège de Pékin, une tour de verre de 123 m inaugurée en 2008. Grâce à un système de gestion technique intelligent, son propre dispositif de recyclage des eaux usées et son système de récupération de la chaleur, la tour consomme 30 % d’énergie de moins qu’un bâtiment classique comparable.

Deux rendez-vous majeurs marqueront la Chine en 2010 : les Jeux asiatiques deGuangzhou, et l’Exposition universelle de Shanghai. Le pays souhaite profiter de ces événements pour démontrer sa capacité à relever les défis associés à l’urbanisation. La préparation des Jeux asiatiques bat son plein depuis déjà plusieurs années. Au sud de la Chine, Guangzhou, qui compte plus de 10 millions d’habitants, est prête à gérer efficacement les millions d’amateurs de sport qui vont déferler sur la ville.

Dans cette optique, les transports publics représentent un enjeu majeur. « Guangzhou va étendre son réseau de métro de cinq à huit lignes pour les Jeux, auxquelles s’ajouteront sept autres lignes d’ici 2020 », indique Liu Hao, de la Division Mobility de Siemens. Son équipe, qui inclut des partenaires locaux, s’occupe actuellement de la livraison de 79 rames pour la compagnie de transports publics de la ville. Siemens les a notamment équipées de systèmes de commande intelligents et d’un système de traction qui convertit l’énergie de freinage en électricité, réinjectée ensuite dans le réseau. « Ces systèmes seront une source majeure d’économies d’énergie », poursuit-il.

L’impact du développement du système de métro sur le trafic routier apparaît de plus en plus clairement. Aujourd’hui, près de 3,6 millions de personnes utilisent le réseau. Après l’extension, les passagers pourront se rendre à la nouvelle gare ferroviaire de Guangzhou, qui sera ouverte à temps pour les Jeux asiatiques.

Accueillant quelque 200 000 personnes par jour, elle deviendra la première gare d’Asie. Elle sera équipée de systèmes de commutation Siemens, qui assureront une distribution électrique des plus fiables.

Guangzhou tire la majeure partie de son énergie des centrales hydroélectriques de la province du Yunnan, située à 1 400 km. L’approvisionnement de l’électricité sur une telle distance n’est réalisable qu’à l’aide du système de transport en courant continu haute tension le plus long et le plus puissant du monde.

Conçu par Siemens, ce système achemine une énergie propre de 800 000 V et d’une puissance de 5 000 MW vers les mégapoles de la côte sud-est. Le réseau peut ainsi alimenter jusqu’à cinq millions de foyers en électricité. Par rapport aux centrales au charbon, le recours à l’énergie hydraulique permet de réduire les émissions de CO2 annuelles de la Chine de 33 millions de tonnes.

S’élevant à 432 m, la Tour Ouest, deuxième édifice le plus haut de Chine, sera le premier consommateur de cette énergie propre. Ce géant de verre, inauguré en octobre prochain, sera visible de nuit à plusieurs kilomètres grâce aux 10 000 assemblages de LED signés Osram, qui souligneront la façade en forme de losange.

« Un logiciel spécial régulera chaque LED, y compris sa couleur », explique Li Gang, chef de projet Osram à Guangzhou. « Osram proposait le meilleur système d’illumination commandé par ordinateur à partir d’une source unique. Nos LED consomment jusqu’à 80 % d’électricité de moins que les systèmes d’éclairage extérieur classiques. Elles affichent également une durée de vie supérieure de l’ordre de 50 000 heures ».

L’Exposition universelle de Shanghai (à gauche) et les Jeux asiatiques de Guangzhou (à droite) accueilleront des visiteurs du monde entier. Des systèmes ferroviaires perfectionnés limiteront les embouteillages.

Un symbole d’urbanisation

Tout ceci n’est qu’un avant-goût de ce que va connaître Shanghai, première ville industrielle de Chine, affichant l’une des plus fortes croissances au monde. La population de cette métropole a quasiment doublé entre 1990 et 2008. Elle compte aujourd’hui près de 14 millions d’habitants pour une densité de 7 200 personnes par kilomètre carré, soit le double de Berlin. Aucune autre ville chinoise ne symbolise à ce point la vitesse de développement du pays. Rien d’étonnant à ce que Shanghai représente le principal marché chinois pour Siemens. Le Groupe y a ouvert son premier bureau national permanent en 1904 et y dénombre aujourd’hui plus de 13 000 collaborateurs, ce qui en fait son plus grand site hors d’Allemagne. Tous les Secteurs de Siemens y sont représentés, et tous ont contribué à accroître l’efficacité énergétique de la ville.

Mais l’exubérance de Shanghai a un prix. Ses besoins énergétiques augmentent de plus de 1000 MW par an. Elle tire son énergie de différentes installations, telles que la centrale au charbon Waigaoqiao, dans laquelle Siemens a installé plusieurs alternateurs et turbines à vapeur de 1 000 MW. Waigaoqiao figure aujourd’hui parmi les centrales au charbon affichant les meilleurs rendements au monde et satisfait environ 30 % des besoins énergétiques de la ville.

Malgré cela, Shanghai est en passe d’atteindre ses limites en termes de capacités de production énergétique. En décembre 2009, ses besoins en énergie ont atteint plusieurs fois 19 000 MW, et la ville a frôlé la panne de courant.

Pour répondre à la demande croissante d’électricité de Shanghai et du pays entier, la Chine envisage non seulement de construire de puissantes centrales au charbon, mais également de multiplier les installations exploitant des sources d’énergie renouvelables et non génératrices de CO2. En mai 2009, l’Agence nationale de l’énergie a dévoilé plusieurs projets éoliens visant à générer une puissance de 100 GW d’ici 2020. En comparaison, l’énergie éolienne produite à l’échelle planétaire représente 120 GW. La Chine pourrait donc bientôt devenir le premier marché mondial du secteur. C’est pourquoi Siemens étend actuellement son réseau international de production de centrales éoliennes et développe notamment un nouveau site de fabrication de pales de rotor dans la zone industrielle de Lingang New City, aux portes de Shanghai.

« Environ 200 personnes commenceront à y travailler en septembre 2010. Les pales produites nous permettront de générer l’équivalent de 500 MW d’énergie éolienne par an », précise Martin Meyer ter Vehn, Directeur général de Siemens Wind Power Blades. « À terme, nous envisageons de construire à Lingang des pales de rotor et des éoliennes entières de classes 2,3 MW et 3,6 MW pour la Chine, la région Asie-Pacifique et d’autres marchés. Nous comptons également accroître la capacité annuelle maximale du site à environ 2 000 MW. La Chine représente un immense potentiel, notamment sur le segment offshore. Les fonds, y compris au large, restent peu profonds, une situation idéale pour ce type d’installation. En tant que leader mondial du marché des parcs éoliens offshore, Siemens s’impose comme le fournisseur idéal », conclut-il.

Stratégies pour réduire la demande d’énergie

Mais il faudra bien plus que des fournisseurs d’électricité efficaces pour garantir à une ville comme Shanghai l’approvisionnement requis. Il devient crucial de réduire la consommation d’énergie, notamment celle des vieux bâtiments. Ancienne zone industrielle, le district de Yangpu sert désormais de centre de connaissances et d’innovation pour Shanghai. Il abrite notamment les prestigieuses universités de Tongji et Fudan. Pour faire baisser la consommation d’énergie de ce quartier, Siemens a conclu un partenariat stratégique avec les autorités locales.

L’objectif principal consiste à utiliser des solutions intelligentes de gestion technique des bâtiments afin de réduire d’environ 16 % la consommation énergétique du siège administratif, puis du complexe commercial. D’autres bâtiments seront concernés par la suite. L’opération ne présente aucun risque financier pour le client : grâce au contrat de performance énergétique, celui-ci finance le projet par le biais des économies d’énergie réalisées.

Dans le cadre de l’Exposition universelle, Siemens démontrera comment rendement énergétique, confort et simplicité peuvent se combiner à Yangpu, où le Groupe envisage d’ailleurs d’ouvrir son nouveau siège de Shanghai à cette période. Le complexe se composera de quatre bâtiments de verre pouvant accueillir 2 000 collaborateurs. Grâce à des solutions de gestion technique intelligentes, des pompes à chaleur et des systèmes de stockage du froid et de récupération de chaleur, la consommation d’énergie du complexe devrait être inférieure de 25 % à la norme américaine. L’entreprise souhaite ainsi obtenir la certification LEED délivrée par le U.S. Green Building Council.

« Siemens est à même d’accroître le rendement énergétique des bâtiments à Shanghai », souligne Meng Fanchen, Directeur général de Siemens à Shanghai. « Mais nos ambitions, et celles de la Chine, ne s’arrêtent pas là. Nous devons aligner les infrastructures de villes entières avec les besoins des habitants et les exigences imposées en matière de protection environnementale. Ceci concerne tout particulièrement ces métropoles sortant de terre pour accueillir les 13 millions d’individus qui

Siemens place aussi toute son expertise au service du système de métro de Shanghai. L’entreprise produit actuellement, en partenariat avec la compagnie chinoise CSR Zhuzhou Electric Locomotive Co., 58 rames pour la ligne 11. Les systèmes Siemens seront également utilisés pour réguler l’alimentation énergétique de la nouvelle ligne 13, navette entre le centre-ville et le site de l’Exposition.

Pour améliorer la qualité des soins à Shanghai, Siemens s’engagera bientôt dans la construction d’un hôpital écologique ultra sophistiqué et entièrement numérisé dans la zone médicale internationale. Résolument tourné vers l’économie d’énergie, cet établissement, fruit d’un partenariat public-privé entre l’Université de Tongji et le groupe hospitalier allemand Asklepios Kliniken, bénéficiera d’un équipement et de solutions informatiques de pointe signés Siemens et délivrera aux patients des traitements de haute qualité à des prix accessibles.

Quelques exemples de solutions éco-efficaces Siemens : le siège Siemens de Shanghai (à gauche), la centrale électrique de Waigaoqiao (au centre) et la station d’épuration de Wuxi (à droite).

Des technologies rentables pour le traitement de l’eau et la production de fonte brute

Siemens est également pionnier en ce qui concerne les technologies de traitement de l’eau. Fin 2009, l’entreprise a achevé la construction de la plus grande station d’ultrafiltration du pays, à Wuxi, près de Shanghai. Capable de traiter 150 000 m3 d’eau potable par jour sans aucun prétraitement chimique, l’installation compacte fournit une eau de haute qualité moyennant des coûts d’exploitation inférieurs à ceux des stations classiques.

Siemens s’apprête à réaliser un exploit supplémentaire dans le domaine de l’éco-efficacité à Shanghai. En novembre 2007, Siemens VAI a livré la plus grande installation du monde utilisant le procédé Corex au géant de l’acier Baosteel. L’installation peut produire 1,5 million de tonnes de fonte brute par an. Le système Corex ne requiert ni cokerie, ni charbon à coke particulier et offre ainsi des coûts en matériaux bien moindres que ceux affichés par les modes de production standard.

Cette nouvelle usine a également permis de réduire les émissions polluantes de 90 %. En outre, le procédé Corex produit un gaz qui peut être utilisé par une centrale à cycle combiné pour générer de l’électricité de façon éco-efficace : un autre avantage fortement apprécié par Baosteel, qui a demandé à Siemens de lancer la construction d’un deuxième site Corex avant même que le premier ne soit achevé. Cette technologie à la fois rentable et écologique pourrait également se traduire par un beau succès commercial pour Siemens dans la mesure où la Chine assure près de la moitié de la production mondiale d’acier.

« Bâtiments, sites industriels, transport, approvisionnement en eau… Toutes les composantes d’une éco-ville sont réunies », se réjouit Meng Fanchen. « Notre tâche consiste à les associer pour développer des concepts d’infrastructure répondant aux besoins de villes entières ». D’après lui, la Chine est sur la bonne voie, et ce, malgré les défis colossaux auxquels des mégapoles telles que Shanghai et Guangzhou doivent faire face en termes d’urbanisation. On peut donc s’attendre à ce que les représentants de grandes villes de par le monde profitent de l’Exposition universelle 2010, dont le thème sera « Better City, Better Life », pour puiser les meilleures idées dans le domaine du développement urbain durable.

_______________________________________

Auteur : Sebastian Webel