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180924 entpe reseaux-chaleur-villes-territoires

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Diaporama du cours sur les réseaux de chaleur donné à l'ENTPE dans le cadre du cours sur la transition énergétique et l'aménagement.

Publié dans : Environnement
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180924 entpe reseaux-chaleur-villes-territoires

  1. 1. 1 Réseaux de chaleur et aménagement Muriel Labonne – Cerema 24 j anvi er 2014 Cours Transition énergétique et aménagement
  2. 2. 2 ● I. Réseaux de chaleur – Contexte ● I.1) Qu’est-ce qu’un réseau ? ● I.2) Développement dans le monde et en France ● II. Réseaux de chaleur et politiques territoriales ● II.1) Réseaux, villes et territoires ● II.2) Outils liant réseaux de chaleur et urbanisme
  3. 3. 3 Quizz – 1ère manche
  4. 4. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 4 Quelle est la principale source d’énergie renouvelable mobilisée en France ? ● Le bois Le vent Le soleil
  5. 5. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 5 Quelle est la principale source d’énergie renouvelable mobilisée en France ? ● Le bois Le vent Le soleil Chiffres clés des éne rgies renouvelables – Édition 2018
  6. 6. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 6 Quelle est la principale source d’énergie renouvelable mobilisée en France ? ● Le bois Le vent Le soleil Chiffres clés des éne rgies renouvelables – Édition 2018 Particularité du Grand Lyon : + d’hydraulique et de valorisation de déchets que de bois :
  7. 7. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 7 Combien y a t-il de réseaux de chaleur et de froid recensés en France ? ● Environ 70 ● Environ 700 ● Environ 7000
  8. 8. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 8 Combien y a t-il de réseaux de chaleur et de froid recensés en France ? ● Environ 70 ● Environ 700 ● Environ 7000 669 réseaux recensés en 2017 petits réseaux (souvent biomasse) non recensés ≈ 2,32 millions d'équivalents logements 6% du chauffage consommé usagers : 2/3 résidentiel, 1/3 tertiaire
  9. 9. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 9 A quand remonte le 1er réseau de chaleur français ? ● 1332 ● 1932 ● 1982
  10. 10. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 10 A quand remonte le 1er réseau de chaleur français ? ● 1332 ● 1932 ● 1982 1950 création de nbreux réseaux géothermiques en ÎdF suite aux chocs pétroliers 1980 développeme nt des rdc renouvelable 2010 grandes villes aux besoins de chaleur importants (Paris, Grenoble, Metz) création de rdc en lien avec les grandes politiques d'urbanisation 1960 1990 2000 1970 Réseau de chaleur de Chaudes-Aigues (Cantal), chauffant des maisons à partir d’une source géothermale. Le 1er RdC moderne français a été créé à Paris en 1927.
  11. 11. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 11 Qu’est-ce qui circule dans les canalisations d’un réseau de chaleur ? ● Du gaz ● De l’eau ● Un fluide calorifique autre que l’eau
  12. 12. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 12 Qu’est-ce qui circule dans les canalisations d’un réseau de chaleur ? ● Du gaz ● De l’eau ● Un fluide calorifique autre que l’eau Pressenza – International press agency
  13. 13. Petit quiz, mais qui permet d’appréhender le : Bilan des réseaux de chaleur/froid en France aujourd’hui → environ 700 réseaux, 6 % seulement du chauffage → longtemps une mauvais image des réseaux, regain pour l’augmentation des EnR&R
  14. 14. Réseaux de chaleur – Contexte I.1) Qu’est-ce qu’un réseau de chaleur ?
  15. 15. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 15 Schéma de principe d’un réseau de chaleur réseau deréseau de distributiondistribution point depoint de livraisonlivraison 3 2 bâtimentbâtiment publicpublic immeubleimmeuble de bureauxde bureaux logementslogements collectifscollectifs logementslogements individuelsindividuels unité deunité de production deproduction de chaleurchaleur 1
  16. 16. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 16 (1) L’unité de production de chaleur ● Chaudière à combustibles (gaz, charbon, fioul, bois...), unité de valorisation énergétique des déchets, centrale géothermique, etc. ● Avec ou sans stockage de combustible → Contraintes d’intégration urbaine différentes ● Chaudière principale dimensionnée pour assurer la base des besoins + unité d'appoint pour les pics → Les chaufferies sont donc souvent multi- énergies Réseau de chaleur géothermique Réseau de chaleur solaire Réseau de chaleur avec UIOM
  17. 17. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 17 (1) L’unité de production de chaleur Exemple : la chaufferie de Bréteuil (Oise) ● Chaufferie combinant 2 chaudières : ● Bois (2 MW) : fonctionne en base ● Gaz (6 MW) : fonctionne lorsque la t° extérieure est inférieure à -5°C ● Le bois assure 92 % de la production de chaleur
  18. 18. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 18 (2) Les canalisations ● Tuyaux acier isolé ou plastique (plus rare) contenant de l’eau qui transporte la chaleur ● Plusieurs régimes de température ● Réseaux anciens : eau chaude 90-110°C ou surchauffée 110-180°C ● Réseaux récents dans quartiers neufs : basse température 60-90°C ● Coût au mètre très variable notamment suivant le contexte urbain (300€/ml en zone peu dense, plus de 1000€ en zone dense)
  19. 19. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 19 (2) Les canalisations Mise en place = travaux de génie civil assez lourds, surtout en zone urbaine dense → importance de la planification et de la coordination des travaux
  20. 20. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 20 (2) Les canalisations Généralement le tracé suit la voirie
  21. 21. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 21 (3) Les sous-stations ● Échangeur thermique, correspondant au point de livraison de la chaleur (donc limite du réseau) ● Un par bâtiment ou par ensemble de bâtiments ● Contrairement à une chaudière, la sous-station n’accueille pas de combustion (en général) → aucune nuisance ; encombrement réduit Schéma : Syndicat Intercommunal de Chauffage Urbain Choisy/Vitry
  22. 22. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 22 (3) Les sous-stations Sous-station individuelle Installée dans le garage, à côté du chauffe-eau Sous-station 300kW Pour env. 30 lgts anciens ou 70 lgts RT2005 Phot o CC Ul r i chul r i ch / Wi ki medi a Commons Sous-station 700kW Pour env. 60 lgts anciens ou 140 lgts RT2005 Phot o CC Ul r i chul r i ch / Wi ki medi a Commons Réseau de chal eur de Sai nt - J ean- de- Boi seau
  23. 23. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 23 Définition juridique ● Pas de définition claire dans les texte ● Définition communément admise : installation collective de production de chaleur (chaufferie + réseau de distribution), desservant au moins 2 usagers, avec vente de chaleur
  24. 24. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 24 Le cadre du service public ● Les réseaux de chaleur sont majoritairement des initiatives de collectivités → service public de distribution de chaleur ● Cadre général des services publics : ● Égalité des usagers devant les charges et l’accès au service ● Continuité de service ● Contrôle de la collectivité ● Cadre particulier des services publics industriels et commerciaux (SPIC) : ● Budget annexe distinct du budget général de la collectivité ● Équilibre recettes/dépenses
  25. 25. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 25 Différents montages, suivant la répartition des rôles ● En régie, la collectivité porte le risque économique ● En Délégation de Service Publique, le risque est porté par l’entreprise délégataire ● Dans tous les cas, la collectivité contrôle le service Construction Exploitation Régie Collectivité Collectivité DSP : Affermage Collectivité Entreprise DSP : Concession Entreprise Entreprise
  26. 26. Réseaux de chaleur – Contexte I.2) Objectifs de développement
  27. 27. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 27 Avant de voir la politique française, faisons un rapide tour du Monde de la situation des réseaux de chaleur/froid
  28. 28. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 28 RdC/F aux États-Unis ● Développement comme moyen d'utiliser la chaleur perdue lors de la production d'électricité à la fin du 19è siècle ● 1er réseau : New York en 1877 ● Maintenant, développement avec la cogénération ● Augmentation du nb de réseaux de froid de part : – l'augmentation du prix de l'électricité lors des pics en été – l'interdiction d'utiliser des réfrigérants de classe I Carte des réseaux d'énergie aux Etats-Unis source IDEA
  29. 29. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 29 RdC/F aux États-Unis ● Principaux usagers : secteur commercial et campus universitaires ● Fournissent 4 % des besoins de chauffage ● Pas de politique de développement claire (comme en France) ● L’image des réseaux comme système permettant de mobiliser fortement les EnR&R se renforce, l’International District Energy Association (IDEA) milite pour obtenir davantage de politiques de soutien fédérales pour les RdC → pour en savoir plus : Mémoire de thèse sur l’Analyse comparative de la situation des réseaux de chaleur et de froid en France et aux Etats- Unis
  30. 30. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 30 RdC/F au Japon ● 1970 – 2000 : développement des réseaux de froid ● Après 2000 : diminution des réseaux ● Fournissent 0,4 % du chauffage et 4 % du refroidissement ● Peu d’EnR&R : 65% gaz naturel 18% EnR (combustion de déchets, biomasse, énergie thermique des rivières, géothermie, énergie solaire, etc.) 16 % électricité 1% ressources pétrolières → pour en savoir plus : Étude sur les réseaux de chaleur et de froid au Japon Réalisée en 2018 par le pôle développement durable – Service économique régional de Tokyo
  31. 31. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 31 RdC/F au Japon → pour en savoir plus : Étude sur les réseaux de chaleur et de froid au Japon Réalisée en 2018 par le pôle développement durable – Service économique régional de Tokyo Étude faite par Roxane Rousseau, stagiaire de l’ENTPE ! Avec Stéfan Le Dû, ancien de l’ENTPE (mon mentor!) Avis à celles et ceux qui cherchent un stage nippon ou autre* sur le développement durable → Stefan.LE-DU@dgtresor.gouv.fr *le MTES et la DG Trésor disposent d’un réseau de pôles développement durable (énergie, environnement, transport, construction) dans les services économiques des ambassades.
  32. 32. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 32 En Europe : part de chauffage assuré par les RdC par pays Source : IEA
  33. 33. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 33 Au Royaume-Unis  2% de logements raccordés  Objectif : multiplier ce taux par 7 pour atteindre 8 millions de logements  Récupération de la chaleur des centrales électriques ou des industries  Diversification des sources (réduction de la dépendance au gaz)
  34. 34. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 34 En Allemagne  14% du chauffage est assuré par les réseaux de chaleur  9% en ex-RFA, 30% en ex-RDA  Dans les villes > 100 000 hab : 30%  Principales sources : gaz, charbon ; progression de la biomasse  Image positive des réseaux de chaleur  Rôle important confié aux réseaux de chaleur dans la politique de réduction des émissions de GES
  35. 35. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 35 Au Danemark  55% du chauffage est assuré par les réseaux de chaleur  à Copenhague, ce taux atteint 98%  6 logements sur 10 sont raccordés à un réseau  sources d’énergies : charbon (en baisse), fioul (en baisse), gaz (en hausse), énergies renouvelables (en hausse), chaleur de récupération UIOM
  36. 36. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 36 En Suède  + de 50% des logements sont chauffés par des RdC  Quasiment toutes les villes en possèdent 1  RdC alimentés à 65% par de la biomasse (déchets de scierie, plaquette forestière, déchets agricoles, cultures énergétiques, déchets ménagers)  1981 : taxe carbone  ex. ville d'Enköping (20 000 habitants) : RdC bois (copeaux, écorces, sciures de bois et saules) avec cogénération → 95% des habitants sont reliés, la centrale fournit 60 % de l'électricité de la ville, aucune énergie fossile d'appoint grâce à un silo calorifugé de 20 mètres de haut rempli d'eau chaude Pour en savoir plus, voir l’article Expérience Suèdoise sur les réseaux de chaleur
  37. 37. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 37 The End of the world tour → Important développement des réseaux en Europe de l’Est → Développement des réseaux de froid aux États-Unis et au Japon
  38. 38. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 38 1Tep = 11,63MWh = conso d’1 logement 3x20, LTECV et PPE ● X5 la chaleur/froid EnR&R livrée par les réseaux de chaleur/froid à horizon 2030 Situation 2012 Situation 2013 Situation 2014 Situation 2015 Situation 2016 Objectif 2018 Objectif 2020 Objectif 2023 Objectif 2030 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 0,68 0,8 0,86 0,96 1,11 1,35 3 1,9 3,4 Chaleur EnR&R livrée par les réseaux de chaleur [MTep] 2,3 PPE PPE LTECV 3 x 20 Réel
  39. 39. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 39 SRADDET PCAET SCoT PLU(i) Schéma directeur Focus LTECV Les réseaux d’énergie sont obligatoirement traités dans le plan d’actions. Devient obligatoire pour tous les réseaux en service au 1er janvier 2009, à réaliser d’ici le 31 décembre 2018. art 194 Recensement obligatoire des réseaux de chaleur. art 196 Doit arrêter les orientations générales concernant les réseaux d’énergie. Peut fixer une production minimale d’EnR sur certaines zones. Est pris en compte par le PCEAT (réciprocité).
  40. 40. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 40 Synthèse des réseaux de chaleur dans la loi ● LTECV ✔ renforcement du pouvoirs des collectivités en matière d’énergie ✔ meilleure coordination des réseaux gaz, élec et chaleur ● MAPTAM ✔ Compétence à la métropole depuis le 1er janvier 2015 ● Directive Européenne ✔ Carte de chaleur ✔ Étude valorisation chaleur fatale Lien article présentant la chronologie des principaux textes concernant les réseaux de chaleur
  41. 41. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 41 Oui mais pourquoi ? ● Sans les réseaux de chaleur : ● Pas de développement du chauffage au bois en zone urbaine (stockage, acheminement du bois, qualité de l’air) ● Pas de chauffage par la géothermie profonde (nécessité de mutualiser le forage) ● Pas de récupération de la chaleur rejetée par les usines et les centrales électriques (nécessité de collecter, transporter et distribuer la chaleur) ● Peu de flexibilité des sources d’énergie à moyen terme → unique moyen de mobiliser certains gisements de chaleur renouvelable et de récupération, en particulier en ville
  42. 42. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 42 Les EnR&R dans les réseaux de chaleur actuellement 80 % des réseaux utilisent au moins 1 source EnR&R
  43. 43. Réseaux de chaleur – Contexte Synthèse → Définition technique mais surtout juridique d’un réseau de chaleur → Ils permettent de mobiliser massivement les EnR&R → Leur développement est disparate dans le monde → Pouvoirs renforcés pour les collectivités en matière de transition énergétique et réseaux de chaleur
  44. 44. 44 Quizz – 2ère manche
  45. 45. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 45 Quelle innovation urbaine a pu se développer plus facilement grâce aux réseaux de chaleur ? ● Le métro ● Les stations d’épuration collectives ● Les gratte-ciels
  46. 46. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 46 Quelle innovation urbaine a pu se développer plus facilement grâce aux réseaux de chaleur ? ● Le métro ● Les stations d’épuration collectives ● Les gratte-ciels En centralisant la combustion nécessaire à la production de chaleur, on a pu éliminer le besoin de cheminées sur les toits des logements, et donc concentrer davantage d’occupants sur une petite surface au sol. CC J i uguang Wang
  47. 47. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 47 ● 100€ ● 500€ ● 1000€ Combien de chaleur est rejetée dans la nature par les centrales électriques, UIOM et industries en Europe ? (en € par an et habitant)
  48. 48. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 48 Combien de chaleur est rejetée dans la nature par les centrales électriques, UIOM et industries en Europe ? (en € par an et habitant) ● 100€ ● 500€ ● 1000€ Source : association Euroheat & Power Coût annuel du chauffage d’un Français : ≈ 700€ x13
  49. 49. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 49 Laquelle de ces sources d’énergie est exploitée par un réseau de chaleur ? ● Noyaux de fruits ● Chaleur d’un crématorium ● Chaleur de serveurs informatiques
  50. 50. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 50 Laquelle de ces sources d’énergie est exploitée par un réseau de chaleur ? ● Noyaux de fruits ● Chaleur d’un crématorium ● Chaleur de serveurs informatiques Noyaux de fruits d’une usine Andros → réseau de Cransac (Aveyron) Crématorium → Halmstad (Suède), Aalborg (Danemark) Datacenter → réseau Val d’Europe (Marne-la-Vallée)
  51. 51. Réseaux de chaleur et politiques territoriales II.1) Réseaux de chaleur, villes et territoires
  52. 52. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 52 Le mythe du bâtiment qui sauve le monde en ne consommant plus d’énergie « Grâce aux bâtiments basse consommation et bientôt bâtiments passifs, nous n’avons plus besoin de chauffage. Arrêtez de faire des réseaux de chaleur ! »
  53. 53. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 53 La ville de 2020, 2030, 2050 ● 2010 : 100% du bâti date d'avant la RT 2012 ● 2020 : 45% du bâti date d'avant 1975 et 90% date d'avant la RT 2012 ● 2030 : 80-85% du bâti était déjà construit en 2010 ● 2050 : 70% de la ville française a été construite avant 2010 (30- 40% avant 1975) Paris, 2010Paris, 2010 Paris, 2050 (à 30% près)Paris, 2050 (à 30% près) Photo hdxwallpapers.com
  54. 54. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 54 Donc : on ne peut pas compter sur la seule performance énergétique des bâtiments pour résoudre le problème du chauffage dans les délais impartis. Le mythe du bâtiment qui sauve le monde en ne consommant plus d’énergie
  55. 55. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 55 Du bâtiment à l’échelle du quartier ● Mutualisation des besoins de plusieurs bâtiments : ● Effet d’échelle sur les coûts d’investissement → chaque W installé coûte moins cher ● Moins de sur-dimensionnement (foisonnement) ● Centralisation des nuisances (donc meilleur traitement) ● Stockage collectif Analogie avec voiture individuelle VS Autopartage ou TC
  56. 56. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 56 Le principe du foisonnement 10 kW 10 kW Total à installer : 20 kW Total à installer : 12 kW 12 kW
  57. 57. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 57 Évolutions des réseaux de chaleur ● + Réseaux de froid photo geographica.net 2030 2020 2040 2050 ● gisements massifs et facilement mobilisables : ● Bois-énergie ● Récupération de chaleur (principalement incinération de déchets) ● Géothermie profonde ● progressivement, autres sources renouvelables et de récupération : ● Solaire thermique ● Géothermie superficielle (avec PAC) ● Récupération sur eaux usées, data- centers, crématorium, bâtiments, etc. ● Éolien (stockage thermique) ● stockage Réseaux entièrement décarbonés ● interconnexion ● Nx usages chaleur Stockage inter-saisonnier de 12000m3 (Friedrichshaffen, Allemagne) Homme des cavernes dans sa piscine d'eau chaude – 250000 av. JC P h o t o G e i c o Photo Eurosun via INES
  58. 58. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 58 Échelle inter-quartiers : exemple du réseau Rennes Est ZAC Baud Chardonnet : projet de nouveau quartier sur une friche urbaine ● Étude d’approvisionnement énergétique du quartier → réseau de chaleur bois ● Économiquement non viable sur le quartier seul (faibles consommations, réalisation par tranches) ● Le raccordement d’un centre hospitalier voisin permet de valider économiquement le projet → Sans une approche à l’échelle inter-quartiers, la ZAC Baud Chardonnet serait vraisemblablement chauffée au gaz pour les prochains 30 à 40 ans...
  59. 59. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 59 4 axes pour développer les réseaux de chaleur renouvelable sur un territoire
  60. 60. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 60 1. Conversion Substitution d’une énergie fossile par une énergie renouvelable dans un réseau existant ● Solution la plus simple du point de vue aménagement/urbanisme Territoires concernés : zones urbaines (implantation majoritaire des réseaux existants)
  61. 61. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 61 2. Densification Raccordement de bâtiments proches du tracé d’un réseau existant ● Travaux de voirie : quelques mètres de canalisation par bâtiment ● Bâtiments : doivent être compatibles (pas de chauffage électrique) + nécessite l’accord du propriétaire Territoires concernés : zones urbaines (implantation majoritaire des réseaux existants)
  62. 62. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 62 3. Extension (voire interconnexion) Création de nouvelles branches sur un réseau existant ● Deux cas : vers quartier existant ou vers quartier neuf/réhabilité ● Existant : travaux de voirie + accès aux bâtiments ● Neuf : plus simple mais le coût doit être compatible avec les besoins Territoires concernés : zones urbaines et péri-urbaines
  63. 63. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 63 3. Extension Création de nouvelles branches sur un réseau existant ● Exemple : réseau de Nantes Centre-Loire ● Réseau créé en 1987 ● 2013-2017 : de 22 km à 85 km (objectif affiché) ● De 16000 à 41000 équivalents-logements
  64. 64. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 64 4. Création Création d’un réseau neuf (chaufferie et réseau de distribution) ● Solution la plus lourde à insérer sur un territoire : travaux chaufferie + canalisations + bâtiments ; travail politique ● Plus facile lorsque lié à un événement urbain (rénovation urbaine, nouveau quartier...) Territoires concernés : urbain, péri-urbain, petites villes, communes rurales
  65. 65. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 65 4. Création Création d’un réseau neuf (chaufferie et réseau de distribution) ● Exemple 1 - Rural : réseau de chaleur de Plouaret (Côte d’Armor) ● Petit réseau bois créé en 2004 pour alimenter des bâtiments publics ● Investissement amorti en seulement 11 ans, compte tenu de l’évolution du prix du fioul (vs. bois) depuis 2004 Evolution du prix du bois Source ADEME
  66. 66. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 66 4. Création Création d’un réseau neuf (chaufferie et réseau de distribution) ● Exemple 2 - Urbain :écoquartier Ste- Geneviève (Nanterre) ● Petit réseau géothermie/chaleur des eaux usées/gaz ● Créé en même temps que l’écoquartier, sur une ancienne friche industrielle → facilite les travaux de canalisations, l’implantation de la chaufferie et élimine le problème de conversion des bâtiments ● DSP sur 25 ans
  67. 67. Réseaux de chaleur et politiques territoriales II.1) Réseaux de chaleur, villes et territoires → 4 possibilités de développer la chaleur renouvelable en réseau, adaptées à différentes typologies urbaines → l’objectif n’est pas de faire des réseaux partout : d’une manière générale densité et mixité sont des critères favorables → étude au cas par cas nécessaire (quelles sont les EnR&R dispo ? quels sont les besoins ? Etc.)
  68. 68. Réseaux de chaleur et politiques territoriales II.2) Outils liant réseaux de chaleur et urbanisme
  69. 69. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 73 L’enquête sur les réseaux de chaleur et de froid ● Enquête nationale réalisée chaque année ● Par le SNCU (regroupe les exploitants privés) pour le ministère en charge de l’énergie ● Obligation pour les exploitants de répondre ● enquete-reseaux.com/ p.1/8 du questionnaire de l’enquête
  70. 70. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 74 L’enquête sur les réseaux de chaleur et de froid ● Rapport avec résultats nationaux et récemment régionaux ● Beaucoup de données par réseau récoltées mais seulement certaines sont diffusées
  71. 71. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 75 L’enquête sur les réseaux de chaleur et de froid ● Rapport avec résultats nationaux et récemment régionaux ● Beaucoup de données par réseau récoltées mais seulement certaines sont diffusées Début de la liste des contenus CO2 des réseaux de chaleur – Source : arrêté du 11 avril 2018
  72. 72. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 76 L’enquête sur les réseaux de chaleur et de froid ● Rapport avec résultats nationaux et récemment régionaux ● Beaucoup de données par réseau récoltées mais seulement certaines sont diffusées Graphique extrait du rapport Amorce sur la Comparatif des modes de chauffage et Prix de vente moyen de la chaleur de 2015 (1 rapport par an)
  73. 73. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 77 L’enquête sur les réseaux de chaleur et de froid ● Rapport avec résultats nationaux et récemment régionaux ● Beaucoup de données par réseau récoltées mais seulement certaines sont diffusées Début de la liste des parts renouvelables des réseaux dans leur mix énergétique et de leurs %ages de chaleur cogénérée – Source : Référentiel énergie-carbone (préfigurant la future réglementation des bâtiments neufs)
  74. 74. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 78 L’enquête sur les réseaux de chaleur et de froid ● Rapport avec résultats nationaux et récemment régionaux ● Beaucoup de données par réseau récoltées mais seulement certaines sont diffusées Données à l’échelle du réseau de chaleur diffusées par le ministère en charge de l’énergie suite à la LTECV (art. 179) – Source : SDES (service statistiques du ministère)
  75. 75. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 79 L’enquête sur les réseaux de chaleur et de froid ● Rapport avec résultats nationaux et récemment régionaux ● Beaucoup de données par réseau récoltées mais seulement certaines sont diffusées A venir (2021) : les consommations par point de livraison ou bâtiment Il manque encore les énergies utilisées (Géothermie ? Gaz ? UVE ? Bois ?…), les tracés...
  76. 76. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 80 Le classement d’un réseau de chaleur ● Procédure permettant de rendre obligatoire le raccordement à un réseau sur certaines zones pour les bâtiments neufs et rénovés ● Dispositif ancien (1980), complètement revu par les lois Grenelle et intégré le 30 déc 2015 au code de l’énergie
  77. 77. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 81 Le classement d’un réseau de chaleur ● Soumis à 3 conditions
  78. 78. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 82 Le classement d’un réseau de chaleur ● Pour la collectivité chargée de développer les EnR et réduire les GES sur son territoire : outil de planification énergétique locale ● La collectivité se garantit 50% d’EnR&R dans le chauffage des bâtiments sur les secteurs définis ● Pour le porteur de projet de réseau de chaleur : sécurisation des investissements ● Élimination de l’inconnue « taux de raccordement » → à risque économique équivalent, on peut aller plus loin (zones couvertes) ou faire mieux sur la chaufferie (+ d’EnR)
  79. 79. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 84 Le schéma directeur de réseau de chaleur ● Rappel : rendu obligatoire par la LTECV (environ 50-60 schémas déjà réalisés, estimation datant d’automne 2013) ● Mais né d’un GT actif qui a créé un guide national sur les schémas directeurs d’un réseau de chaleur ● Exercice de projection sur le devenir d’un réseau (à 10 ans) en lien avec l’ensemble des acteurs locaux concernés
  80. 80. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 85 Le schéma directeur de réseau de chaleur Une démarche en 7 étapes : 1. Constituer un comité de pilotage, définir l’autorité organisatrice de la distribution de chaleur, le périmètre du schéma directeur 2. Faire un diagnostic technique, économique, environnemental du réseau, regarder le contexte contractuel et économique entre la collectivité, le gestionnaire, les abonnés, les usagers 3. Evaluer les sources EnR&R à proximité (se servir de la base des installations classées) 4. Projeter l’évolution du réseau à l’horizon 2030 (se servir des SRCAE, PCET et études EnR) 5. Analyser les évolutions contractuelles nécessaires pour ces scénarios 6. Analyser les différents scénarios 7. Choisir le scénario final et proposer un plan d’actions avec échéancier prévisionnel Comité de pilotage Périmètre du réseau Diagnostic contrats EnR&R à proximité Evolutions contrats Projections à 2030 Les scénarios Plan d’actions
  81. 81. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 88 Le schéma directeur de réseau de chaleur Exemple : Commune de Chelles (77) : réalisation en 2010 Etat initial ● 45 GWh de chaleur livrée ● Contenu CO2 de 135,7 g/kWh ● Taux EnR&R à 33 % ● Prix à 74€/MWh Projection à 10 ans ● 79,5 GWh de chaleur livrée ● Contenu CO2 de 98,3 g/kWh ● Taux EnR&R à 57,8 % ● Prix à 64€/MWh
  82. 82. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 89 Réseaux de chaleur et PLU ● Effet indirect : le PLU peut amener à densifier la ville, ce qui bénéficie au développement de réseaux de chaleur (meilleure densité thermique) ● Effet direct : le PLU peut fixer des « critères de performance énergétique renforcés » sur certains secteurs ● Effet direct négatif possible : le PLU peut restreindre, parfois involontairement, le développement de réseaux de chaleur (ex. : interdiction d’équipements techniques dans certains secteurs)
  83. 83. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 90 Réseaux de chaleur et PLU ● Bonne pratique : Les tracés des réseaux (et de leur développement prévu) peuvent être annexés au PLU Extrait du plan du réseau de Grenoble annexé au PLU – source Amorce
  84. 84. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 91 Études d’énergies renouvelables sur les nouveaux aménagements ● « Toute action ou opération d’aménagement faisant l’objet d’une étude d’impact doit faire l’objet d’une étude de faisabilité sur le potentiel de développement en énergies renouvelables de la zone, en particulier sur l’opportunité de la création ou du raccordement à un réseau de chaleur ou de froid ayant recours aux énergies renouvelables et de récupération. » – Article L300-1 du code de l’urbanisme
  85. 85. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 92 Études d’énergies renouvelables sur les nouveaux aménagements ● Concerne les aménagements soumis à étude d’impact (pas que les ZAC) > 2009 (donc plutôt récents) ● Pas d’obligation d’attacher l’étude EnR à l’étude d’impact mais elle peut alimenter son volet climat
  86. 86. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 94 Études d’énergies renouvelables sur les nouveaux aménagements ● Recommandations issues du guide : ● Mettre l’accent sur les postes de consommation les plus stratégiques ● Regarder les EnR&R mobilisable localement à l’échelle de l’aménagement et les comparer par rapport à une solution de référence ● Faire une analyse en coût global (technique, économique, environnementale) sur le long terme (durée de vie d’un aménagement!) ● Ne pas exclure les quartiers voisins (la mutualisation des besoins et des coûts peut optimiser la solution énergétique)
  87. 87. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 95 Cartographie nationale de la chaleur ● Besoins de chaleur des bâtiments ● Sources de chaleur récupérable (centrales électriques >20GWh/an, UIOM, cogénérations, RdC/F localisés à la commune) ● Publiée fin 2015 (obligation européenne) par le Cerema pour le MEEM KWh résidentiel -tertiaire 200 m KWh industrie- agriculture 1 km ● Carte pouvant être croisée avec celle du potentiel géothermique, celle des ressources bois, celle des crématoriums, etc.
  88. 88. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 96
  89. 89. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 97 État des lieux régionaux ● Guide Cerema 2017 Réaliser un état des lieux et étudier le potentiel de développement des réseaux de chaleur/froid à l’échelle régionale
  90. 90. 24 septembre 2018 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 98 Observatoire des réseaux de chaleur http://www.observatoire-des-reseaux.fr/
  91. 91. Réseaux de chaleur et politiques territoriales II.2) Outils liant réseaux de chaleur et urbanisme Synthèse → Plusieurs outils mobilisables selon les échelles et les objets (guide régional, PCAET, PLU, ville, quartier, réseau- classement-schéma directeur, aménagement…) → Mais un manque encore important de données
  92. 92. La synthèse des synthèses de ce cours sur les réseaux de chaleur-froid : → Les réseaux permettent de mobiliser massivement toutes les énergies renouvelables et de récupération → Plusieurs outils mobilisables selon les échelles et les objets → Mais un développement encore peu important (6 % du chauffage) et encore trop peu de données publiques (notamment comparé à l’électricité renouvelable)
  93. 93. 101 Muriel Labonne Cheffe de projet énergie-climat au Cerema 03 85 86 67 30 Muriel.labonne@cerema.fr Pôle Réseaux de Chaleur reseaux-chaleur@cerema.fr www.reseaux-chaleur.fr / blog.reseaux-chaleur.fr twitter.com/reseaux_chaleur

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