ETUDE EN VUE DE LA CREATION D’UN SCHEMA
 DIRECTEUR POUR LE DEVELOPPEMENT DES
        ENERGIES RENOUVELABLES


                    RAPPORT 3 :
                 GISEMENTS NETS
  LES PERSPECTIVES DE DEVELOPPEMENT DES FILIERES




                    MARS 2009
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E               Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                            G I S EM ENT S NE TS




MAITRE D’OUVRAGE                             Grenoble Alpes Métropole
                                             Le Forum
                                             3, rue Malakoff
                                             38 031 GRENOBLE Cedex 01




GROUPEMENT                                   AXENNE
                                             2, petite rue de la Rize
                                             69 100 VILLEURBANNE
                                             Tél. : 04 37 44 15 80




                                             EXPLICIT
                                             13, rue du Faubourg Poissonnière
                                             75 009 PARIS
                                             Tél. : 01 47 70 47 21




           Date de
  Version modification                           Nature de la modification               Auteurs             Vérificateurs

      V1           29/09/2008 Création                                              Camille SOULEZ Henri-Louis GAL
                   24/11/2008 Mise à jour gisements nets                            Henri-Louis GAL
                   18/02/2009 Mise à jour des rejets de CO2 et                      Henri-Louis GAL Camille SOULEZ
                              des ratios emplois/MW
                   02/03/2009 Hypothèses pour les gisements                         Henri-Louis GAL
                              plausibles




AXENNE                                                     MARS 2009                                                        P.2
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E   Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                G I S EM ENT S NE TS



                                             SOMMAIRE
SYNTHESE                                                                                                          6

GISEMENTS NETS / LES PERSPECTIVES DE DEVELOPPEMENT DES FILIERES                                                 11

           1.         OBJECTIFS                                                                                 11

           2.         LES DONNEES SOCIO-ECONOMIQUES : L’HABITAT                                                 12

                2.1. CARACTERISTIQUES DE L’HABITAT                                                              12

                2.2. LA DYNAMIQUE DU LOGEMENT                                                                   19

                2.3. LES GRANDS PROJETS DE CONSTRUCTION ET D’AMENAGEMENT                                        20

           3.         ANALYSE CARTOGRAPHIQUE                                                                    21

                3.1. TYPOLOGIE DES BATIMENTS                                                                    21

                3.2. LES CONTRAINTES REGLEMENTAIRES DE PROTECTION DU PATRIMOINE BATI                            23

                3.3. LES CONTRAINTES D’EXPOSITION : BATIMENT A L’OMBRE                                          26

                3.4. LES CONTRAINTES D’ORIENTATION DES BATIMENTS                                                28

                3.5. SYNTHESE DES CONTRAINTES PATRIMONIALES ET D’ENSOLEILLEMENT                                 29

           4.         PRESENTATION DES GISEMENTS NETS                                                           30

                4.1. LES FILIERES « SOLAIRE THERMIQUE »                                                         30

                4.2. LES FILIERES « BOIS ENERGIE »                                                              39

                4.3. LES FILIERES « GEOTHERMIE »                                                                43

                4.4. LES FILIERES « PHOTOVOLTAÏQUE »                                                            46

                4.5. LES FILIERES « HYDROELECTRICITE »                                                          51

                4.6. LES FILIERES « EOLIEN »                                                                    51

           5.         BILAN GLOBAL DES GISEMENTS NETS                                                           56

                5.1. TABLEAUX RECAPITULATIFS PAR FILIERE                                                        56

                5.2. TABLEAU RECAPITULATIF GENERAL                                                              57

                5.3. REPARTITION DES GISEMENTS NETS GLOBAUX AUX HORIZONS 2015 ET 2020                           58

           6.         GISEMENTS PLAUSIBLES A L’HORIZON 2020                                                     66

                6.1. LES HYPOTHESES                                                                             66

                6.2. TABLEAU RECAPITULATIF GENERAL                                                              73

CONCLUSION                                                                                                      78




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G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E                   Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                                G I S EM ENT S NE TS



                                 TABLE DES ILLUSTRATIONS
                                                                 FIGURES
Figure 1 : Répartition des gisements en 2020 (100% des gisements nets) ............................................. 10
Figure 2 : Répartition du parc de logements (sources : INSEE - RPG99, DRE - SITADEL)........................ 13
Figure 3 : Mode de chauffage dans les logements en 2007 (sources : INSEE - RP99, DRE - SITADEL).... 14
Figure 4 : Répartition des énergies de chauffage des logements collectifs en 2007 (sources : INSEE -
     RP99, DRE - SITADEL) ................................................................................................................... 15
Figure 5 : Répartition des énergies de chauffage des logements collectifs en 2007 (sources : INSEE -
     RP99, DRE - SITADEL) ................................................................................................................... 16
Figure 6 : Répartition des énergies de chauffage après 1990 (source : INSEE - RP99)............................ 17
Figure 7 : Mode de chauffage de l’eau chaude sanitaire en 2007 (sources : INSEE - RP99, DRE -
     SITADEL) ....................................................................................................................................... 19
Figure 9 : Répartition des surfaces de toiture par type de bâtiment et de toiture.................................... 22
Figure 10 : Méthodologie de prise en compte des bâtiments à l’ombre .................................................. 26
Figure 11 : Répartition de la production d’énergie par les énergies renouvelables en 2007 .................... 59
Figure 12 : Production potentielle en 2015 (gisements nets non pondérés)............................................ 59
Figure 13 : Production potentielle en 2020 (gisements nets non pondérés)............................................ 59
Figure 14 : Empilement des moyens de production – source : EDF R&D – Février 2008.......................... 60
Figure 15 : émissions de CO2 relatives à la construction des installations d’énergies renouvelables et
     affectées à la production sur la durée de vie des installations ........................................................ 61
Figure 16 : rejets de CO2 évités des installations d’énergies renouvelables électriques tenant compte
     des émissions amonts ................................................................................................................... 62
Figure 17 : Rejets de CO2 évités des installations d’énergies renouvelables thermiques sans prise en
     compte des émissions amonts ....................................................................................................... 63
Figure 18 : nombre d’euros investis pour chaque kgCO2 évités pendant la durée de vie des
     installations ................................................................................................................................... 64
Figure 19 : Emplois créés pour la fabrication/installation des équipements ainsi que lors du
     fonctionnement des installations.................................................................................................... 65




                                                                   CARTES
Carte     1 : Répartition des différentes énergies de chauffage des maisons en 2007 .................................. 17
Carte     2 : Dynamique du logement entre 1999 et 2007 ........................................................................... 20
Carte     3 : Répartition des maisons, immeubles et bâtiments industriels.................................................. 21
Carte     4 : Le patrimoine culturel .............................................................................................................. 24
Carte      5 : Niveau d’enjeu pour l’implantation de panneaux solaires au regard des contraintes
                patrimoniales ....................................................................................................................... 25
Carte     6 : Représentation des bâtiments à l’ombre .................................................................................. 27
Carte     7 : Positionnement des piscines et surface des bassins................................................................. 38
Carte     8 : L’occupation du sol : le tissu urbain......................................................................................... 52
Carte     9 : Le tissu urbain et la contrainte de 500 mètres autour des habitations ..................................... 53
Carte     10 : Gisement éolien net ............................................................................................................... 54




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                                                                                                                 G I S EM ENT S NE TS



                                                               TABLEAUX
Tableau 1 : Répartition des surfaces de toiture par type de bâtiment et de toiture ................................. 22
Tableau 2 : Répartition des surfaces de toiture par contrainte patrimoniale ........................................... 26
Tableau 3 : surfaces de toiture à l’ombre par typologie de bâtiment ...................................................... 28
Tableau 4 : Surface des toitures à deux pans mal orientées ................................................................... 29
Tableau 5 : Surface de toiture sans aucune contrainte............................................................................ 29
Tableau 6 : Temps de retour sur investissement de l'eau chaude solaire pour l'habitat .......................... 30
Tableau 7 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires individuels sur le parc des maisons existantes .. 31
Tableau 8 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires individuels sur le parc des maisons neuves ....... 31
Tableau 9 : Temps de retour sur investissement du chauffage solaire pour l'habitat............................... 32
Tableau 10 : Gisement net pour les systèmes solaires combinés dans les maisons existantes ............... 33
Tableau 11 : Gisement net pour les systèmes solaires combinés sur des maisons neuves...................... 33
Tableau 12 : Temps de retour sur investissement de l'eau chaude solaire pour les logements
     collectifs ........................................................................................................................................ 34
Tableau 13 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires collectifs sur le parc de logements collectifs
     existants ........................................................................................................................................ 35
Tableau 14 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires collectifs sur des immeubles de logements
     neufs.............................................................................................................................................. 35
Tableau 15 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires sur des bâtiments publics neufs...................... 36
Tableau 16 : Gisement net pour les installations solaires dans les piscines existantes ........................... 37
Tableau 17 : Gisement net pour le solaire thermique dans l’industrie .................................................... 39
Tableau 18 : Gisement net pour les équipements de poêles et inserts .................................................... 40
Tableau 19 : Temps de retour sur investissement des chaudières automatiques au bois dans
     l'habitat ......................................................................................................................................... 40
Tableau 20 : Gisement net pour les chaudières automatiques au bois dans les maisons ........................ 41
Tableau 21 : Gisement global pour les installations de bois-énergie sur une partie des bâtiments
     collectifs ........................................................................................................................................ 42
Tableau 22 : Gisement net des pompes à chaleurs dans l’habitat individuel existant ............................. 44
Tableau 23 : Gisement net des pompes à chaleurs dans l’habitat individuel neuf ................................... 45
Tableau 24 : Gisement net des pompes à chaleurs dans l’habitat collectif neuf...................................... 45
Tableau 25 : Temps de retour sur investissement d'une installation photovoltaïque pour différents
     maîtres d'ouvrage .......................................................................................................................... 46
Tableau 26 : Gisement net des installations photovoltaïques sur les maisons......................................... 47
Tableau 27 : Gisement net pour les installations photovoltaïques sur les immeubles de logements
     neufs.............................................................................................................................................. 48
Tableau 28 : Gisement net pour les installations photovoltaïques sur les grands bâtiments neufs .......... 49
Tableau 29 : Gisement net pour les installations photovoltaïques sur les grands bâtiments existants .... 49
Tableau 30 : Gisement net des installations photovoltaïques sur les bâtiments industriels..................... 50
Tableau 31 : Bilan global des gisements nets identifiés sur le territoire.................................................. 57




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G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E   Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                G I S EM ENT S NE TS




                                             SYNTHESE

A) BILAN DE LA PRODUCTION DES ENERGIES
   RENOUVELABLES FIN 2007
Avec 883 GWh/an produits par les énergies renouvelables, le territoire de
l’agglomération grenobloise affiche un bilan contrasté suivant les différentes filières.
La part des énergies renouvelables sur la consommation totale du territoire
(11 654 GWh/an) s’élève à 8 % à fin 2007.

L’hydroélectricité, grâce à dix centrales, dont quatre d’une puissance
supérieure à 10 MW, représente presque la moitié (48%) de la production.

Les deux chaufferies alimentant le réseau de chaleur urbain de Grenoble et
utilisant entre autres combustibles du bois, démontrent que quelques
opérations d’envergure permettent d’atteindre et même dépasser l’objectif
national que s’est fixé la France pour l’horizon 2015. Le bois énergie (76
chaudières automatiques, dont 10 collectives) représente 20% de la
production à partir d’énergies renouvelables.

Sur l’ensemble du territoire, le bois bûches énergie (poêles, cheminées)
représente 13 % de la production. Cette filière totalise le plus grand nombre
d’installations.

Une usine d’incinération des ordures ménagères et la centrale de la Poterne à
Grenoble valorisent des déchets en électricité et en chaleur. La part organique
(soit 50% du total) est intégrée au bilan des énergies renouvelables (18 %).

Le solaire thermique, bien que représentant près de 50% des installations (si
on exclut les cheminées et poêles) utilisant les énergies renouvelables (plus de
400 sur le territoire), n’a que peu de poids dans le bilan énergétique : 0,28 %.
Cela est dû à la petite taille des installations. On observe un boom des
installations depuis 2005 chez les particuliers, mais également dans le
secteur collectif depuis 2007. D’une manière générale, le territoire a atteint
les mêmes résultats que la moyenne nationale en terme de m² de capteurs
solaires thermiques installés par habitant.

Le solaire photovoltaïque est bien représenté sur le territoire puisque près de
4 600 m² de modules, soit 457 kWc, y sont installés. La Métro devrait pouvoir
atteindre, pour son territoire, l’objectif que s’est fixé la France pour 2015
puisque la puissance installée actuellement représente déjà plus de 70% de
cet objectif.

La géothermie dans l’habitat est estimée à 0,6 % du bilan de la production.

Enfin, il faut noter qu’il n’existe aucune installation de valorisation du biogaz
de décharge, et qu’aucune éolienne n’est installée sur le territoire.




AXENNE                                             MARS 2009                                                    P.6
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E   Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                G I S EM ENT S NE TS



B) GISEMENTS   BRUTS                                                   DES                 ENERGIES
   RENOUVELABLES
                    L’ensoleillement moyen annuel est plutôt bon sur le territoire, il faut noter
                    qu’en moyenne cet ensoleillement est équivalent à celui de villes comme
                    Mont-de-Marsan ou Dax (Landes). Le potentiel est aussi intéressant dans la
                    mesure où la surface de toitures exploitables (pour du photovoltaïque et/ou
                    du solaire thermique) est a priori très importante du fait de l’urbanisation.

          Le gisement brut en bois énergie sur la Métro de Grenoble est multiple :
          ressources forestières, connexes de scieries, élagage, bois de rebut. Il est
          intéressant dans le sens où il pourrait alimenter un nombre important de
          chaufferies (suivant leur puissance), en plus de l’utilisation actuelle.
          Cependant, la ressource, notamment en ce qui concerne la forêt, peut avoir
d’autres rôles et fonctions dont il faut tenir compte. D’une manière générale, s’il est
intéressant de valoriser les ressources du territoire, une partie du bois énergie peut
aussi provenir du reste du département.

         La ressource hydraulique concerne la rénovation des anciens moulins, le
         turbinage sur des ouvrages d'adduction d'eau (potable ou usée) et la mise en
         place de nouveaux équipements. En ce qui concerne le turbinage de l’eau
potable, outre les deux installations existantes, la microcentrale des Mousses, détruite
en 2005, va être reconstruite en aval de l’emplacement initial pour une production
estimée de 575 GWh/an. Une nouvelle centrale hydroélectrique va voir le jour à
Echirolles en 2011.

           Le potentiel géothermique exploitable sur le territoire est un gisement à très
           basse énergie, c’est-à-dire valorisable via des pompes à chaleur. Les
           capteurs sur nappe seront essentiellement favorables sur une large zone le
long de l’Isère et du Drac. Pour les installations utilisant des capteurs verticaux, les
zones est et nord-ouest semblent les plus propices. Les perspectives pour les
installations de capteurs horizontaux, pour les habitations disposant d’une surface de
terrain importante, semblent plus intéressantes au sud et à l’ouest du territoire.

           Le gisement éolien est faible sur le territoire (vitesse des vents) ; il ne laisse
           entrevoir qu’une zone favorable, le secteur nord-ouest, à affiner avec les
           autres contraintes et notamment la distance de 500 mètres à respecter
           autour des habitations. Quant aux éoliennes implantées sur les bâtiments,
elles ont un avenir dès lors qu’elles seront à maturité technologique et financièrement
accessibles. Par ailleurs, quelques projets peuvent être mis en place dans le but de
permettre à la filière de se développer.

          Le gisement brut concerne les déchets urbains, les déchets des industries
          agro-alimentaires, les déchets verts et les effluents agricoles. Par exemple
          sur la Métro, la valorisation du biogaz issu des déchets verts, de la fraction
fermentescible des ordures ménagères, des huiles alimentaires et des boues de STEP
pourrait permettre la production de 22 GWh/an, énergie qui peut être valorisée par
cogénération en électricité et en chaleur ; cependant, ces gisements sont déjà en
partie valorisés.




AXENNE                                             MARS 2009                                                    P.7
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E                     Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                                               G I S EM ENT S NE TS



             C) GISEMENTS NETS A L’HORIZON 2020
             Les données des potentiels nets, présentées ci-dessous, correspondent à toutes les
             installations qu’il serait possible de réaliser sur le territoire d’ici à 2020, en ayant
             exclu toutes celles qui ne peuvent l’être compte tenu des contraintes réglementaires,
             techniques et patrimoniales.

             Gisements nets pour les installations solaires thermiques
MWh/an
                                         Sur le neuf
45 000                                   Dans l'existant                            Soit, à l’horizon 2020 :
                                                                                    - 74 GWh sur l’existant
40 000
                                                                                    - 28 GWh sur le neuf
35 000
                                                                                     102 GWh/an pour les installations solaires
30 000
                                                                                                   thermiques
25 000                                                                                     soit 265 000 m² de capteurs
20 000                                                                              Le potentiel le plus important est sur les
15 000
                                                                                    maisons existantes (plus de 32 500 sur le
                                                                                    territoire) pour des installations solaires
10 000                                                                              thermiques d’eau chaude sanitaire
 5 000

    0
             CESI         SSC        CESC -        CESC Piscines          Ind.
                                     habitat        hors
                                     collectif     habitat




             Gisements nets pour les installations bois énergie (y compris bois bûche)
MWh/an                                   Sur le neuf                                Soit, à l’horizon 2020 :
 160 000                                 Dans l'existant
                                                                                    - 181 GWh sur l’existant
 140 000
                                                                                    - 174 GWh sur le neuf
 120 000
                                                                                            355 GWh/an pour le bois énergie
 100 000
                                                                                                 soit 312 MW installés
  80 000
                                                                                    Le gisement net montre bien que l’effort doit
  60 000                                                                            porter sur les grosses installations, mais aussi
  40 000                                                                            sur celles plus petites et diffuses. Le gisement
                                                                                    brut doit être pris en compte.
  20 000
                                                                                    Remarque : Les « Autres gros projets » sont en fait
         0                                                                          compris dans la rubrique biomasse ; il s’agit
              Inserts et          Maison          Installations    Autres gros      essentiellement des projets de la CCIAG.
                Poêles          individuelle       collectives       projets
             performants                                             (Giant,
                                                                  Campus,etc.)




             AXENNE                                                               MARS 2009                                                    P.8
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E                          Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                                                G I S EM ENT S NE TS


         Gisements nets pour les installations de PAC géothermiques
MWh/an
                                    Sur le neuf
                                    Dans l'existant
45 000                                                                               Soit, à l’horizon 2020 :
40 000                                                                               - 44 GWh sur l’existant
35 000
                                                                                     - 48 GWh sur le neuf
30 000
25 000                                                                                  92 GWh/an pour les PAC géothermiques
20 000                                                                                     (Part renouvelable de la production)
15 000
                                                                                     Le potentiel sur les maisons existantes est
10 000
                                                                                     important, ainsi que celui sur l’habitat
 5 000
                                                                                     collectif, mais il faut tenir compte des
    0
         Maison existante -      Maison neuve -        Habitat collectif -
                                                                                     capacités de la nappe.
              vertical             horizontal            sur nappe




         Gisements nets pour les installations photovoltaïques
MWh/an
                                                        Sur le neuf
120 000
                                                        Dans l'existant              Soit, à l’horizon 2020 :
100 000                                                                              - 215 GWh sur l’existant
                                                                                     - 44 GWh sur le neuf
  80 000
                                                                                      259 GWh/an pour les installations solaires
  60 000
                                                                                                    thermiques
  40 000                                                                                   soit 2 000 000 m² de capteurs

  20 000                                                                             Le    potentiel    pour    les    installations
                                                                                     photovoltaïques est élevé puisqu’il prévoit
         0                                                                           que soit équipée une partie importante des
               Maison
             individuelle
                                Habitat
                                collectif
                                                Installations
                                                 collectives
                                                                Industrie
                                                                                     millions de m² de toiture existants, y compris
                                                                                     dans l’industrie.



         Gisements nets pour les autres filières
             Le gisement net sur des projets hydroélectriques est évalué à un peu moins de
             16 GWh/an (en plus de l’existant) ; il s’agit de la mise en place de la
             microcentrale des Mousses et de la centrale à Échirolles.
             Les éoliennes urbaines ont été prises en compte dans le gisement net à hauteur
             d’une quinzaine d’installations pour une production d’environ 1 GWh/an. Aucun
             parc de grandes éoliennes n’a été comptabilisé.
             Le gisement net pour des installations valorisant le biogaz de décharge pourrait
             atteindre 668 MWh/an, répartis par exemple : 434 MWhthermique/an et
             234 MWhélectrique/an. La vérification de la disponibilité du gisement s’impose.
             Une production stable a été considérée pour l’énergie issue de la valorisation des
             ordures ménagères en prenant comme hypothèse une stabilité du tonnage des
             déchets. D’autre part, les projets de la CCIAG (bois/biomasse) ont été pris en
             compte (augmentation de la part du bois-énergie dans l’incinération). Au final, la
             production est de 355 GWh/an dont 323 GWhthermique.


         AXENNE                                                                    MARS 2009                                                    P.9
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E                             Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                                          G I S EM ENT S NE TS


Conclusion
Les gisements nets à l’horizon 2020 les plus importants sont respectivement sur les
filières bois énergie (attention à prendre en compte l’approvisionnement disponible
sur le département c’est-à-dire le gisement brut), biomasse (projets de la CCIAG) et
photovoltaïques. Les filières solaires thermiques et pompes à chaleur présentent
également des potentiels intéressants, bien que plus faibles et plus diffus.
L’éolien, le biogaz et l’hydroélectricité ne devraient se développer que marginalement.
Le biogaz mériterait d’être étudié pour en préciser la faisabilité.

   400 000                                                                                                               Sur le neuf




                                                                                                     0
                                                                                                                         Dans l'existant
   350 000

   300 000
                                             173 848




                                                                          44 003
   250 000




                                                                                                     355 364
   200 000

   150 000
                            28 723




                                                                          214 577
                                             180 998




   100 000




                                                                                                                   15 600 0
                                                       44 394 47 920




                                                                                             667 0




                                                                                                                                    0
                          73 788




     50 000




                                                                                                                                    1 125
             0
                        1                2             3                 4               5           6         7                8


                  Figure 1 : Répartition des gisements en 2020 (100% des gisements nets)


Les gisements nets totaux en 2020 représentent 1 191 207 MWh, cela représente
donc une capacité théorique de + 140% par rapport à ce qui est produit à fin 2007.
En prenant l’hypothèse que toutes les installations voient le jour (ce qui est très
ambitieux) la production totale en 2020 atteindrait 2 074 341 MWh pour
433 992 tCO2 évités.
En se proposant d’atteindre un objectif plausible pour chaque filière, l’agglomération
grenobloise peut multiplier par deux sa production d’énergies renouvelables d’ici
2020, par rapport à 2007.

En exploitant tout le potentiel identifié dans l’étude, l’agglomération grenobloise
peut couvrir près de 19 % de ses consommations par les énergies renouvelables ;
en atteignant des objectifs réalistes par filière, elle peut couvrir plutôt 14 % de ses
consommations. Cela nécessitera de toute façon de renforcer fortement les
politiques locales de soutien aux énergies renouvelables, par des mesures de
sensibilisation, mais aussi économiques et réglementaires.
L’objectif de 23 % d’énergies renouvelables fixé dans le cadre du Grenelle de
l’Environnement 2007 pour la France semble difficilement atteignable à l’échelle de
l’agglomération, même si une politique de réduction des consommations d’énergie
ambitieuse est menée sur le territoire : il faudrait que l’ensemble des gisements
identifiés soit exploité et que les consommations d’énergie connaissent
simultanément une baisse de 20 %.



AXENNE                                                                              MARS 2009                                               P.10
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E   Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                G I S EM ENT S NE TS




   GISEMENTS NETS / LES PERSPECTIVES DE
       DEVELOPPEMENT DES FILIERES


1.           OBJECTIFS
Nous allons utiliser les gisements bruts déterminés précédemment, et leur adjoindre
l'ensemble des éléments et des données géostatistiques qui nous permettront
d'établir les gisements nets.

Cette démarche s'effectue par étape à l'aide de l'outil cartographique. Elle se veut
rigoureuse et concrète dans le but d'obtenir des gisements nets réels qui tiennent
compte de l'ensemble des contraintes et faisabilités techniques du territoire.

Il s'agit donc d'évaluer précisément, pour chaque filière, le gisement atteignable
compte tenu :
       des contraintes liées au patrimoine culturel (sites classés, sites inscrits, secteur
       sauvegardé, monuments historiques, etc.),
       de la typologie des bâtiments (bâtiment industriel ou collectif ou maison
       d'habitation, type de toiture),
       du positionnement des bâtiments (orientation, ombre portée d'un bâtiment sur
       l'autre, etc.),
       du mode de chauffage des habitations et de l'énergie utilisée pour l'eau chaude
       sanitaire,
       de la date d'achèvement des constructions,
       etc.

Les données utilisées pour atteindre les gisements nets de chaque filière sont les
suivantes :
       des données socio-économiques,
       des données réglementaires,
       l'ensemble des contraintes environnementales, patrimoniales, urbanistiques et
       les servitudes d'utilité publique,
       etc.

Chaque filière étudiée sera considérée dans le cadre d’une grille d’analyse afin de
définir un gisement potentiellement mobilisable.

Cette grille d’analyse sera construite à partir des données objectives interdisant ou
contraignant fortement les potentiels identifiés ci-dessus.




AXENNE                                             MARS 2009                                                   P.11
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                                                                                                G I S EM ENT S NE TS



2.           LES    DONNEES                                 SOCIO-ECONOMIQUES :
             L’HABITAT

        2.1. CARACTERISTIQUES DE L’HABITAT
Une connaissance précise de la typologie de l’habitat sur les différentes communes du
territoire de la Métro nous permet d’alimenter la méthodologie sur le calcul du
potentiel net de développement pour les filières énergies renouvelables solaires,
géothermie et bois-énergie. La typologie d’un logement se compose de la nature du
logement (maison individuelle, logement collectif, etc.), son âge et son mode de
chauffage.

En effet, l'implantation de systèmes à énergies renouvelables est soumise à des
contraintes réglementaires et techniques d’une part, mais aussi à des considérations
économiques qui vont influer directement sur la rentabilité des investissements et
donc du passage à l'acte.

Pour les logements existants (immeubles et maisons), le mode de chauffage des
logements ainsi que le mode de chauffage de l'eau chaude sanitaire sont des
paramètres dont il faut tenir compte dans le cadre d'une installation à énergie
renouvelable.

L'âge du logement ou des équipements de chauffage est aussi un paramètre à prendre
en compte puisqu'il conditionne le changement éventuel d'une chaudière ou la
rénovation du bâti. Il est plus avantageux de passer aux énergies renouvelables lors du
changement programmé de ces équipements ou d'une réhabilitation plus lourde.

La facilité de mise en œuvre d'un système à énergie renouvelable par rapport au type
d'énergie existante est également prise en compte : ce paramètre peut très bien
compenser un temps de retour sur investissement plus important. Par exemple, le
temps de retour d'un chauffe-eau solaire est plus faible pour une habitation déjà
équipée avec du fioul plutôt qu'avec un cumulus électrique ; toutefois, il est plus facile
de remplacer un cumulus électrique par un ballon solaire que de trouver un
emplacement pour ce même ballon solaire à proximité de la chaudière au fioul.



                      2.1.1. LA NATURE DU PARC DE LOGEMENTS EN 2007
Le parc était composé de 161 495 logements en 1999 ; d’après le fichier SITADEL de
la DRE (permis de construire entre 1999 et 2007), 15 469 logements ont été
construits entre 1999 et 2007 sur les 26 communes du territoire de la Métro, ce qui
porte à 176 964 le nombre de logements sur le territoire.

À partir des données du recensement de la population réalisé par l’INSEE en 1999 et
du fichier SITADEL, nous avons pu reconstituer la nature du parc de logements en
2007 :




AXENNE                                             MARS 2009                                                   P.12
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                                                                                                         G I S EM ENT S NE TS




                                               176 964 logements en
                                             tout sur le territoire de la
                                                       Métro




   144 164 logements collectifs,                                                 32 800 de maisons,
     soit 81% des logements                                                    soit 19% des logements



                                                                                       16 723 maison construites avant
                     96 771 construits avant 1975,
                                                                                                    1975,
                   soit 67% des logements collectifs
                                                                                            soit 51% des maisons



                                                                                       16 077 maison construites avant
                     47 393 construits après 1975,
                                                                                                    1975,
                   soit 33% des logements collectifs
                                                                                            soit 49% des maisons



Figure 2 : Répartition du parc de logements (sources : INSEE - RPG99, DRE - SITADEL)


Le parc de logement est constitué sans surprise à plus de 80 % d’appartements ;
pour 67 % d’entre eux, ils ont été construits avant 1975 (en 1999 ce taux était de
88 %).
Les maisons individuelles représentent presque 20 % du parc de logement ; un peu
plus de la moitié d’entre elles a été construite avant 1975 (en 1999 ce taux était de
91 %).




                      2.1.2. LE MODE DE CHAUFFAGE DES LOGEMENTS EN 2007
Le mode de chauffage du logement est un paramètre important puisqu’il conditionne
l’opportunité (facilité, rentabilité) de changer de système de chauffage et d’énergie
pour un particulier qui souhaiterait s’équiper avec un système à énergie renouvelable.

Remarque : Le mode de chauffage influe également pour des bâtiments collectifs,
tertiaires ou industriels existants.

Les données disponibles et utilisées sont celles du recensement de la population de
1999 complétées par les données du fichier SITADEL.




AXENNE                                                      MARS 2009                                                   P.13
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                                                      176 964 logements


                  144 164 logements collectifs                                      176 964 maisons individuelles
                             81 %                                                              19 %



   43 203 chauffage central individuel gaz naturel                                         11 336 gaz naturel
                      30%                                                                        35%

                            38 666 électricité                                                  7 295 électricité
                                  27%                                                                22%


                      24 768 chauffage urbain                                                     6 870 fioul
                               17%                                                                   21%


    20 413 chauffage central collectif gaz naturel                                          674 gaz bouteille
                       14%                                                                        2%


           7 106 chauffage central collectif fioul                                  395 chauffage central collectif
                           5%                                                                   1%


           849 chauffage central individuel fioul                                           387 charbon/bois
                          0,6%                                                                    1%


                            355 charbon/bois
                                  0,2%


                   328 chauffage gaz bouteille
                              0,2%


                        8 476 autres moyens                                              5 842 autres moyens
                                6%                                                               18%


Autres moyens = poêles, cheminée, cuisinière, radiateur mobile, appareil à accumulation, etc.

Figure 3 : Mode de chauffage dans les logements en 2007 (sources : INSEE - RP99, DRE -
SITADEL)

Le gaz naturel est l’énergie la plus utilisée dans les maisons et dans les logements
collectifs. L’électricité vient en second poste. Le fioul est encore significatif dans les
maisons, mais peu utilisé dans les immeubles. Par contre, presque un immeuble sur
six est desservi par le chauffage urbain. Le gaz bouteille, le charbon et le bois sont
peu utilisés. Enfin, le recours est des modes de chauffage moins traditionnels (poêles,
cheminées, cuisinières, radiateurs mobiles, etc.) est important, surtout dans les
maisons (presque une sur cinq en dispose).




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                                   2.1.2.1. Les logements collectifs
Chauffages individuels et collectifs confondus, le gaz naturel est l’énergie de chauffage
de presque la moitié des logements collectifs sur la Métro. Avec l’électricité, on
dépasse les deux tiers des logements. La diversité n’est donc pas très importante en
termes d’énergies de chauffage. A noter, une particularité de la Métro : le chauffage
urbain est l’énergie de chauffage de près d’un logement collectif sur six.


                                                                                          6%
                    44%
                                                                                                                 27%




                                                                                     6%
                                                  17%                                                    0,23%
                                                                                            0,25%
                 chauffage urbain            gaz naturel               fioul                       électricité
                 gaz bouteille               charbon/bois              autres moyens


Figure 4 : Répartition des énergies de chauffage des logements collectifs en 2007 (sources :
INSEE - RP99, DRE - SITADEL)

Parmi les sources d’énergie les plus facilement substituables se trouvent le fioul et le
gaz propane : ce sont des énergies relativement chères et leur utilisation suppose
qu’un réseau de distribution de chaleur (radiateurs) existe déjà, contrairement aux
logements en chauffage électrique. Ces logements représentent environ 6% du parc
de logements collectifs.

La mise en œuvre d'énergies renouvelables comme le solaire thermique est possible
sur les logements dont la production d'eau chaude sanitaire est collective. Il suffit de
placer un ballon solaire en amont du ballon d'ECS existant. Pour le chauffage des
logements, c'est plus délicat, puisqu'il faut disposer :
      d’un chauffage central collectif,
      dans le cas du bois-énergie, d'un stockage pour le combustible,
      pour le solaire, d’une surface importante pour les capteurs (env.
      1,5 m²/logement).




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                                   2.1.2.2. Les maisons individuelles


                                                          21%
                                                                                                 22%
                                   35%




                                                                                                    2%
                                                                                            1%
                                                     1%                        18%

                    chauffage central collectif   gaz naturel                    fioul
                    électricité                   gaz bouteille                  charbon/bois
                    autres moyens



Figure 5 : Répartition des énergies de chauffage des logements collectifs en 2007 (sources :
INSEE - RP99, DRE - SITADEL)


Le gaz naturel est l'énergie prépondérante pour le chauffage des maisons, suivi par
l’électricité et le fioul qui est toutefois en net recul depuis 19751. Les 18% affectés à
« autres moyens » de chauffage concernent les maisons chauffées par des appareils
indépendants (poêle à pétrole, radiateur mobile, cuisinière) ou avec une autre énergie
(géothermie, énergie solaire).

Comme pour les logements collectifs, on peut cibler préférentiellement (mais pas
uniquement) les logements chauffés au fioul ou au propane, soit presque un quart des
maisons individuelles.




1
    Les maisons construites avant 1975 sont majoritairement chauffées au gaz naturel (34%) et au fioul
    (34%), l'électricité ne comptant que pour 12%.


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           Carte 1 : Répartition des
  différentes énergies de chauffage
               des maisons en 2007


                                   2.1.2.3. Evolution des modes de chauffage
Sur les logements collectifs et les maisons individuelles, la répartition des énergies de
chauffage a évolué. Le fioul recule très fortement au profit de l'électricité
essentiellement. L’électricité et le gaz naturel deviennent quasiment les seules
énergies utilisées (85% des logements entre 1990 et 1999). En nombre de logements,
l’électricité devance le gaz naturel. À noter toujours, l’importance du chauffage urbain
sur le territoire par rapport à d’autres agglomérations.


                                        2%                                                        49%




                                  36%                                                        0,8%
                                                                                 5%       0,1%
                                                                      7%
                                    chauffage urbain     gaz naturel               fioul
                                    électricité          gaz bouteille             charbon/bois
                                    autres moyens

        Figure 6 : Répartition des énergies de chauffage après 1990 (source : INSEE - RP99)




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Si la répartition des énergies de chauffage semble relativement diversifiée pour
l'ensemble du parc existant, il n'en est pas de même pour les nouvelles constructions
qui s'orientent de plus en plus sur des solutions de chauffage au gaz naturel ou à
l'électricité (dont pompes à chaleur).

La nécessité de favoriser les énergies renouvelables en substitution du gaz est
évidente puisqu'il s'agit là de réduire les émissions de gaz à effets de serre, quant à la
substitution de l'électricité, les arguments sont, là aussi, multiples :
 1.la demande d'électricité doit être limitée pour le chauffage si l'on veut éviter le
    recours important à des centrales thermiques en hiver (le chauffage électrique est
    responsable à hauteur de 180 gCO2/kWh ou 500 gCO2/kWh selon la méthodologie
    de calcul2, alors que la moyenne annuelle pour l'électricité est d’environ
    80 gCO2/kWh),
    2.la prise en compte de l’énergie primaire dans la réglementation milite pour
      l’utilisation de systèmes de chauffage très performants et la substitution des
      systèmes conventionnels électriques (une centrale nucléaire ou thermique a un
      rendement de 35% environ, auquel déplorable il faut ajouter les pertes dans le
      réseau de transport),
    3.les systèmes de chauffage à l'électricité entraînent d'importants et coûteux
      investissements pour le renforcement des réseaux électriques.


                      2.1.3. LE MODE DE CHAUFFAGE DE L’EAU CHAUDE SANITAIRE
Le mode de chauffage de l’eau chaude sanitaire n’est pas une donnée disponible dans
le recensement de la population de l’INSEE. Seule l’énergie de chauffage est connue ;
il nous faut donc prendre une hypothèse dans la mesure où cette énergie n’est pas
nécessairement la même que pour le chauffage du logement.

L’eau chaude sanitaire peut être assurée par les énergies suivantes : l’électricité, le
gaz (de ville ou en bouteille), un réseau de chaleur et plus rarement par le fioul.




2
    Note ADEME/EDF, 2005 : contenu moyen de 180 gCO2/kWh - Note ADEME/RTE, 2007 : contenu
    marginal de 500gCO2/kWh.


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Nous prendrons les hypothèses suivantes pour la détermination de l’énergie de
chauffage de l’eau chaude sanitaire :

      176 964 logements

                                                                       19 234 ECS électrique
                                                                              58,6%
                                                                    11 336 ECS au gaz naturel
                                                                             34,6%
                             144 164 logements                           1 374 ECS au fioul
                                  collectifs                                   4,2%

                                                                     540 ECS au gaz bouteille
                                                                             1,6%

                                                                         316 ECS collective
                                                                               1%


                                                                       58 699 ECS électrique
                                                                              40,7%
                                                                    43 203 ECS au gaz naturel
                                                                             30%
                                                                       41 969 ECS collective
                                32 800 maisons
                                                                              29,1%
                                                                          170 ECS au fioul
                                                                               0,1%
                                                                     123 ECS au gaz bouteille
                                                                             0,1%
Figure 7 : Mode de chauffage de l’eau chaude sanitaire en 2007 (sources : INSEE - RP99,
DRE - SITADEL)



        2.2. LA DYNAMIQUE DU LOGEMENT
Nous nous intéressons à la dynamique du logement entre 1999 et 2007. Ces données
nous renseignent quant au nombre de logements collectifs et de maisons individuelles
qui ont été construits en neuf ans sur le territoire.
La plupart de ces maisons individuelles auraient pu être équipées d'un système
solaire combiné ou d’une chaufferie bois. Cette approche sur la dynamique du
logement, sur une période de neuf ans, met également en évidence que si un effort
important doit être effectué pour que ces logements et maisons soient équipés
d'énergies renouvelables, le parc existant est toutefois beaucoup plus important en
regard du nombre de constructions neuves réalisées.

Près de 13 000 logements collectifs et de 2 600 maisons ont été construits en neuf
ans (entre 1999 et 2007) sur un total de plus de 144 000 logements collectifs et près
de 33 000 maisons sur le territoire de la Métro (en 2007). Le gisement est donc
beaucoup plus important sur les constructions existantes - sur lesquelles il est
toutefois plus difficile d'intervenir que sur le neuf.




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        Carte 2 : Dynamique du logement
                      entre 1999 et 2007




La création d’une dynamique importante sur le neuf permettrait de motiver les
propriétaires (surtout de maisons individuelles) à équiper leur patrimoine de systèmes
à énergies renouvelables.

La dynamique de construction retenue pour l’analyse des gisements nets à l’horizon
2020 est d’environ 1 600 logements/an et 300 maisons/an.
Il faut noter que cette dynamique de construction est sensiblement équivalente à ce
qu’il nous a été donné par le service Habitat – Logement de la Métro (1 800
logements/an en première estimation).



        2.3. LES GRANDS PROJETS                                     DE        CONSTRUCTION                     ET
             D’AMENAGEMENT
Nous avons tenu compte des projets Giant et Campus dans les gisements nets. Une
production prévisionnelle de 50 000 MWh/an pour du chauffage au bois a été estimé.
Bien que le projet du ruban photovoltaïque de 2km de long ai été abandonné, nous
avons conservé une puissance en photovoltaïque importante pour l’équivalent d’un ou
deux projets d’envergure (12 MWc et 10 200MWh/an).




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3.           ANALYSE CARTOGRAPHIQUE

        3.1. TYPOLOGIE DES BATIMENTS
Nous avons établi une typologie des bâtiments sur la base des caractéristiques des
toitures (terrasse ou inclinée), de la hauteur des bâtiments ainsi que sur leur
positionnement en regard de la cartographie Corine Land Cover3.

Cette typologie nous permet de faire la distinction entre les maisons d'habitations et
les immeubles. Cela nous permet également d'identifier les bâtiments en zone
industrielle.




                     Carte 3 : Répartition des maisons, immeubles et bâtiments industriels




3
    Corine Land Cover est une base de données géographique issue du programme européen CORINE
    (COordination de l’INformation sur l’Environnement). C’est un véritable référentiel d’occupation du
    sol suivant 44 postes répartis selon 5 grands types d'occupation du territoire :
     Territoires artificialisés,
     Territoires agricoles
     Forêts et milieux semi-naturels,
     Zones humides,
     Surfaces en eau.


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G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E              Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                           G I S EM ENT S NE TS



                                             Bâtiment       Typologie         Surface
                                                              toiture           (m²)
                               Bâtiment industriel           Inclinée         2 846 406          17%
                               Bâtiment industriel           Terrasse         1 815 793          11%
                               Immeuble                      Inclinée         3 837 147          23%
                               Immeuble                      Terrasse         1 565 503          10%
                               Maison                        Inclinée         6 166 626          38%
                               Maison                        Terrasse           180 263           1%
                                                                             16 411 738         100%

           Tableau 1 : Répartition des surfaces de toiture par type de bâtiment et de toiture




              16 411 738 m²
              de toiture
                                                           Immeubles
                                                                                          71% en toiture inclinée
                                                         4 662 199 m²
                                                 33%     de toiture
                                                                                          29% en toiture terrasse


                                                            Maisons
                                                                                          97% en toiture inclinée
                                                         5 402 650 m²
                                                 39%     de toiture
                                                                                          3% en toiture terrasse


                                                         Bâtiments en
                                                             zone
                                                          industrielle
                                                                                          61% en toiture inclinée
                                                         6 346 889 m²
                                                 28%     de toiture
                                                                                          39% en toiture terrasse

             Figure 8 : Répartition des surfaces de toiture par type de bâtiment et de toiture




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        3.2. LES CONTRAINTES REGLEMENTAIRES DE PROTECTION DU
                        PATRIMOINE BATI
Le positionnement d'un bâtiment en regard des protections patrimoniales définit les
possibilités d'implanter un capteur solaire thermique ou photovoltaïque sur une
toiture. Il faut également tenir compte des dispositions générales du PLU (Plan Local
d'Urbanisme) qui indique les contraintes à respecter. Dans certains secteurs, des
règlements plus contraignants existent (Site classé, ZPPAUP, périmètre des
monuments historiques …). Nous présentons ci-après le classement de ces zones de
protection de la plus contraignante à la moins rédhibitoire pour l'implantation de
panneaux solaires.

La réglementation va prochainement évoluer à la suite du Grenelle de
l’environnement. En effet, la mesure N°4 présentée dans le document « 50 mesures
pour un développement des énergies renouvelables à haute qualité
environnementale » précise :
Mesure n°4 - Le permis de construire ne pourra plus s’opposer à l’installation de
systèmes de production d’énergie renouvelable sur les bâtiments, sauf dans des
périmètres nécessitant une protection, identifiés par l’autorité compétente en matière de plan
local d’urbanisme, ou dans des zones spécifiques (secteur sauvegardé, site inscrit ou classé,
…).
Cela signifie notamment que la notion du périmètre de 500 m aux abords d’un
monument historique devrait être repensée et évoluer vers une définition plus précise
de la zone d’interaction avec le monument historique.
Les indications ci-dessous ne tiennent pas compte de ces évolutions qui ne sont pas
encore actées.

    1. Les secteurs sauvegardés
Les capteurs solaires vont très difficilement s’insérer dans un secteur sauvegardé. Il
n’est pas envisageable d’installer des capteurs solaires dans un secteur sauvegardé,
à moins qu’ils ne soient pas visibles depuis l’espace public.
  Il n’y a pas de secteur sauvegardé en Isère.

    2. Les sites classés
Les capteurs solaires devront être parfaitement intégrés au site. Il faut absolument
éviter les pièces rapportées et les perceptions visuelles qui entreraient en concurrence
avec le site classé. Il paraît difficile d’installer des capteurs solaires dans un site
classé.
  Deux sites classés sur le territoire : la propriété Léon Besson et le Rocher du Fontanil.

    3. Les ZPPAUP (Zones de Protection du Patrimoine Architecturale, Urbain et
       Paysager)
L’implantation de capteurs solaires à l’intérieur d’une ZPPAUP est délicate puisque
les capteurs ne devront pas être visibles du domaine public. Au cas où cela s’avérerait
impossible, les capteurs devront offrir une discrétion maximale en recherchant une
teinte assurant un fondu avec le matériau dominant de couverture. Dans tous les cas,
un positionnement en façade principale est strictement interdit.
   Le centre historique de Grenoble est classé en ZPPAUP.

      4. Les monuments historiques


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L’implantation d’un champ solaire est possible dans un périmètre de 500 mètres de
rayon autour d’un édifice protégé, sous réserve d’étudier précisément les perceptions
du champ solaire depuis les édifices et d’effectuer un examen des covisibilités de
l’édifice et du champ solaire depuis différents points de vue remarquables.
   Il y a 49 monuments historiques sur le territoire (d’une croix en pierre jusqu'à un édifice
comme une cathédrale ou un château).

     5. Les sites inscrits
L’implantation d’un champ solaire est possible dans un site inscrit, sous réserve
d’étudier précisément les perceptions du champ solaire depuis les édifices et
d’effectuer un examen des covisibilités de l’édifice et du champ solaire depuis
différents points de vue remarquables.
   Il y a 17 sites inscrits sur le territoire (exemple : place de Verdun à Grenoble).




                                             Carte 4 : Le patrimoine culturel




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D’après la classification présentée et les différentes zones protégées au titre
patrimonial, une carte représentant quatre niveaux d'enjeu pour l'implantation de
panneaux solaires a pu être réalisée (voir page suivante) :
1. un niveau d'enjeu rédhibitoire où l'implantation de panneaux solaires est interdite,
2. un niveau d'enjeu fort où l'implantation de panneaux solaires est difficile,
3. un niveau d'enjeu moyen où l'implantation de panneaux solaires est délicate,
4. les zones où il n'y a pas de contraintes patrimoniales.




 Carte 5 : Niveau d’enjeu pour l’implantation de panneaux solaires au regard des contraintes
                                        patrimoniales




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                                             Contraintes (patrimoine
                                                                     Surface (m²)
                                                    culturel)
                                             Implantation impossible                      0      0%
                                             Implantation difficile                 631 205      4%
                                             Implantation délicate                1 536 568      9%
                                             Pas de contrainte                   14 243 965     87%
                 Tableau 2 : Répartition des surfaces de toiture par contrainte patrimoniale


Si dans l'ensemble peu de toitures semblent concernées par une contrainte d'ordre
patrimonial, il faut toutefois noter que sur certaines communes la surface de toitures
en zones délicates est quasiment aussi importante que la surface de toitures en zones
non contraintes (exemple : Domène, Veurey-Voroize, Sassenage) voire même est plus
importante comme sur la commune de Corenc. Ceci est dû à la présence de
monuments historiques. Aucune zone sur le territoire de la Métro ne présente une
interdiction d’implantation de capteurs solaires du fait d’une protection patrimoniale
forte. Le plus fort niveau de contrainte implique une implantation difficile ; il
s’applique sur le site classé situé sur la commune de Sassenage et dans la ZPPAUP
du centre historique de Grenoble.



        3.3. LES CONTRAINTES D’EXPOSITION : BATIMENT A L’OMBRE
Nous avons isolé les toitures de tous les immeubles ou maisons qui sont à l'ombre du
fait de la présence d'un bâtiment de plus grande hauteur situé au sud. Pour cela,
seuls les bâtiments susceptibles d'être à l'ombre de 10 heures à 14 heures (heure
solaire) pendant plus de six mois de l'année ont été pris en compte.
Ainsi, le bâtiment 2 sur la figure ci-dessous est considéré comme non favorable à
l'implantation de panneaux solaires. Par contre, le bâtiment 3 n'étant à l'ombre qu'en
début de matinée nous ne l'avons pas éliminé puisque l'ensoleillement à cette période
de la journée est moins important. L'orographie est bien sûr prise en compte dans le
cadre de cette analyse.




                                     10 heures                  Bât                      14 heures
                                                                 1       Bât 2

                                                Bât
                                                 3
      Bien qu'étant à
 l'ombre en début de
matinée, ce bâtiment                                                                Zone d'ombre du mois
     n'est pas pris en                                                              d'octobre au mois de
              compte                                                                février

                       Figure 9 : Méthodologie de prise en compte des bâtiments à l’ombre

La carte suivante fait apparaître les bâtiments susceptibles d'être à l'ombre (en rouge)
pendant une période trop importante dans l'année pour que la production de
panneaux solaires qui y seraient installés soit intéressante.



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                                         Carte 6 : Représentation des bâtiments à l’ombre




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                                                                                                        en % de la
                      Type de bâtiment            Type de toiture        Surface à l'ombre (m²)
                                                                                                      surface totale
                  Immeuble                   Inclinée                                  449 481               12%
                  Immeuble                   Terrasse                                  139 917               9%
                  Maison                     Inclinée                                  408 746               7%
                  Maison                     Terrasse                                   42 284               23%
                  Bâtiment industriel        Inclinée                                  227 196               8%
                  Bâtiment industriel        Terrasse                                   58 749               3%
                                                                                     1 326 373               8%
                        Tableau 3 : surfaces de toiture à l’ombre par typologie de bâtiment


Les bâtiments le plus souvent à l’ombre sont les maisons avec toiture-terrasse, mais
elles représentent le plus faible nombre de bâtiments. Ce sont ensuite les immeubles
qui sont les plus touchés.

D’une manière générale, les bâtiments se font peu d’ombre de manière continue les
uns aux autres.



        3.4. LES CONTRAINTES D’ORIENTATION DES BATIMENTS
L'orientation des bâtiments est également un paramètre dont il faut tenir compte dans
le cas de l'implantation d'un générateur photovoltaïque ou de capteurs solaires
thermiques.
Cette orientation doit être idéalement au sud. Voilà pourquoi nous avons identifié
toutes les maisons et immeubles dont les toitures sont à deux pans et mal orientées
pour l'implantation de ces systèmes.
Seuls les bâtiments rectangulaires sont pris en compte puisqu'il y a une incertitude
sur l'orientation des toitures pour les bâtiments carrés.
Les bâtiments qui ont une toiture orientée en deçà du sud-est et au-delà du sud-ouest
sont considérés comme n'étant pas favorables à l'implantation de capteurs solaires.
Ainsi sur la figure ci-dessous, le bâtiment A est bien orienté, le bâtiment B se trouve
en limite acceptable et le bâtiment C est identifié comme étant mal orienté.


                                                                          Y4
                                                                                                               Y4




                                                                          Y2
                                                                                                               Y2

                                                                                      X1                X3
                                             X1                     X3
               Bâtiment A                         Bâtiment B                               Bâtiment C




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                                                                                                                  G I S EM ENT S NE TS


                                  Type de bâtiment                  Surfaces des toitures à      en % de la
                                                                   deux pans mal orientées      surface totale
                           Immeuble                                               1 171 157           22%
                           Maison                                                 1 445 280           23%
                           Bâtiment industriel                                      684 665           15%

                                Tableau 4 : Surface des toitures à deux pans mal orientées




        3.5. SYNTHESE DES CONTRAINTES                                                           PATRIMONIALES                    ET
             D’ENSOLEILLEMENT
Nous présentons ici les surfaces qui n'ont aucune contrainte, patrimoniale ou
technique, et qui sont donc susceptibles d'accueillir des panneaux solaires.
Les tableaux ci-dessous présentent les résultats à l’échelle de la Métro, mais ils sont
disponibles à l’échelle communale.

                               Typologie de               Type de toiture         Surface sans          en % de la
                                 bâtiment                                            aucune          surface totale de
                                                                                  contrainte(m²)       la typologie
                       Immeuble                              Terrasse                 1 335 940              85%
                       Immeuble                              Inclinée                 1 705 229              44%
                       Maison                                Inclinée                 3 924 372              64%
                       Maison                                Terrasse                   132 870              74%
                       Bâtiment industriel                   Terrasse                 1 710 560              94%
                       Bâtiment industriel                   Inclinée                 1 817 046              64%
                                                                                     10 626 017

Les données détaillées en fonction du type de toiture sont utilisées essentiellement
pour la filière photovoltaïque, pour les autres filières, on utilise les ratios ci-dessous.

                                                Typologie de           Surface sans       en % de la
                                                  bâtiment                aucune         surface totale
                                                                       contrainte(m²)        de la
                                                                                           typologie

                                             Immeuble                        3 041 169               56%

                                             Maison                          4 057 242               64%

                                             Bâtiment industriel             3 527 606               76%
                                                                            10 626 017


                                     Tableau 5 : Surface de toiture sans aucune contrainte
Cette analyse cartographique du potentiel solaire montre que la grande majorité des
bâtiments de l’agglomération ne subit ni contrainte réglementaire ni contrainte
d’ensoleillement. Ces surfaces d’immeubles, de maisons et de bâtiments industriels
sans contrainte totalisent plus de dix millions de mètres carrés. Elles concernent en
moyenne plus d’un immeuble sur deux, deux maisons sur trois et les trois quarts des
bâtiments industriels sur le territoire de La Métro.




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                                                                                                          G I S EM ENT S NE TS




4.           PRESENTATION DES GISEMENTS NETS

        4.1. LES FILIERES « SOLAIRE THERMIQUE »

                      4.1.1. LES CHAUFFE-EAU SOLAIRES INDIVIDUELS (CESI)

                                   4.1.1.1. Considérations économiques
Nous indiquons ci-après les temps de retour sur investissement d'une installation
solaire pour le chauffage de l'eau chaude sanitaire, suivant l’énergie qu’elle substitue :


   CHAUFFE-EAU
  SOLAIRE POUR
   LES MAISONS
  INDIVIDUELLES


Energie substituée                           Gaz nat   Fioul              Propane       Electricité HC Chauffage urbain
Temps de retour
                                               13        10                 8                 12                  14
investisseur (ans)
Nombre total de
maisons (cible                               11 336    1 374               540              19 234               316
totale)
           Électricité heure creuse : dans une optique de renouvellement d'un cumulus électrique en fin de vie
       Tableau 6 : Temps de retour sur investissement de l'eau chaude solaire pour l'habitat


Ces temps de retour sur investissement tiennent compte d'une augmentation du coût
des différentes énergies et de l'inflation. Ils ont été calculés pour une installation
solaire thermique de 4,5 m² (moyenne des installations sur l’agglomération). Le crédit
d'impôt est bien sûr pris en compte tout comme les subventions de la Région (le
temps de retour étant beaucoup plus important sinon).


                                   4.1.1.2. Considérations techniques
Nous ne prendrons pas en compte les quelques maisons alimentées par le chauffage
urbain. Les maisons équipées d'un cumulus électrique seront prises en compte
malgré un temps de retour sur investissement important. En effet, la facilité de mise
en œuvre d'un chauffe-eau solaire individuel sur une maison équipée d'un cumulus,
compensera en partie le temps de retour plus important.

Les cibles indiquées dans le tableau - maisons chauffées par les différentes énergies -
sont pondérées par le coefficient déterminé avec l'approche cartographique sur les
contraintes d'implantation des panneaux solaires afin de déterminer le gisement
atteignable techniquement et légalement (gisement net). Pour les maisons, 64 % sont
« éligibles » pour l'installation de capteurs solaires (voir Tableau 5 : Surface de toiture
sans aucune contrainte).



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G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E       Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                    G I S EM ENT S NE TS



Gisement net des chauffe-eau solaires individuels dans les maisons existantes :


                 CHAUFFE-EAU SOLAIRE
               INDIVIDUEL DANS L'HABITAT
                       EXISTANT

                   Nombre total de Maisons
                                                    19 234            1 374               540               11 336
                         (cible totale)
                   Energie utilisée pour l'eau
x 64%                                             Electricité         Fioul          Gaz bouteille        Gaz naturel
                       chaude sanitaire
                      Gisement net CESI
                                                   12 295              878                345               7 246
                      (nb d'installations)
                     Gisement net annuel
                                                  1 025/an            59/an              23/an              483/an
                      (nb d'installations)

  Tableau 7 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires individuels sur le parc des maisons
                                         existantes


Le gisement net annuel tient compte du renouvellement des équipements (tous les 15
ans pour une chaudière fioul ou gaz et tous les 12 ans pour un cumulus électrique). Il
est en effet plus facile de proposer un CESI lors du changement des actuels systèmes
de chauffage de l'eau chaude sanitaire.


Gisement net des chauffe-eau solaires individuels dans les maisons neuves :
Le gisement net des chauffe-eau solaires individuels est présenté dans le tableau ci-
dessous, sachant qu'il est préférable de s'orienter sur un système solaire combiné
(chauffage + eau chaude) lorsque l'habitation n'est pas construite.



                  CHAUFFE-EAU SOLAIRE
                INDIVIDUEL DANS L'HABITAT
                           NEUF


                   Nombre de Maisons/an
                                                  146/an             3/an              8/an              167/an
                        (cible totale)
                  Energie utilisée pour l'eau
 x 64%                                           Electricité        Fioul          Gaz propane        Gaz naturel
                      chaude sanitaire
                Gisement net annuel CESI (nb
                                                   93/an             2/an              5/an              107/an
                       d'installations)


  Tableau 8 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires individuels sur le parc des maisons
                                           neuves


  Rappel des données 2007 :
  Fin 2007, le nombre total de CESI installés sur le territoire de l’agglomération
  grenobloise était de 299 pour une surface totale de 1 380 m².




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                      4.1.2. LES SYSTEMES SOLAIRES COMBINES (SSC)

                                   4.1.2.1. Considérations économiques
Nous indiquons ci-après les temps de retour sur investissement d'une installation
solaire pour le chauffage d'une habitation et de l'eau chaude sanitaire (ECS) :


     SYSTEME
     SOLAIRE
  COMBINE POUR
   LES MAISONS
  INDIVIDUELLES

Energie substituée                       Gaz nat      Fioul            Propane        Electricité HC Chauffage urbain
Temps de retour
                                              12        9                  7                 15                 13
investisseur (ans)
Nombre total de
maisons (cible                               11 336   6 870               674              7 295                395
totale)

           Électricité heure creuse : dans une optique de renouvellement d'un cumulus électrique en fin de vie
         Tableau 9 : Temps de retour sur investissement du chauffage solaire pour l'habitat


Ces temps de retour sur investissement tiennent compte d'une augmentation du coût
des différentes énergies et de l'inflation. Ils ont été calculés pour une installation
solaire thermique de 19 m² (moyenne des installations existantes sur
l’agglomération). Le crédit d'impôt est bien sûr pris en compte tout comme les
subventions de la Région (le temps de retour étant beaucoup plus important sinon).


                                   4.1.2.2. Considérations techniques
Pour les maisons existantes, les maisons chauffées au gaz naturel, de même que les
quelques maisons alimentées par le chauffage urbain et celles chauffées à l'électricité,
ne sont pas prises en compte. Seules les maisons équipées d'un système de chauffage
au gaz propane ou au fioul seront prises en compte. Pour une habitation chauffée à
l'électricité la mise en œuvre d'un chauffage solaire demanderait un investissement
trop important, et pour les habitations chauffées au gaz naturel ou via le chauffage
urbain, le temps de retour sur investissement est trop important. L'idéal pour
l'installation d'un système solaire combiné est de se trouver en présence d'un plancher
chauffant existant à basse température qui peut être alimenté par une pompe à
chaleur air-eau par exemple.

Pour les maisons neuves, toutes les énergies sauf le chauffage urbain (complexité de
mise en place) sont prises en compte ; en effet, les coûts sont nettement réduits
lorsque l’installation est prévue dès la conception de la maison, ce qui la rend plus
attractive même si l’énergie principale de chauffage de la maison est « peu chère ».

La mise en place d'un système solaire combiné impose de trouver un espace dégagé
orienté au sud et incliné à plus de 45°, cela signifie qu'il ne sera pas possible
d'implanter ces systèmes sur toutes les habitations ciblées. Voilà pourquoi nous avons


AXENNE                                                        MARS 2009                                                 P.32
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E               Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                                 G I S EM ENT S NE TS


     volontairement pris un coefficient de 50% qui sera appliqué en plus de celui que nous
     avons déterminé avec l'approche cartographique sur les contraintes d'implantation
     des panneaux solaires.


     Gisement net des systèmes solaires combinés dans les maisons existantes :


                                         SYSTEME SOLAIRE COMBINE
                                          DANS L'HABITAT EXISTANT


                                             Nombre total de Maisons
                                                                                   6 870               674
                                                   (cible totale)
                                             Energie utilisée pour l'eau
                 x 64% x 50%                                                       Fioul          Gaz Propane
                                                 chaude sanitaire
                                                Gisement net SSC
                                                                                  2 196                216
                                                (nb d'installations)
                                               Gisement net annuel
                                                                                  146/an              14/an
                                                (nb d'installations)
     Tableau 10 : Gisement net pour les systèmes solaires combinés dans les maisons existantes


     Le gisement net annuel tient compte du renouvellement des équipements (tous les 15
     ans pour une chaudière fioul ou gaz). Il faudra en effet proposer un système solaire
     combiné lors du changement des actuels systèmes de chauffage de l'habitation et de
     l'eau chaude sanitaire.


     Gisement net des systèmes solaires combinés dans les maisons neuves :


                     SYSTEME SOLAIRE COMBINE
                       DANS L'HABITAT NEUF


                         Nombre de Maisons/an
                                                                69/an            166/an             17/an              10/an
                              (cible totale)
                         Energie utilisée pour le
x 64% x 50%                                                   Electricité     Gaz naturel           Fioul          Gaz bouteille
                               chauffage
                        Gisement net annuel SSC
                                                                22/an            53/an              5/an               3/an
                           (nb d'installations)


         Tableau 11 : Gisement net pour les systèmes solaires combinés sur des maisons neuves


     Le gisement dans les habitations neuves est inférieur à ce qu'il serait possible de faire
     sur les maisons existantes.

       Rappel des données 2007 :
       Fin 2007 le nombre total de SSC installés sur le territoire de l’agglomération
       grenobloise était de 34 pour une surface totale de 646 m².




     AXENNE                                                         MARS 2009                                                      P.33
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E            Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
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                      4.1.3. LES CHAUFFE-EAU SOLAIRES COLLECTIFS (CESC)

                                   4.1.3.1. Considérations économiques
Nous indiquons ci-après les temps de retour sur investissement d'une installation
solaire pour le chauffage de l'eau chaude sanitaire pour les différentes énergies
existantes :



   CHAUFFE-EAU
     SOLAIRE
    COLLECTIF


Energie substituée                       Gaz nat      Fioul              Propane         Electricité    Chauffage urbain
Temps de retour
                                              18        16                 7                 13                  14
investisseur (ans)
Nombre total de
logements (cible                             20 413   7 106               174              38 666             24 768
totale)
Tableau 12 : Temps de retour sur investissement de l'eau chaude solaire pour les logements
                                         collectifs


Ces temps de retour sur investissement tiennent compte d'une augmentation du coût
des différentes énergies et de l'inflation. Ils ont été calculés pour une installation
solaire thermique de 45 m² (moyenne des installations existantes sur
l’agglomération). Les subventions de la Région - 30 % - sont prises en compte (le
temps de retour étant beaucoup plus important sinon).



                                   4.1.3.2. Considérations techniques
Dans l’habitat collectif
Les immeubles collectifs existants équipés d'un chauffage de l'eau chaude sanitaire
individuel (type chaudière gaz ou cumulus électrique) ne sont pas pris en compte.
Seuls les bâtiments existants équipés d'eau chaude solaire collective au fioul ou au
propane sont comptabilisés pour l'analyse du gisement net. Les bâtiments existants
raccordés au réseau de chaleur et au gaz naturel sont moins disposés à basculer sur
l'énergie solaire (temps de retour sur investissement plus important).

Pour les immeubles collectifs neufs, les chauffages au gaz naturel et électricité sont
pris en compte ; en effet, les coûts sont nettement réduits lorsque l’installation est
prévue dès la conception de l’immeuble, ce qui la rend plus attractive même si
l’énergie principale de chauffage est « peu chère ». Les autres énergies n’ont pas été
prises en compte en raison essentiellement du faible nombre d’immeubles y
recourant.

La cible indiquée dans le tableau est pondérée avec le coefficient issu de l'approche
cartographique sur les contraintes d'implantation des panneaux solaires afin de
déterminer le gisement atteignable techniquement et légalement (gisement net). Pour



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G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E             Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                          G I S EM ENT S NE TS


les immeubles 56 % sont « éligibles » pour l'installation de capteurs solaires (voir
Tableau 5 : Surface de toiture sans aucune contrainte).

Nous avons retenu un ratio de 1,5 m² de capteur solaire installé par logement et pour
estimer le nombre d'installations, nous avons repris le chiffre de 45 m² par installation
(moyenne des installations collectives sur le territoire de l’agglomération grenobloise).

Gisement net des chauffe-eau solaires collectifs dans l’habitat collectif existant :


                                               CHAUFFE-EAU SOLAIRE
                                                COLLECTIF DANS LES
                                               IMMEUBLES EXISTANTS


                                              Nombre total de logements           7 106             174
                                               Energie utilisée pour l'eau
                                                                                   Fioul        Gaz propane
                                                   chaude sanitaire
     x 1,5 m²/logement x 56%
                                             Gisement net pour les chauffe-
                                                 eau solaire collectifs           6 000             147
                                                      (nb de m²)
                                                  Gisement net CESC
                                                                                   133                 3
                                                  (nb d'installations)


 Tableau 13 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires collectifs sur le parc de logements
                                    collectifs existants


Un système solaire pour l'eau chaude sanitaire sur un immeuble collectif peut-être
mis en œuvre n'importe quand dans la mesure où il s'agit de préchauffer l'eau
sanitaire et donc d'installer un ballon solaire en amont du préparateur d'eau chaude
existant.


Gisement net des chauffe-eau solaires collectifs dans l’habitat collectif neuf :

Nous avons pris la même
pondération pour calculer le                               CHAUFFE-EAU SOLAIRE
gisement net annuel dans les                                COLLECTIF DANS LES
immeubles neufs.                                             IMMEUBLES NEUFS


                                                           Nombre de logements/an
                                                                                              498/an           933/an
                x 1,5 m² par logement x 56%
                                                           Energie utilisée pour l'eau
                                                                                           Gaz naturel        Electricité
                                                               chaude sanitaire
                                        Gisement net annuel pour les
                                        chauffe-eau solaire collectifs  420/an      787/an
                                                 (nb de m²)
    Tableau 14 : Gisement net pour les chauffe-eau annuel pour les
                                        Gisement net solaires collectifs sur des immeubles de
                                       logements solaire collectifs
                                        chauffe-eau neufs                9/an        17/an
                                            (nb d'installations)




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                                                                                                                    G I S EM ENT S NE TS


Sur les bâtiments publics neufs
Certains bâtiments publics sont tout à fait adaptés à l’installation de capteurs solaires
thermiques pour la production d’eau chaude sanitaire : c’est le cas par exemple
d’établissements de santé ou d’action sociale, d’hébergement, de bâtiments
accueillant des activités culturelles et de loisirs, etc.

Les données concernant la construction de ce type de bâtiments sont disponibles par
l’intermédiaire du fichier SITADEL de la DRE (voir § sur la Dynamique de
construction). Les catégories de regroupement utilisées dans ce fichier ne
correspondent pas forcément toutes à des bâtiments qui pourraient être équipés
d’installations solaires (exemple : auditorium ou bibliothèque pour la catégorie
culture/loisir), c’est la raison pour laquelle un coefficient de 50% a été appliqué aux
chiffres du fichier pour estimer le nombre de bâtiments intéressants.

Les besoins en eau chaude sanitaire de ces bâtiments ont ensuite été calculés grâce
aux données du CEREN (consommations unitaires par branche à climat normal).

A partir des données de consommation, les surfaces de capteurs nécessaires ont été
calculées puis pondérées avec les coefficients obtenus à partir de l’analyse
cartographique.


Gisement net des chauffe-eau solaires collectifs dans les bâtiments publics neufs :

    CHAUFFE-EAU SOLAIRE
     COLLECTIF SUR LES
  BATIMENTS PUBLICS NEUFS



                                       Santé, action sociale (hôpital,     Hébergement (foyer de         Bâtiment culture et loisir (salle de sport,
        Type de bâtiment                maison de retraite, crèche, personnes agées, d'étudiants, de patinoire, vestiaire, salle polyvalente, foyer
                                        caserne de pompiers, etc.)     jeunes travailleurs, hotel, etc.)                rural, etc.)

    m² construit par an
                                                30 267/an                           625/an                               15 645/an
       (cible totale)
 Consomation d'eau chaude
          annuelle                                912/an                            27/an                                  627/an
         (MWh/an)
   Gisement net annuel
                                                  514/an                            15/an                                  353/an
   surface installée (m²)

    Tableau 15 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires sur des bâtiments publics neufs


  Rappel des données 2007 :
  Fin 2007 le nombre total d'installations solaires collectives sur le territoire de
  l’agglomération grenobloise était de 72 pour une surface totale de 3 268 m².




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                                                                                                             G I S EM ENT S NE TS



                      4.1.4. LE CHAUFFAGE DES PISCINES

                                   4.1.4.1. Considérations économiques
L'investissement pour la solarisation d’une piscine est généralement amorti sur une
période de 4 à 6 ans (suivant l’énergie substituée et le type de capteurs installés -
moquettes ou vitrés).

Les piscines pour lesquelles une installation solaire est avantageuse sont celles
utilisant actuellement une énergie de chauffage relativement chère (comme
l’électricité ou le fioul). Cependant, la substitution du gaz naturel reste également
intéressante bien que le temps de retour soit plus long.


                                   4.1.4.2. Considérations techniques
Parmi les 46 bassins existants sur le territoire de l’agglomération grenobloise, seules
celles ayant une surface supérieure à 200 m² ont été retenues : ce sont celles qui ont
a priori une utilisation continue. La surface de ces 29 piscines de plus de 200 m²
s'élève à 12 165 m², ce qui pourrait représenter une surface de capteurs solaires de
6 000 m².

La principale contrainte pour la solarisation d’une piscine est de disposer d’une
surface disponible suffisante, au sol ou en toiture, pour y implanter les capteurs, car
la surface de capteurs nécessaire est égale, en première approximation, à la moitié de
la surface du bassin à chauffer. Pour refléter cette contrainte, un coefficient de 50% a
été appliqué, en considérant que seule une piscine sur deux pourrait être équipée.

Enfin, nous avons pris comme hypothèse que 5 piscines sont équipées par an. Le
gisement net est donc de 525 m² environ par an pendant 6 ans.

Gisement net des installations solaires pour les piscines existantes :

                                      MOQUETTE SOLAIRE POUR
                                       LES BASSINS EXISTANTS

                                                                                   Bassins
                                             Type de bâtiment                   (surface >200)
                                               nb de bassins                         29
                                                (cible totale)
                                         Gisement global pour les
                                            moquettes solaires                     3 041
                                                 (nb de m²)
                                           Gisement net annuel
                                           surface installée (m²)                  1 049
                                              (5 piscines /an)

       Tableau 16 : Gisement net pour les installations solaires dans les piscines existantes


Actuellement, il n’y a pas de piscine équipée en solaire thermique, que ce soit pour le
maintient en température des bassins ou pour le préchauffage de l’eau de
renouvellement des bassins et/ou de l’eau chaude sanitaire, sur l’agglomération de
Grenoble.



AXENNE                                                          MARS 2009                                                   P.37
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E        Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                     G I S EM ENT S NE TS




                              Carte 7 : Positionnement des piscines et surface des bassins



                      4.1.5. LE SOLAIRE DANS L’INDUSTRIE
Les activités qui se prêtent le mieux à l'installation d'un chauffe-eau solaire sont les
activités annuelles pour lesquelles la consommation d'eau chaude est importante
(industrie agro-alimentaire, papeterie, etc.).

Sur la base des données de construction SITADEL sur les bâtiments industriels hors
stockage, il est possible d’estimer un gisement net : en effet, il est plus facile de
concevoir une installation de ce type dès la conception d’un bâtiment.

Ces bâtiments ont été pondérés par les coefficients obtenus pour les bâtiments
industriels (zones d’activité) à partir de l’analyse cartographique (76%). Le résultat a
encore été multiplié par 5 % car l’étude au cas par cas de ces industries risque d’en


AXENNE                                                  MARS 2009                                                   P.38
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                                                                                                                G I S EM ENT S NE TS


faire émerger un grand nombre pour lequel une installation de chauffage solaire de
l’eau n’est pas adaptée.

Gisement net du solaire thermique dans l’industrie :

                                               SOLAIRE HAUTE-
                                             TEMPERATURE POUR
                                                 L'INDUSTRIE

                                                                           Laiterie, abattoir, cave vinicole,
                                              Type de bâtiment                        usines, etc.
                                                nb d'industrie
                                                                                        41/an
           x 76% x 5%                            (cible totale)
                                             Gisement net annuel
                                                                                         2/an
                                              (nb d'installations)

                       Tableau 17 : Gisement net pour le solaire thermique dans l’industrie




        4.2. LES FILIERES « BOIS ENERGIE »

                      4.2.1. DEMARCHE ET NOTE METHODOLOGIQUE
Le bois énergie dans l'habitat est étudié d'une part dans le cadre d'un chauffage
d'appoint, pour favoriser des équipements performants, et d'autre part, pour le
chauffage des maisons neuves ou existantes se prêtant à l'installation d'une chaufferie
bois.

Dans le secteur collectif, la démarche consiste essentiellement à s'intéresser à
l'implantation de chaufferies bois collectives et aux réseaux de chaleur.


                      4.2.2. LES POELES ET INSERTS
Les appareils de type inserts ou poêles sont fréquemment installés en appoint sur les
maisons chauffées à l'électricité. Au plan national, un ménage sur deux en résidence
principale déclare posséder un chauffage au bois, insert ou poêle (d’après les chiffres
clés du bâtiment, ADEME 2007).

D’autre part, pour la promotion des équipements performants de type inserts ou
poêles à bois, toutes les maisons actuellement équipées par des équipements anciens
forment un gisement potentiel.

L’enjeu est important puisqu’il consiste, d’une part à moderniser un parc
d’équipements estimé à plus de 5 000 cheminées et poêles, et d’autre part à équiper
de poêles les maisons actuellement chauffées à l’électricité, au fioul ou au gaz naturel
qui n’en possèdent pas.

Sur les maisons qui ne sont actuellement pas équipées de poêles ou inserts, un
coefficient de 50 % a été affecté compte tenu de la difficulté d’installer un conduit de
fumée.
En ce qui concerne les maisons neuves, on considère qu’il serait possible d'équiper
les trois quarts des maisons situées en dehors des zones de tissu urbain dense.



AXENNE                                                               MARS 2009                                                 P.39
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                                                                                                             G I S EM ENT S NE TS


Gisement net des équipements poêles et inserts sur les maisons :


            BOIS ENERGIE SUR LES
                  MAISONS

                                                            Poêles, inserts                       Poêles, inserts
                                                               26 176                                  325
                   Cible envisagée                maisons existantes chauffage électrique,   Constructions neuves par an
                                                                 fioul, gaz

         Gisement net pour les poêles
                                                                  13 088                               163/an
          et inserts performants (nb)

                      Tableau 18 : Gisement net pour les équipements de poêles et inserts



                      4.2.3. LES                CHAUDIERES                  AUTOMATIQUES               DANS         L’HABITAT
                                         INDIVIDUEL

                                   4.2.3.1. Considérations économiques
Nous indiquons ci-après les temps de retour sur investissement d'une chaufferie bois
par rapport aux différentes énergies existantes :



  CHAUDIERE
 INDIVIDUELLE
 AUTOMATIQUE
    AU BOIS
                                                                                                                câbles chauffant
Energie
                                       Gaz nat            Fioul               Propane        Electricité HP     Electricité HC
substituée
Temps de retour
                                             11             1                      1               3                       7
investisseur
Nombre total de
maisons (cible                         11 336            6 870                   674                       7 295
totale)
Tableau 19 : Temps de retour sur investissement des chaudières automatiques au bois dans
l'habitat


Ces temps de retour sur investissement tiennent compte d'une augmentation du coût
des différentes énergies et de l'inflation. Ils ont été calculés pour une chaufferie bois
aux granulés de 15 kW (utilisée dans une maison de 160 m²) et comparés avec un
investissement traditionnel (le prix de la fourniture et de la pose d’une chaudière ou
d’un système de chauffage électrique ainsi que des émetteurs).

Ils sont calculés par comparaison entre une chaudière granulés bois et l’installation
de chauffage indiquée dans le tableau. Le calcul est effectué dans le cadre du
remplacement de l’installation existante lorsque celle-ci est en fin de vie.

Le crédit d'impôt est pris en compte tout comme les subventions de la Région Rhône-
Alpes (le temps de retour étant beaucoup plus important sinon).



AXENNE                                                            MARS 2009                                                    P.40
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E         Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                      G I S EM ENT S NE TS


Pour l'installation de chaudières aux granulés de bois, nous orientons notre approche
sur les propriétaires actuellement chauffés au fioul et au gaz propane. Ce sont eux qui
sont le plus enclins à changer d'énergie compte tenu de la hausse des prix depuis les
cinq dernières années. Les propriétaires équipés d'un chauffage à l'électricité
s'orienteront plus difficilement sur le bois énergie puisqu'une telle installation
supposerait également de faire des travaux pour les émetteurs de chaleur et le réseau
hydraulique. Quant aux maisons chauffées actuellement au gaz naturel, le temps de
retour est plus important.


                                   4.2.3.2. Considérations techniques et réglementaires
En ce qui concerne l’installation de chaudières à granulés de bois, un coefficient de
30% a été appliqué sur les maisons existantes chauffées au fioul, au gaz propane et
au bois ou au charbon ainsi que sur les maisons neuves. Ce coefficient permet de
tenir compte de critères qui doivent être respectés pour envisager la mise en place
d’une chaudière bois :
      une taille minimum pour avoir un minimum de besoins en chaleur (les plus petites
      chaudières ne descendent pas en dessous de 12 kW),
      une taille minimum pour pouvoir réserver un emplacement pour le silo de stockage
      des granulés,
      un espacement minimum entre les maisons de manière à pouvoir respecter la
      législation sur les conduits de cheminée,
       un accès aisé depuis la route pour la livraison du combustible.

Gisement net des chaudières automatiques au bois dans les maisons :



                       BOIS ENERGIE SUR LES
                             MAISONS

                                                      Chaudière bois individuelle                 Chaudière bois individuelle
                                                               7 932                                        251
                              Cible envisagée     Maison s existantes Chauffage fioul et g az
                                                                   pro pane                     Maisons neuves (>150m²) par an

  x 30%
                        Gisement net pour les
                       chaudières individuelles                    1 839                                    58/an
                         (nb d'installations)


      Tableau 20 : Gisement net pour les chaudières automatiques au bois dans les maisons



Rappel des données 2007 :
Fin 2007, le nombre de chaudières automatiques individuelles au bois sur le territoire
de l’agglomération grenobloise était de 66 pour une puissance installée de 1,46 MW
au total.




AXENNE                                                     MARS 2009                                                            P.41
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E                   Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                                G I S EM ENT S NE TS



                      4.2.4. LE BOIS ENERGIE DANS LES ETABLISSEMENTS PUBLICS
Le potentiel de mise en œuvre du bois énergie vise des chaudières individuelles pour
ce type de bâtiments, mais également la création de petits réseaux de chaleur. En
effet, la concentration de l'habitat et des équipements collectifs incite à réfléchir à ce
type d'approche.

La mise en place d'un réseau de chaleur permet aussi :
 - de réduire le nombre de chaudières en fonctionnement et ainsi de limiter les
   atteintes à l’environnement,
 - de créer une dynamique capable de mobiliser les acteurs du territoire (artisans,
   entreprises, …), de les fédérer pour valoriser leur savoir-faire,
 - de favoriser l'activité locale et la création d'emplois (valorisation des sous-produits
   bois, entretien et gestion des équipements de chauffage),
 - de réduire la facture énergétique finale des consommateurs qui n'ont plus à gérer
   leur équipement de production de chaleur.


Gisement global des installations bois énergie collectives :
Nous avons pris les chiffres de la dynamique de construction sur les bâtiments
collectifs suivants :
 - les établissements d'enseignement (écoles, collèges, lycées),
 - les équipements collectifs sportifs (stades, piscines, gymnases, etc.),
 - les établissements de santé,
 - les équipements collectifs d'action sociale,
 - les équipements d’hébergement.

Le gisement global, c’est-à-dire non pondéré par une approche sur les contraintes
réglementaires et techniques, calculé pour ces installations a été ensuite affecté d’un
coefficient de 67% pour tenir compte de ces contraintes.


    BOIS ENERGIE SUR LES
    BATIMENTS COLLECTIFS
           NEUFS                                            Equip. coll. de
                                             Enseignements culture et loisirs     Santé        Action sociale     Hébergement
     Cible envisagée par an
                                               21 863/an        15 645/an       24 330/an         5 937/an           625/an
         (m² SHON / an)
 Gisement pour les installations
           bois-énergie                         1 749/an         2 086/an        2 061/an          419/an            44/an
          (kW installés)

      Tableau 21 : Gisement global pour les installations de bois-énergie sur une partie des
                                      bâtiments collectifs




AXENNE                                                              MARS 2009                                                   P.42
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E          Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                       G I S EM ENT S NE TS



                      4.2.5. LE BOIS ENERGIE SUR LES RESEAUX DE CHALEUR
L’agglomération de Grenoble est marquée par ses réseaux de chauffage urbain
interconnectés présents sur sept communes de l’agglomération. Les centrales qui
l’alimentent utilisent pour certaines du bois, au moins en partie.

Les prospectives quant au chauffage urbain communiquées par la CCIAG sont
données ici, mais elles concernent également l’incinération d’autres combustibles
organiques :
   - à l’horizon 2010 :
          production thermique à partir de la biomasse (bois et farines) :
          202 000 MWh/an,
          production thermique UIOM LA TRONCHE : 300 000 MWh x 0,5 =
          150 000 MWh/an,
          production électrique POTERNE : 12 500 MWh à partir de la biomasse,
          production électrique UIOM LA TRONCHE : 36 000 MWh x 0,5 =
          18 000 MWh/an,
   - à l’horizon 2020 :
          production thermique à partir de la biomasse : 270 000 MWh/an,
          production électrique POTERNE : 22 000 MWh/an à partir de la biomasse.

Nous avons tenu pris en compte les projets Giant et Campus en prenant l’hypothèse
de deux réseaux de chaleur bois énergie qui totaliserait une production de
50 000 MWh/an.

En ce qui concerne des réseaux de chaleur plus petits, mis en place par exemple
autour d’un bâtiment public, ils sont inclus dans le paragraphe précédent.

        4.3. LES FILIERES « GEOTHERMIE »

                      4.3.1.             DANS L’HABITAT INDIVIDUEL
Dans l’habitat individuel, l’énergie exploitable est la géothermie de surface, dite « très
basse énergie » ; elle ne peut être utilisée pour le chauffage d’habitations que par
l’intermédiaire de pompes à chaleur. Pour déterminer les gisements nets
d’installation de pompes à chaleur dans l’habitat individuel, les hypothèses suivantes
ont été prises :
  - les pompes à chaleur utilisant des capteurs verticaux sont plutôt installées dans
    les maisons existantes (moins de contraintes sur le terrain),
  - les pompes à chaleur utilisant des capteurs horizontaux sont plutôt installées dans
    des maisons neuves (moins onéreuses à l’investissement).

  Remarque : Les pompes à chaleur air/air ne sont pas considérées ici en raison de leurs non-
  appartenances à la famille des énergies renouvelables.




AXENNE                                                    MARS 2009                                                   P.43
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E                   Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                                G I S EM ENT S NE TS


Capteurs verticaux
Dans l’existant, l’installation d’une pompe à chaleur pose le problème de la diffusion
de la chaleur à l’intérieur de la maison ; en effet, si la maison possède une chaudière
alimentant un réseau hydraulique de radiateurs, ceux-ci dont dimensionnés pour
fonctionner à la température de l’eau produite par la chaudière, c’est-à-dire environ
80°C, alors que la pompe à chaleur produit généralement de l’eau à « basse
température » c’est-à-dire 50°C environ. Il est donc nécessaire d’adapter les
émetteurs, ce qui peut impliquer de les changer. C’est pourquoi seules les maisons
chauffées avec les énergies les plus « chères » – le fioul et le propane – ont été
retenues comme cibles.

Pour tenir compte de la potentialité des sols déterminée dans le rapport sur les
gisements bruts, le coefficient appliqué découle du taux de maisons situées sur les
zones de meilleur potentiel par rapport au nombre total de maisons. Il est de 67 %
pour les capteurs verticaux.
Enfin, un coefficient de 75 % a également été pris en compte : il traduit les difficultés
d’implantation possibles sur le terrain considéré.

Le gisement net annuel a été calculé en divisant le gisement net par 15 (durée de 15
ans des chaudières que les pompes à chaleur viennent remplacer).

Gisement net des pompes à chaleur dans les maisons existantes :


                                      GEOTHERMIE VERTICALE DANS
                                          L'HABITAT EXISTANT


                                             Nombre total de maisons
                                                                                   6 870             674
                                                  (cible totale)
         x 67% x 75%                          Energie de chauffage
                                                                                   Fioul        Gaz Propane
                                             Gisement net géoth. vert.
                                                                                   3 445            338
                                                (nb d'installations)
                                               Gisement net annuel
                                                                                    230              23
                                                (nb d'installations)
         Tableau 22 : Gisement net des pompes à chaleurs dans l’habitat individuel existant

Capteurs horizontaux
Le nombre de maisons neuves individuelles construites chaque année a été affecté
d’un coefficient de 59% permettant de retranscrire les différentes potentialités sur le
territoire de la Métro (cf. rapport sur les gisements bruts) : ce coefficient est calculé à
partir du taux de maisons situées dans les zones les plus favorables.

De plus, un coefficient de 50 % a été appliqué pour tenir compte des difficultés
d’implantation des capteurs horizontaux : nécessité d’une grande surface de terrain
(environ 1,5 fois la surface à chauffer), absence d’arbres, etc.




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                                                                                                           G I S EM ENT S NE TS


Gisement net des pompes à chaleur dans les maisons neuves :


                                             GEOT HERMIE HO RIZO NT AL E
                                               DANS L'HABITAT NEUF


                                               Nombre de maisons/an
                                                                                     325/an
                                                     (cible totale)
                    x 59% x 50%               Gisemen t net geo th. Horiz.
                                                                                     97/an
                                                  (nb d'in stallation s)
            Tableau 23 : Gisement net des pompes à chaleurs dans l’habitat individuel neuf




                      4.3.2. DANS L’HABITAT COLLECTIF
Étant données les difficultés de mise en place d’une pompe à chaleur et d’un forage
sur nappe pour des immeubles de logements existants, seul le gisement sur les
immeubles neufs a été retenu.

Le nombre d’immeubles neufs construits chaque année a été affecté d’un coefficient
de 88% permettant de retranscrire les différentes potentialités sur le territoire de la
Métro (cf. rapport sur les gisements bruts) : ce coefficient est calculé à partir du taux
d’immeubles situés dans les zones les plus favorables.

De plus, un coefficient de 50 % a été appliqué pour tenir compte des difficultés
d’implantation des capteurs pour le chauffage d’un immeuble d’habitation.

Gisement net des pompes à chaleur dans l’habitat collectif neuf :



                                               GEOTHERMIE SUR NAPPE
                                                  COLLECTIF NEUF


                                                Nombre d'immeubles/an
                                                                                         134/an
                                                     (cible totale)
                   x 88% x 50%
                                                     Gisement net
                                                                                         59/an
                                                  (nb d'installations)
              Tableau 24 : Gisement net des pompes à chaleurs dans l’habitat collectif neuf




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        4.4. LES FILIERES « PHOTOVOLTAÏQUE »
Nous indiquons ci-après les temps de retour sur investissement d'une installation
photovoltaïque pour les différents acteurs et suivant le type de structure des modules
(standard ou intégré au bâti) :




   INSTALLATION
      PHOTO-
     VOLTAÏQUE

                                         Habitat individuel               Collectivité                  Entreprise
Structure des                                       Intégration                  Intégration                  Intégration
                                      Standard                       Standard                      Standard
modules                                               au bâti                       au bâti                      au bâti
Temps de retour
                                             10         6               15              8              16              10
investisseur (ans)

Tableau 25 : Temps de retour sur investissement d'une installation photovoltaïque pour
différents maîtres d'ouvrage


Ces temps de retour sur investissement tiennent compte du tarif d’achat de
l’électricité photovoltaïque, des subventions de la Région Rhône-Alpes et du crédit
d'impôt pour les installations individuelles sur des habitations principales :
  - tarif d’achat :
           60,176 c€/kWh pour une installation intégrée mise en place en 2009,
           32,823 c€/kWh pour une installation non intégrée mise en place en 2009,
  - subventions de la région Rhône-Alpes : soumises à des conditions d’obtention,
    notamment efforts en matière de maîtrise des consommations d’électricité,
  - crédit d’impôt de 50 % du montant de l’opération hors pose pour les particuliers.


                      4.4.1. LE PHOTOVOLTAÏQUE                                RACCORDE          AU       RESEAU         DANS
                             L’HABITAT
Toutes les habitations existantes sont susceptibles d'être équipées d'un générateur
photovoltaïque, il faut donc simplement tenir compte des contraintes réglementaires
(3kWc : le seuil pour bénéficier du crédit d’impôt et du taux de TVA réduit) et
techniques (orientation des maisons, ombres portées, etc.) afin de déterminer le
gisement net de la filière photovoltaïque.

Pour les habitations neuves, nous avons pris comme hypothèse qu’une intégration
architecturale sur toiture inclinée serait toujours réalisée compte tenu de la prime de
27 cts€/kWh qui permet d'obtenir un temps de retour sur investissement beaucoup
plus intéressant. Le coefficient affecté pour calculer le gisement net est le même que
pour les habitations existantes.

Les cibles indiquées dans le tableau sont pondérées avec l'approche cartographique
sur les contraintes d'implantation des modules photovoltaïques afin de déterminer le
gisement atteignable techniquement et légalement (gisement net). Pour les maisons
en toiture-terrasse, 74 % sont situées en zone non contrainte pour l'installation de


AXENNE                                                            MARS 2009                                                 P.46
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  capteurs solaires photovoltaïques (voir tableau n°5). Pour les maisons avec une toiture
  inclinée, c’est le cas de 64 % d’entre elles.

  Pour tenir compte du fait qu’au-delà de 30 m² le particulier ne pourra plus bénéficier
  du crédit d’impôt et de la TVA réduite sur les travaux, le gisement en mètre carré est
  calculé en prenant une surface de 30 m² pour chaque installation. Ceci permet
  également de conserver une cohérence quant aux capacités financières des
  particuliers.

  Gisement net des installations photovoltaïques sur les maisons :


                                                PHOTOVOLTAIQUE DANS
                                                 L'HABITAT INDIVIDUEL
                                                                               Toiture terrasse   Toiture inclinée   Toiture inclinée
                                                                                   structure         structure
                                                                                                                   structure intégrée sur
                                                    Type d'installation         standard sur       intégrée sur
                                                                                                                       le neuf par an
                                                                                   l'existant        l'existant
                                                 Nombre total de maisons
                                                                                    1 074             31 726               325/an
                                                     (cible totale)
                                                   Gisement net pour les
x 74 % (toiture terrasse)
                                               installations photovoltaïques         792              20 190              207/an
x 64 % (toiture inclinée)
                                                    (nb d'installations)

                                                       Gisement net
                 x 30m²                               (m² de toiture)
                                                                                    23 753           605 699              6 210/an



                 Tableau 26 : Gisement net des installations photovoltaïques sur les maisons


  Le potentiel sur les habitations existantes est encore une fois bien supérieur au
  potentiel sur les constructions neuves.

  Les maisons aux toitures-terrasses sont moins prioritaires dans le cadre de cette
  analyse puisque l'intégration est plus délicate à mettre en œuvre. Toutefois, nous les
  avons pris en compte dans l’optique de la nouvelle règle d’intégration de ces
  installations au bâti.
  Le Grenelle de l’environnement prévoit de redéfinir les critères d’intégration. Aussi,
  l’installation considérée en sur-toiture pourrait être éligible au tarif bonifié si les
  modules sont dans le même prolongement que le bâtiment (sous toute réserve d’un
  décret qui viendra préciser ce point).

  Les communes périphériques de l’agglomération sont celles qui présentent les plus
  forts gisements en raison du nombre important de maisons.

    Rappel des données 2007 :
    Fin 2007, le nombre total d'installations photovoltaïques individuelles sur le
    territoire de l’agglomération grenobloise était de 65 pour une surface totale de
    1 256 m².




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                                                                                                G I S EM ENT S NE TS


                      4.4.2. LE PHOTOVOLTAÏQUE                  RACCORDE             AU     RESEAU         DANS
                             L’HABITAT COLLECTIF
Sur un immeuble collectif neuf, le promoteur est à même d'intégrer un générateur
photovoltaïque sur son bâtiment et le remettre en exploitation à la copropriété. Le
financement peut alors se faire en côte part des appartements vendus et les revenus
de la vente de l'électricité venir en déduction des charges de copropriétés. Cette
approche permet également d'engager les promoteurs sur des solutions d'utilisation
rationnelle de l'énergie pour les usages des communs (éclairage, VMC, ascenseurs,
etc.). Sur un immeuble existant, la démarche peut être un peu plus compliquée.

Tous les immeubles sont susceptibles d’être équipés d’un générateur photovoltaïque,
il faut donc simplement tenir compte des contraintes réglementaires et techniques
(travail réalisé dans l’approche cartographique) afin de déterminer le gisement net
pour cette catégorie de projets.

Les cibles sont les surfaces de toitures existantes par catégorie ou construites chaque
année (déterminées grâce au fichier SITADEL). Elles sont pondérées par le coefficient
déterminé dans l’approche cartographique (85% pour les toitures-terrasses, 44%
pour les toitures inclinées et 56% tous types de toitures confondus). Un autre
coefficient leur est appliqué :
 - de 40% pour les toitures-terrasses pour tenir compte des lanterneaux, conduits de
   ventilation, cages d'ascenseur, etc.,
 - de 70% x 50% pour les toitures inclinées : 70% de la toiture pour tenir compte des
   cheminées, velux, etc., et 50% pour tenir compte de la moitié de la surface totale
   (les modules ne sont pas installés au nord).
 - 40% pour les immeubles neufs, pour les raisons citées ci-dessus.

Gisement net des installations photovoltaïques dans l’habitat collectif :

   PHOTOVOLTAIQUE DANS L'HABITAT
            COLLECTIF
                                             Toiture terrasse    Toiture inclinée
                  Type d'installation          Membrane
                                                                                     structure intégrée sur des
                                              amorphe sur       Structure intégrée
                                                                                         immeubles neufs
                                                 l'existant        sur l'existant
                      Nombre de m²
                       (cible totale)          1 565 503            3 837 147                64 335/an

      Gisement net pour les installations
              photovoltaïques                    3 071               3 430                     83/an
             (nb d'installations)

                 Gisement net annuel
                                                534 376             596 830                  14 486/an
                 surface installée (m²)


      Tableau 27 : Gisement net pour les installations photovoltaïques sur les immeubles de
                                        logements neufs

Rappel des données 2007 :
Fin 2007, le nombre d'installations photovoltaïques en collectif sur le territoire de
l’agglomération grenobloise était de 19 pour une surface totale de 3 304 m².




AXENNE                                             MARS 2009                                                   P.48
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E                           Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                                        G I S EM ENT S NE TS


                      4.4.3. LE             PHOTOVOLTAÏQUE RACCORDE AU RESEAU SUR LES
                                         GRANDS BATIMENTS
Les bâtiments ont été sélectionnés pour leurs aspects démonstratifs. Au-delà d'un
objectif de production d'électricité, le propriétaire pourra mettre en valeur
l’installation photovoltaïque. La fréquentation des sites étant importante et
hétéroclite, il sera possible de placer un panneau d'indication à l'entrée des bâtiments
pour présenter en direct la production du générateur, sur les bâtiments
d’enseignement, la centrale photovoltaïque pourra faire l’objet de travaux pratiques
(PC raccordé à la centrale d’acquisition).

Pour les bâtiments neufs, la cible a été pondérée par le coefficient obtenu pour les
immeubles (zones urbaines denses) à partir de l’analyse cartographique (56%). Un
coefficient de 40% a ensuite été appliqué, car la surface de toiture n’est jamais
disponible en totalité (lanterneaux, conduits de ventilation, cages d’ascenseur, etc.).
La surface SHON donnée par le fichier SITADEL avait préalablement été divisée par le
nombre d’étages pour obtenir la surface de toiture.

Pour les bâtiments existants, leur localisation précise étant connue, il a été possible
de leur appliquer directement la méthodologie cartographique du gisement net pour
déterminer combien d’entre eux n’étaient soumis à aucune contrainte. Un coefficient
de 40% a également été appliqué pour tenir compte de la disponibilité de la toiture.


Gisement net des installations photovoltaïques sur les grands bâtiments :
 PHOTOVOLTAIQUE SUR
    LES IMMEUBLES
  COLLECTIFS NEUFS
                                      Structure intégrée              Stucture intégrée                 Bureau              Commerces               Stucture intégrée
                                Bâtiments d'enseignement,                                          Bureau (mairie,     Commerce (grande
                                 de culture et loisir (collège, Santé, action sociale (hôpital,     gendarmerie,        surface, magasins
                                                                                                                                               Hébergement (foyer de
      Type de bâtiment              lycée, salle de sport,       maison de retraite, crèche,        immeuble de         de vente, marché
                                                                                                                                            personnes âgées, hotel, etc.)
                                vestiaires, salle polyvalente, caserne de pompiers, etc.)          bureau, cabinet     couvert, restaurant,
                                             etc.)                                                  médical, etc.)             etc.)
  m² SHON construits par
             an                              37 507/an                    30 267/an                  43 653/an              28 454/an                    625/an
       (cible totale)
   Gisement net par an
                                             2 815/an                       1 363/an                    3 440/an             1 281/an                    70/an
      (m² de toiture)

  Tableau 28 : Gisement net pour les installations photovoltaïques sur les grands bâtiments
                                            neufs




                        PHOTOVOLTAIQUE SUR LES
                          BATIMENTS EXISTANTS

                                                                     Bâtiments commerciaux                       Bâtiments sportifs, tribunes

                                                                   Amorphe             Polycristallin                              Polycristallin
                               Type d'installation                                                         Amorphe terrasse
                                                                   terrasse               incliné                                     incliné

                         Gisement net en nombre de
                                                                       24                   11                       15                   67
                            bâtiments existants
                               Gisement net
                                                                    63 445                13 674                   15 678               32 026
                              (m² de toiture)

  Tableau 29 : Gisement net pour les installations photovoltaïques sur les grands bâtiments
                                          existants




AXENNE                                                                        MARS 2009                                                                                 P.49
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E                      Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                                   G I S EM ENT S NE TS



Les bâtiments industriels
Le gisement net doit être considéré sur les bâtiments industriels existants et nouveaux
qui pourraient bénéficier d'un tarif d'achat avantageux si les modules sont intégrés au
bâti.

En ce qui concerne les bâtiments industriels existants clairement identifiés sur la
carte, nous avons évalué un gisement net à partir de leurs orientations et de leurs
positionnements précis vis-à-vis des contraintes patrimoniales. 40% de la surface de
toiture ont été considérés comme disponibles pour les toitures inclinées, et 70% de la
moitié de la surface pour les toitures inclinées.

En ce qui concerne les bâtiments neufs, les chiffres de construction du fichier
SITADEL ont été utilisés et ont été pondérés des coefficients issus de la cartographie ;
seuls 40% de la surface de toiture a été considérée.

Gisement net des installations photovoltaïques sur les bâtiments industriels


                                   PHOTOVOLTAIQUE SUR LES
                                    BATIMENTS INDUSTRIELS

                                                                    Toiture terrasse Toiture inclinée   Structure intégrée
                                                                                                        Bâtiments neufs
                                                                       Bâtiments        Bâtiments
                                             Type de bâtiment                                            chaque année
                                                                       existants        existants
                                     Nombre total de bâtiments
                                                                         267              2 095              41/an
                                              (cible totale)
                                      Nombre de m² de toiture          828 767          2 067 374         40 737/an
                                        Gisement net pour les
                                    installations photovoltaïques        238              1 240              34/an
                                          (nb d'installations)
                                             Gisement net
                                                                       299 951           452 795          12 329/an
                                            (m² de toiture)


   Tableau 30 : Gisement net des installations photovoltaïques sur les bâtiments industriels




                4.4.4.                LE PHOTOVOLTAÏQUE NON RACCORDE AU RESEAU
Étant donnés les tarifs d’achat de l’électricité produite à partir de l’énergie solaire, il
est plus intéressant financièrement de vendre l’électricité produite plutôt que de la
consommer en substitution de l’électricité achetée sur le marché.

C’est pourquoi les installations photovoltaïques non raccordées au réseau ne voient le
jour que dans des cas bien particuliers de bâtiments en site isolé, et trop loin du
réseau de distribution d’électricité pour que le coût de raccordement soit inférieur au
coût d’une installation solaire. Le gisement de ces installations solaires est très
marginal.

  Rappel des données 2007 :
  Fin 2007, il existait une installation photovoltaïque non raccordée au réseau de
  1,14 kWc et produisant 1,3 MWh/an.




AXENNE                                                                MARS 2009                                                   P.50
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E   Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                G I S EM ENT S NE TS



        4.5. LES FILIERES « HYDROELECTRICITE »
Deux projets importants vont voir le jour à l’horizon 2009 :
 - la microcentrale des Mousses, de 150 kW et qui produira 600 MWh/an,
 - la centrale d’EDF à Echirolles qui produira 15 000 MWh/an.

La filière des moulins a été abandonnée devant l’absence de potentiel brut.
Ces projets sont pris en compte dans les gisements nets. Ils viennent renforcer le
bilan hydroélectrique, déjà important, de l’agglomération.

  Rappel des données 2007 :
  Fin 2007, 10 centrales hydroélectriques de 86 MW au total produisant 425 GWh/an.



        4.6. LES FILIERES « EOLIEN »

                      4.6.1. DEMARCHE ET NOTE METHODOLOGIQUE
Un parc éolien, par sa nature d’infrastructure particulière de production d’électricité,
ne peut pas être envisagé n’importe où ni n’importe comment sur le territoire. Cette
installation, réglementée par les documents d’urbanisme en vigueur, a des influences
sur son milieu, qu’il s’agisse des hommes, de la faune, de la flore ou encore du
paysage, tant dans ses représentations locales que dans les pratiques humaines à son
égard.

Les principales contraintes à étudier avant l’implantation d’un parc éolien sont
classées dans cinq catégories :
  1. les servitudes environnementales (les zonages réglementaires et les zonages
     d’inventaires),
  2. les servitudes d’utilités publiques (le réseau hertzien, les aérodromes, les
     captages d’eau potable, etc.),
  3. les contraintes patrimoniales (les sites classés et inscrits, les monuments
     historiques, etc.),
  4. les contraintes techniques (le gisement éolien, le raccordement au réseau de
     distribution, l’accessibilité au site, etc.),
  5. les contraintes d’urbanisme (se trouver à plus de 500 mètres des habitations).

A ces contraintes, il est également essentiel d’ajouter l’évaluation de la sensibilité
et le degré de compatibilité des paysages vis-à-vis d’éventuels projets éoliens.
L’objectif de la démarche tient ici à l’identification des zones du territoire où une des
contraintes les plus fortes n’est pas présente, à savoir la contrainte de se trouver à
plus de 500 mètres des habitations.

Ainsi, toutes les autres contraintes devront être étudiées dans le cadre de
l’élaboration éventuelle de ZDE (Zone de Développement de l’Éolien) sur le territoire
de l’agglomération grenobloise.




AXENNE                                             MARS 2009                                                   P.51
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E                Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                             G I S EM ENT S NE TS


                      4.6.2. LA CONTRAINTE DES HABITATIONS
La carte ci-dessous représente les zones de tissu urbain où l’implantation d’éoliennes
est exclue compte tenu de la présence d’habitations.




                                             Carte 8 : L’occupation du sol : le tissu urbain



Sur la carte ci-dessous, nous avons ajouté une contrainte de 500 mètres autour des
habitations qui ne se trouvent pas sur les zones de tissu urbain. Apparaît également
en fond, la carte issue de l’atlas éolien de l’Isère (gisement éolien, voir rapport 2).


AXENNE                                                          MARS 2009                                                   P.52
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E   Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                G I S EM ENT S NE TS




              Carte 9 : Le tissu urbain et la contrainte de 500 mètres autour des habitations

Étant donné que les sites doivent être exposés à des vitesses moyennes de vent d’au
moins 5 m/s pour être économiquement exploitables, seul le secteur nord-ouest est
potentiellement intéressant (sur les communes de Noyarey essentiellement mais aussi


AXENNE                                             MARS 2009                                                   P.53
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E        Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                     G I S EM ENT S NE TS


Sassenage, Fontaine et Seyssinet-Pariset). La contrainte de la distance aux habitations
laisse encore quelques zones possibles. La carte de synthèse de l’atlas éolien de
l’Isère confirme cette analyse, en précisant toutefois que cette zone présente une
« sensibilité particulière » qui sera à étudier précisément dans le cadre de
l’élaboration d’une ZDE. Il s’agit d’une zone située au début du massif du Vercors.




                                                                        Postes sources RTE et capacité
                                                                        d’accueil en MW
                                                                        Postes sources SNCF

                                                                        Cercles indicatifs de 5 km de rayon
                                                                        autour des postes

                                                                        Vitesse moyenne de vent à une
                                                                        hauteur de 50 m (en m/s)


                                                                        Zones d’exclusion

                                                                        Zones de sensibilité(s)
                                                                        particulière(s)

                                                                        Axes principaux de migration




                                             Carte 10 : Gisement éolien net




AXENNE                                                  MARS 2009                                                   P.54
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E        Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                     G I S EM ENT S NE TS


                4.6.3.                LES PETITES EOLIENNES URBAINES
Dans le cadre de l’étude, il a été décidé de prendre en compte un développement
modéré de petites éoliennes urbaines, insérées potentiellement sur des toits
d’immeubles par exemple. Un potentiel de 15 éoliennes urbaines a été retenu.




AXENNE                                                  MARS 2009                                                   P.55
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E                            Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                                              G I S EM ENT S NE TS




     5.           BILAN GLOBAL DES GISEMENTS NETS

             5.1. TABLEAUX RECAPITULATIFS PAR FILIERE
     Les tableaux suivants reprennent les chiffres des gisements nets énoncés au cours du
     rapport pour les énergies présentant de multiples applications ; ils permettent de
     connaître le total pour chacune de ces énergies renouvelables.


 INSTALLATIONS SOLAIRES
       THERMIQUES
  GISEMENTS NETS HORS
CONTRAINTES (patrimoniale et                                                CHAUFFAGE ET
        techniques)                                     CHAUFFE-EAU                            EAU CHAUDE
                                                                              EAU CHAUDE                           CHAUFFAGE DE    SOLAIRE TRES HAUTE
                                                           SOLAIRE
                                                                           SOLAIRE MAISON
                                                                                                 SOLAIRE
                                                                                                                L'EAU DES PISCINES    TEMPERATURE
                                                                                                                                                               TOTAL
                                                         INDIVIDUEL                            COLLECTIVE
                                                                             INDIVIDUELLE
dans l'existant                              nombre :      20 765                2 411             601                  29
                                      surface totale* :   93 443 m²           36 172 m²         27 060 m²           3 041 m²                                 159 716 m²
                                            MWh/an :       37 377               14 469           13 530                912                                   66 288 MWh/an
sur le neuf par an                           nombre :        207                   84
                                      surface totale* :    932 m²              1 257 m²         2 089 m²                                   385 m²              4 664 m²
                                            MWh/an :         373                  503             1 045                                     289             2 209 MWh/an
* 4,5 m² par installation pour un chauffe-eau solaire                                        Sources : AXENNE
  15 m² par installation pour le chauffage et l'eau chaude sanitaire
  45 m² par installation en moyenne pour l'eau chaude solaire collective




    INSTALLATIONS DE
   CHAUFFAGE AU BOIS
  GISEMENTS NETS HORS
                                                        POELES ET
CONTRAINTES (patrimoniale et
                                                                             CHAUDIERE        CHAUDIERE
       techniques)                                                                                                RESEAU DE
                                                          INSERTS           AUTOMATIQUE      AUTOMATIQUE                                   TOTAL
                                                                                                                   CHALEUR
                                                       PERFORMANTS*        INDIVIDUELLE**     COLLECTIVE
dans l'existant                             nombre :      13 088               1 839                                                    14 927
                                           MWh/an :       117 790             48 544                                                166 335 MWh/an
sur le neuf par an                          nombre :        163                 58                                                        221
                                           MWh/an :        1 464              1 538              10 810                             13 812 MWh/an
* 10kW par poêle                                                                             Sources : AXENNE
** 22kW par chaudière individuelle



      INSTALLATIONS
     GEOTHERMIQUES
  GISEMENTS NETS HORS
CONTRAINTES (patrimoniale et
        techniques)                                        CAPTEURS              CAPTEURS            SUR NAPPE
                                                                                                                            TOTAL
                                                          HORIZONTAUX            VERTICAUX
dans l'existant                                nombre :                             3 784                                   3 784
                                              MWh/an :                              44 394                                44 394 MWh/an
sur le neuf par an                             nombre :        97                                       59                   156
                                              MWh/an :        1 134                                    2 553            3 686 MWh/an
* Il s'agit de la quantité de chaleur substituée et non                                           Sources : AXENNE
  de la quantité de chaleur produite au total



      INSTALLATIONS
    PHOTOVOLTAIQUES
  GISEMENTS NETS HORS
CONTRAINTES (patrimoniale et                              PHOTOVOLTAIQUE       PHOTOVOLTAIQUE      PHOTOVOLTAIQUE       PHOTOVOLTAIQUE
        techniques)                                         INDIVIDUEL*          COLLECTIF**          BATIMENTS         DANS L'INDUSTRIE
                                                                                                                                                    TOTAL

dans l'existant                              nombre :         20 982                 6 501              117                 1 478                  29 078
                                       surface totale :     629 452 m²           1 131 206 m²        124 823 m²           752 746 m²            2 638 227 m²
                                            MWh/an :          43 852                95 042             9 379                66 305            214 577 MWh/an
sur le neuf par an                           nombre :          207                    83                                      34
                                       surface totale :      6 210 m²             14 486 m²          8 970 m²             12 329 m²               41 994 m²
                                            MWh/an :            433                 1 195               740                 1 017              3 385 MWh/an
* 3 kWc par installation dans l'habitat                                                           Sources : AXENNE
** 17,4 kWc par installation en collectif




     AXENNE                                                                        MARS 2009                                                                       P.56
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E                                            Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                                                         G I S EM ENT S NE TS


                              5.2. TABLEAU RECAPITULATIF GENERAL
                                 Bilan des gisements d'énergies               Gisement       Gisement       Gisement identifié sur      Gisement          Gisement       Gisement identifié sur
                                                                            identifié sur   identifié sur        l'existant          identifié sur le   identifié sur le       le neuf
                                         renouvelables
                                                                              l'existant      l'existant         (MWh/an)                  neuf              neuf             (MWh/an)
                                                                             (nb d'inst.)                                             (nb d'inst./an)

                            Solaire thermique
                             CESI                                                20 765       93 443 m²         37 377 MWh/an                   207           932 m²           373 MWh/an
                             SSC                                                  2 411       36 172 m²         14 469 MWh/an                    84         1 257 m²           503 MWh/an
                             CESC dans l'habitat collectif                          601       27 060 m²         13 530 MWh/an                    27         1 208 m²           604 MWh/an
                             CESC hors habitat                                    1 000       15 000 m²          7 500 MWh/an                    20           881 m²           441 MWh/an
                             Chauffage de l'eau des piscines                         29        3 041 m²            912 MWh/an
                             Entreprises et industries                              591       29 525 m²         14 763 MWh/an                      8          385 m²           289 MWh/an


                                         Sous-total solaire thermique :          25 397     204 241 m²         88 551 MWh/an                    345         4 664 m²         2 209 MWh/an
                            Bois énergie - Chaudières automatiques
                             Maison individuelle                                   1 839     40 454 kW          48 544 MWh/an                     58       1 282 kW          1 538 MWh/an
                             Installations collectives                                                                                                     6 359 kW         10 810 MWh/an
                             Autres gros projets (Giant, Campus,eetc.)                       20 000 kW          50 000 MWh/an

                                               Sous-total bois énergie :           1 839     60 454 kW         98 544 MWh/an                      58       7 641 kW        12 348 MWh/an
 Production de chaleur




                            Inserts et Poêles performants
                             Maison individuelle                                 13 088     130 878 kW        117 790 MWh/an                    163        1 626 kW          1 025 MWh/an

                                         Sous-total chauffage au bois :          13 088     130 878 kW        117 790 MWh/an                    163        1 626 kW          1 025 MWh/an
                            Géothermie - PAC
                             Maison existante - vertical                           3 784     55 493 kW          44 394 MWh/an
                             Maison neuve - horizontal                                                                                            97       1 417 kW          1 134 MWh/an
                             Habitat collectif - sur nappe                                                                                        59       2 978 kW          2 553 MWh/an

                                           Sous-total géothermie PAC :             3 784     55 493 kW         44 394 MWh/an                    156        4 395 kW          3 686 MWh/an
                            Biogaz
                             Valorisation des boues de STEP,                            1                          434 MWh/an
                             des huiles et des
                             FFOM
                                                    Sous-total biogaz :                 1           0 kW           434 MWh/an                      0            0 kW              0 MWh/an
                            Incinération déchets /
                            biomasse
                             CCIAG - 2020                                                                     291 971 MWh/an
                             Nouvelle(s) unités(s)                                                             11 000 MWh/an
                             Projet CRE3                                                                       20 000 MWh/an

                                                Sous-total incinération :               0           0 kW      322 971 MWh/an                       0            0 kW              0 MWh/an
                            Photovoltaïque
                             Maison individuelle                                 20 982      39 865    kW       43 852 MWh/an                   207          393 kW            433 MWh/an
                             Habitat collectif                                    6 501      52 466    kW       95 042 MWh/an                    83        1 086 kW          1 195 MWh/an
                             Bâtiments (publics, privés)                            117       8 526    kW        9 379 MWh/an                                673 kW            740 MWh/an
                             Industrie                                            1 478      60 277    kW       66 305 MWh/an                     34         925 kW          1 017 MWh/an
                             Centrale (ruban photovoltaïque, etc.)                           12 000    kW       10 200 MWh/an

                                            Sous-total photovoltaïque :          29 078     173 134 kW        224 777 MWh/an                    324        3 077 kW          3 385 MWh/an
                            Hydroélectricité
                             Anciens moulins
                             Microcentrale des Mousses                                  1        150 kW            600 MWh/an
 Production d'électricité




                             Turbinage des eaux usées
                             Centrale Echirolles                                        1      3 750 kW        15 000 MWh/an
                                           Sous-total hydroélectricité :                2      3 900 kW        15 600 MWh/an                       0            0 kW              0 MWh/an
                            Eolien
                             Parc éolien (nb de machines)                               0          0 kW              0 MWh/an
                             éoliennes urbaines                                        15        750 kW          1 125 MWh/an

                                                      Sous-total éolien :              15        750 kW          1 125 MWh/an                      0            0 kW              0 MWh/an
                            Biogaz
                             Valorisation des boues de STEP,                            1                          234 MWh/an
                             des huiles et des
                             FFOM
                                                    Sous-total biogaz :                 1           0 kW           234 MWh/an                      0            0 kW              0 MWh/an
                            Incinération déchets /
                            biomasse
                             CCIAG - 2020                                                                       12 393 MWh/an
                             Projet CRE 3                                                                       20 000 MWh/an

                                                Sous-total incinération :               0           0 kW       32 393 MWh/an                       0            0 kW            0 MWh/an
                                                                                                              946 813 MWh/an                                               22 653 MWh/an


                                         Tableau 31 : Bilan global des gisements nets identifiés sur le territoire




AXENNE                                                                                        MARS 2009                                                                                   P.57
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E   Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                G I S EM ENT S NE TS



Le gisement net global sur l'existant représente un potentiel de 906 GWh/an (en
prenant en compte les projets de la CCIAG à l’horizon 2020), soit une quantité
d’énergie à peu près équivalente à la production des énergies renouvelables à fin
2007.

Les trois filières présentant le gisement le plus important sont la biomasse (en
production de chaleur), le photovoltaïque puis le bois énergie. Rappelons que les
gisements présentés tiennent compte des contraintes techniques et réglementaires,
mais pas des contraintes de type difficulté de mobilisation des maîtres d’ouvrage,
capacités financières des maîtres d’ouvrage, existence d’une filière forte permettant la
mise en place des installations (constructeurs, installateurs, marché fluide), etc. C’est
pour cette raison, et parce qu’il peut s’installer en théorie sur tous les bâtiments (sous
réserve de conditions d’ensoleillement et de réglementation patrimoniale) que le
photovoltaïque représente gisement si important.

Remarque : L’éolien, le biogaz, l’hydroélectricité et l’incinération de déchets sont
considérés dans le gisement « existant » et non « neuf » bien qu’il s’agisse de
nouvelles installations, car c’est un chiffre total et non un potentiel qui se répète
chaque année.

Le gisement net global dans le neuf est supérieur à 20 GWh/an ; « dans le neuf »
signifie que chaque année, un tel gisement peut être mis en place.
Les deux filières présentant les gisements les plus importants sur le neuf sont le bois
énergie et la géothermie très basse énergie.




        5.3. REPARTITION DES GISEMENTS NETS GLOBAUX AUX
             HORIZONS 2015 ET 2020
Avant de présenter les graphiques de la répartition des gisements nets totaux des
énergies renouvelables en 2015 et 2020, le graphique ci-après rappelle quelle était
cette même répartition à la fin 2007.

Les graphiques concernant les gisements nets en 2015 et 2020 reflètent une
agrégation de données, sans prendre en compte ce qu’il est réaliste d’envisager, ni
le fait qu’il peut plus intéressant de se lancer dans une filière ayant un gisement total
plus faible, mais facilement et rapidement mobilisable.




AXENNE                                             MARS 2009                                                   P.58
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E                         Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                                      G I S EM ENT S NE TS

                                             Photovoltaïque (y
                                             compris site isolé)
                                               503 MWh/an
                                                  0,06%                                                 Hydroélectricité;
                                                                                                        425 694 MWh/an
                       Incinération -
                          chaleur                                                                             48%
                     128 030 MWh/an
                          14,54%


                  Biogaz - chaleur
                   0 MWh/an 0%
                                                                                                                 Eolien 0 MWh/an
                                                                                                                        0%
                           Géothermie
                                                       Bois énergie                  Incinération -
                          5 400 MWh/an
                                                     293 447 MWh/an                    électricité
                              0,61%
                                                         33,32%                     27 607 MWh/an       Biogaz - électricité;
                                                                                         3,13%            0 MWh/an 0%

   Figure 10 : Répartition de la production d’énergie par les énergies renouvelables en 2007



                                    Incinération -
                                       chaleur                                              Photovoltaïque
                                  363 000 MWh/an                                           252 359 MWh/an
                                       19,16%                                                  13,32%
                  Biogaz - chaleur;
                                                                                                           Hydroélectricité;
                  14 640 MWh/an
                                                                                                          441 294 MWh/an
                       0,77%
                                                                                                                23%


                    Géothermie
                  79 283 MWh/an                                                                                       Eolien
                      4,18%                                                                                       1 125 MWh/an
                                          Bois énergie                                                                0,06%
                                        620 277 MWh/an                     Solaire
                                                                         thermique                                    Biogaz -
                                             32,7%                                         Incinération -
                                                                      84 569 MWh/an                                  électricité
                                                                                             électricité          7 883 MWh/an
                                                                            4,5%
                                                                                          30 500 MWh/an                0,42%
                                                                                               1,6%

                  Figure 11 : Production potentielle en 2015 (gisements nets non pondérés)



                                                 Incinération - chaleur
                       Biogaz - chaleur            431 000 MWh/an                        Photovoltaïque; 269
                       14 640 MWh/an                     21%                              283 MWh/an 13%
                             1%                                                                                  Hydroélectricité
                                                                                                                441 294 MWh/an
                                                                                                                      21%

                     Géothermie
                   97 714 MWh/an
                         5%


                                                                                                                 Eolien; 1 125; 0%
                                        Bois énergie
                                      689 337 MWh/an
                                                                    Solaire thermique        Incinération -
                                            32%
                                                                     94 461 MWh/an             électricité
                                                                           5%               40 000 MWh/an      Biogaz - électricité; 7
                                                                                                  2%                883; 0%


                  Figure 12 : Production potentielle en 2020 (gisements nets non pondérés)




AXENNE                                                                    MARS 2009                                                      P.59
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E   Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                G I S EM ENT S NE TS


Les données des productions potentielles à différents horizons, présentées ci-dessus,
correspondent à toutes les installations existantes plus toutes celles qu’il est possible
de réaliser sur le territoire, en ayant exclu toutes celles qui ne peuvent l’être, compte
tenu des contraintes réglementaires, économiques, techniques et patrimoniales. Ce
sont des chiffres réalistes techniquement mais extrêmement ambitieux. En prenant
l’hypothèse que toutes les installations pourraient voir le jour, l’exercice consiste à
vérifier dans quelle proportion le territoire peut augmenter la part de production des
énergies renouvelables. Celle-ci passerait de 7,6 % à 18 % en 2020. Si la
consommation d’énergie est réduite de 20 % dans le même temps, ce taux serait de
22 %, permettant ainsi à la Métro de quasiment atteindre l’objectif fixé dans le cadre
du Grenelle de l’environnement.


                      5.3.1. INDICATEURS SUR LE CO2 EVITE
L’objectif est de préciser les hypothèses qui ont été prises et le mode de calcul adopté
afin de quantifier les rejets de CO2 évités par les filières énergies renouvelables.

Les rejets de CO2 évités pour les filières électriques tiennent compte des émissions
amonts engendrées par la production des installations industrielles.
Nous n’avons pas tenu compte de ces émissions amont dans le cadre des filières
thermiques étant donné le manque d’information et l’inexistence d’une étude ACV
(analyse en cycle de vie) pour ces filières.


LES FILIERES ELECTRIQUES
CO2 évité
Lorsqu’un kilowattheure électrique (kWhe) est produit par une installation d’énergie
renouvelable, le gain d’émissions CO2 réalisé dépend directement du moyen de
production qui aurait été employé pour satisfaire une demande ou une production
équivalente.




       Figure 13 : Empilement des
    moyens de production – source :
           EDF R&D – Février 2008




AXENNE                                             MARS 2009                                                   P.60
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E                 Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                              G I S EM ENT S NE TS


Les énergies renouvelables entrent dans la catégorie des productions « obligatoires »
qui apparaissent en première place dans l’empilement des moyens de production.

« La sollicitation des moyens de production pour satisfaire la demande respecte un ordre
économique établi en fonction des coûts proportionnels de production de chaque
installation. Au plus bas de l’empilement se trouvent les productions dites fatales, parmi
lesquelles l’éolien et l’hydraulique au fil de l’eau. Suivent le nucléaire, puis le charbon et les
cycles combinés au gaz (CCG), et enfin le fioul et les turbines à combustion (TAC). Ainsi, à
chaque instant, un accroissement de la demande se traduira par la sollicitation du moyen de
production le moins cher disponible à la hausse. Inversement, une baisse de la demande est
compensée par la réduction de la puissance du moyen le plus cher démarré. Selon la
terminologie courante, c’est le moyen de production marginal. » (ADEME-RTE : note sur le
contenu en CO2 du kWh électrique).

Aussi, toute énergie renouvelable supplémentaire viendra en substitution des moyens
de production les plus chers que l’on trouve en haut de l’empilement. La valeur de
300 gCO2évités/kWhe a été retenue dans le cadre du Grenelle de l’environnement c’est
également la valeur que nous retiendrons.


Analyse en Cycle de Vie des filières énergies renouvelables électriques
Il s’agit ici de tenir compte des rejets de CO2 émis lors de la fabrication des
installations, et de les affecter aux kilowattheures produits pendant la durée de vie des
installations.
Ces valeurs sont fortement dépendantes du lieu de production des installations, aussi
les sources de données sur le sujet se basent sur un contenu moyen européen.

           Filière                                  Note                         Sources               Emission de CO2
                                                                                                         (gCO2/kWh)

  Photovoltaïque                           25 ans de production à           E.A. Alsema, M.J. de
                                         1 100 heures nominales/an           Wild-Scholten, V.M.
                                            Module polycristallin                 Fthenakis,
                                                                               Environmental
                                                                                                          40 gCO2/kWh
                                                                                impacts of PV
                                                                            electricity generation

  Hydroélectricité                         40 ans de production à                EMISSIONS
                                         5 500 heures nominales/an         INDIRECTES DES GAZ             15 gCO2/kWh
                                            Puissance de 150 kW              A EFFET DE SERRE
                                                                            DES CENTRALES «A
                                                                              EMISSION ZERO»
  Eolien                                                                   Kris R. Voorspools, Els
      Grand parc                                                            A. Brouwers, William
                                                                               D. D’haeseleer             10 gCO2/kWh
                                             1,5 MW – 3 000 heures
                                                                           Katholieke Universiteit
     Eolien urbain                                                                 Leuven                 25 gCO2/kWh
                                                 1 000 heures

        Figure 14 : émissions de CO2 relatives à la construction des installations d’énergies
           renouvelables et affectées à la production sur la durée de vie des installations


A noter que les données du Bilan carbone de l’ADEME indiquent pour leur part des
valeurs très similaires (7 gCO2/kWh pour les grands parcs éoliens avec une incertitude
de 50% et 55 gCO2/kWh pour le photovoltaïque avec une incertitude de 30%).




AXENNE                                                           MARS 2009                                                   P.61
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E      Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                   G I S EM ENT S NE TS


La combinaison des rejets de CO2/kWh émis pendant la durée de vie des installations
et de la valeur de 300 gCO2 évités entraine les valeurs suivantes :


                            Filière énergie renouvelable             Rejets de CO2
                                      électrique                         évités

                        Photovoltaïque                                 260 gCO2/kWh

                        Hydroélectrique                                285 gCO2/kWh

                        Eolien
                           Grand éolien                                290 gCO2/kWh
                           Eolien urbain                               275 gCO2/kWh

                        Part renouvelable de l’incinération des        300 gCO2/kWh
                        ordures ménagères pour la production
                        d’électricité

Figure 15 : rejets de CO2 évités des installations d’énergies renouvelables électriques tenant
                                compte des émissions amonts



Les filières thermiques

CO2 évité
Pour l'eau chaude sanitaire, les valeurs nominales ont été prises pour les énergies
fossiles, la valeur de 40 gCO2/kWh a été retenue pour l'ECS électrique (note ADEME-
EDF sur le contenu CO2 du kWh par usage en France). Cette valeur de 40 gCO2/kWh a
été également reprise dans la méthode bilan carbone de l’ADEME.

Pour le calcul de la valeur moyenne des émissions de CO2 du chauffage, les valeurs
nominales ont été prises pour les énergies fossiles :
     205 gCO2/kWh pour le gaz,
           271 gCO2/kWh pour le fuel,
           196 gCO2/kWh pour le réseau de chaleur (source CCIAG),
      389 gCO2/kWh pour le charbon,
la valeur de 180 gCO2/kWhe a été retenue pour le chauffage électrique (note ADEME-
EDF sur le contenu CO2 du kWh par usage en France). Cette valeur de 180 gCO2/kWh
a été également reprise dans la méthode bilan carbone de l’ADEME et dans l’étude
d’impact du Grenelle de l’environnement.

La répartition des modes de chauffage de l’eau chaude sanitaire et des logements
nous indique les rejets de CO2/kWh en valeur moyenne pour les maisons et les
logements collectifs :




AXENNE                                                MARS 2009                                                   P.62
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E                               Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                                            G I S EM ENT S NE TS

     Chiffre du            Répartition pour le          Répartition pour l'ECS          gCO2/kWh gCO2/kWh           Contenu moyen du                Contenu moyen de
  chauffage sur la            chauffage                                                 chauffage  Ecs                  chauffage                         l'ECS
   Métro en 2007                                                                                                       gCO2/kWh                        gCO2/kWh
                        Log. collectif   Maison indiv   Log. collectif   Maison indiv                             Log. collectif   Maison indiv   Log. collectif   Maison indiv
gaz                         44%              37%           30%              36%                 205        205             90,3           76,0             61,6           73,9
élec                        27%              22%           40%             59%                  180         40             48,6           39,6             16,0           23,6
fuel                        11%              38%            0%              4%                  271        271             29,8          103,1              0,0           10,9
bois                       0,3%              1,0%           0%              0%                     0         0              0,0            0,0              0,0            0,0
chauffage urbain            17%               1%           30%              1%                  196        196             33,3            2,4             58,8            2,0
charbon                    0,3%              1,2%           0%              0%                  389        389               1,2           4,7              0,0            0,0
                           100%              100%          100%            100%         on retient (gCO2/kWh) :             203            226              136           110




Analyse en Cycle de Vie des filières énergies renouvelables thermiques
Les valeurs des émissions amont (Analyse en Cycle de Vie) des installations d’énergies
renouvelables thermiques n’ont pas toutes été intégrées à l’analyse parce qu’il
n’existe pas de données fiables à ce sujet.

La production du combustible bois énergie mais surtout son transport et la fabrication
des équipements sont pris en compte dans l’analyse des rejets de CO2 évités.

La part renouvelable de la géothermie (soit environ 2/3 de ce qui est produit au total,
si l’on se base sur un COP de 3), prend la valeur moyenne du contenu du chauffage
(210 gCO2/kWh).

Les valeurs retenues pour les rejets de CO2 évités pour les filières thermiques sont
donc les suivantes :

                               Filière énergie renouvelable                                           Rejets de CO2
                                         thermique                                                        évités

                        Chauffe-eau solaire individuel                                                110 gCO2/kWh

                        Chauffe-eau solaire collectif                                                 140 gCO2/kWh

                        Système solaire combiné                                                       230 gCO2/kWh


                        Géothermie (part renouvelable)                                                210 gCO2/kWh

                        Bois énergie                                                                  150 gCO2/kWh

                        Part renouvelable de l’incinération des                                       210 gCO2/kWh
                        ordures ménagères pour la production
                        de chaleur

 Figure 16 : Rejets de CO2 évités des installations d’énergies renouvelables thermiques sans
                           prise en compte des émissions amonts




AXENNE                                                                           MARS 2009                                                                                P.63
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E                         Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                                      G I S EM ENT S NE TS



                      5.3.2. INDICATEURS SUR LE COUT DU KILOGRAMME DE CO2 EVITE
Une étude du Ministère de l’Ecologie, de l’Energie, du Développement Durable et de
l’Aménagement du Territoire fournit des informations sur les coûts de la production
électrique des moyens de productions décentralisés4. Nous avons complété ces
données pour les filières thermiques et associés avec les données sur les rejets de CO2
évités nous pouvons estimer le coût du kilogramme de CO2 évité sur la durée de vie
des équipements.




          Eolien urbain                                                                                   2,55         2,80

                                                                                centrale au sol                        habitat
       Photovoltaïque                                                          1,50                                     2,9



    Solaire thermique                         0,40                 0,90



            Bois énergie                            0,60    0,70                Nombre d’€ investi pour chaque kgCO2 évité
                                                                                 pendant la durée de vie des équipements
             Géothermie                      0,35          0,60

                                      grand parc                                           petit éolien

                      Eolien          0,24                                                     1,80


      Hydroélectricité 0,07                          0,40


                                  0                  0,5             1           1,5              2         2,5            3           3,5
                                                                                           €
    Figure 17 : nombre d’euros investis pour chaque kgCO2 évités pendant la durée de vie des
                                          installations




4
     Synthèse publique de l’étude des coûts de référence de la production électrique - Ministère de
    l'Écologie, de l’Énergie, du Développement durable et de l'Aménagement du territoire, DGEC,
    23/12/2008


AXENNE                                                                    MARS 2009                                                  P.64
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E              Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                           G I S EM ENT S NE TS



                      5.3.3. INDICATEURS SUR LES EMPLOIS CREES
Trois sources de documents ont été utilisées pour estimer les emplois créés pour la
fabrication et l’installation des équipements d’énergies renouvelables ainsi que pour la
production d’énergie (exploitation, maintenance, etc.).

Le premier document est une étude récente de l’ADEME de juillet 2008 sur les
marchés et emplois des énergies renouvelables et de l'efficacité énergétique5.
Le deuxième document est une étude sur l’évaluation des emplois dans la filière
biocombustibles6.
Le dernier document est une étude de 2001 sur les emplois des filières énergies
renouvelables du Renewable Energy Policy Project7.

                                                                 Nbre d'emplois par filière
                                       Filière        Fabrication/installation       Production énergie
                                                           (emploi/MW)                 (emploi/MWh)
                         CESI
                         SSC                                                          0,0002 emploi/MWh
                         CESC                            10,78 emploi/MW
                         Piscine
                                                         0,0065 emploi/m²
                         Capteurs sous vide
                         Chaudière ind bois                                           0,0002   emploi/MWh
                                                               3,74 emploi/MW
                         Chaudière collective                                         0,0009   emploi/MWh
                         Chaudière CCIAG                                              0,0006   emploi/MWh
                         Poêles, inserts                       2,60 emploi/MW         0,0003   emploi/MWh
                         PAC maison                            7,17 emploi/MW         0,0001   emploi/MWh
                         PAC habitat collectif
                         PV ind
                         PV Coll                           30 emploi/MW
                                                                                      0,0003 emploi/MWh
                         PV isolé
                                                         0,0036 emploi/m²
                         PV industrie
                         Hydro moulins
                                                              20,00 emploi/MW         0,0006 emploi/MWh
                         Hydro autres
                         Grand éolien                          7,78 emploi/MW         0,0001 emploi/MWh
                         Eolien urbain
                         Biogaz - chaleur                                             0,0001   emploi/MWh
                                                               5,88 emploi/MW
                         Biogaz - électricité                                         0,0001   emploi/MWh
                         Incinération - chaleur                                       0,0001   emploi/MWh
                                                              10,65 emploi/MW
                         Incinération - électricité                                   0,0001   emploi/MWh
Figure 18 : Emplois créés pour la fabrication/installation des équipements ainsi que lors du
                             fonctionnement des installations




5
     « MARCHES, EMPLOIS ET ENJEU ENERGETIQUE DES ACTIVITES LIEES A l’EFFICACITE
    ENERGETIQUE ET AUX ENERGIES RENOUVELABLES : SITUATION 2006-2007 – PERSPECTIVES
    2012 » - ADEME juillet 2008
6
    « Evaluation des emplois dans le filière biocombustibles – Avril 2007 » – Etude réalisée pour le
    compte de l’ADEME par Algoé et Blézat Consulting
7
    THE WORK THAT GOES INT RENEWABLE ENERGY By Virinder Singh with BBC Research and
    Consulting and Jeffrey Fehrs - Renewable Energy Policy Project November 2001


AXENNE                                                        MARS 2009                                                   P.65
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E   Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                G I S EM ENT S NE TS




6.           GISEMENTS PLAUSIBLES A L’HORIZON 2020
La détermination des gisements nets par filière rend possible le choix d’objectifs
réalistes à atteindre sur le territoire, et permet ainsi aux décideurs d’agir afin de
mettre en place les moyens nécessaires pour parvenir à ces objectifs à travers une
politique adéquate.

L’exercice consiste à se fixer des objectifs pour chaque filière qui tiennent compte des
dynamiques déjà engagées, des réglementations thermiques actuelles et futures, du
nombre d’entreprises et d’artisans en mesure de réaliser les travaux, de l’attractivité
des installations auprès des maîtres d’ouvrage et des propriétaires, etc.


        6.1. LES HYPOTHESES
Pour chaque filière, des objectifs ont été calculés en fonction principalement :
- pour les projets sur des bâtiments neufs : des objectifs annoncés dans le projet de
  loi relatif à la mise en œuvre du Grenelle de l’Environnement,
- pour les projets sur des bâtiments existants : de l’importance actuelle de la filière et
  de sa capacité à être démultipliée,
- pour les installations décentralisées : d’une prise en compte des projets importants
  qui verront le jour grâce aux investissements des principaux fournisseurs d’énergie
  (CCIAG, EDF, etc.).


                      6.1.1. L’IMPACT DE LA REGLEMENTATION THERMIQUE
Sur les bâtiments neufs
L’article 4 du projet de loi de programme relatif à la mise en œuvre du Grenelle de
l’environnement est rédigé ainsi :
« L’État se fixe comme objectifs que :
a) Toutes les constructions neuves faisant l’objet d’une demande de permis de construire
déposée à compter de la fin 2012 et, par anticipation à compter de fin 2010, s’il s’agit de
bâtiments publics et de bâtiments affectés au secteur tertiaire, présentent une consommation
d’énergie primaire inférieure à un seuil de 50 kilowattheures par mètre carré et par an en
moyenne, ce seuil étant modulé en fonction de la localisation, des caractéristiques, de
l’usage et des émissions de gaz à effet de serre des bâtiments ;
b) Toutes les constructions neuves faisant l’objet d’une demande de permis de construire
déposée à compter de la fin 2020 présentent, sauf exception, une consommation d’énergie
primaire inférieure à la quantité d’énergie qu’ils produiront à partir de sources renouvelables ;
[…]. »

Dès lors, on peut considérer que les bâtiments qui rentrent dans le champ
d’application du paragraphe a) ne nécessiteront que de faibles besoins de chauffage
et ceux rentrant dans le cadre du paragraphe b) auront des besoins de chauffage
presque nuls et possèderont des installations fonctionnant aux énergies renouvelables
obligatoirement (sauf exception).

C’est selon ces considérations qu’ont été choisis les objectifs appliqués aux bâtiments
neufs.


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                                                                                                G I S EM ENT S NE TS




Sur les bâtiments existants
L’article 5 du projet de loi de programme relatif à la mise en œuvre du Grenelle de
l’environnement est rédigé ainsi :
« L’État se fixe comme objectif de réduire les consommations d’énergie du parc des
bâtiments existants d’au moins 38 % d’ici à 2020. À cette fin, l’État se fixe comme
objectif la rénovation complète de 400 000 logements chaque année à compter de
2013. »
II. – L’État se fixe comme objectif la rénovation de l’ensemble du parc de logements
sociaux. Pour commencer, dès avant 2020, les travaux sur les 800 000 logements
sociaux dont la consommation annuelle d’énergie est supérieure à 230 kilowattheures
d’énergie primaire par mètre carré ramèneront leur consommation annuelle d’énergie
à des valeurs inférieures à 150 kilowattheures d’énergie primaire par mètre carré. Ces
travaux concernent en particulier 180 000 logements sociaux situés dans des zones
définies par l’article 6 de la loi n° 2003-710 du 1er août 2003 d’orientation et de
programmation pour la ville et la rénovation urbaine.
Une fois les objectifs en 2020 (ou 2012) fixés, la progression du taux d’équipements
des nouveaux bâtiments chaque année a été calculée de manière linéaire entre cet
objectif et la situation actuelle.


Le choix des objectifs a été réalisé en fonction du nombre d’installations réalisées en
2007 (état actuel de la filière) et de l’impact de l’augmentation de la filière des
installations sur l’existant a sur la filière globale (neuf + existant).

Par exemple, puisque la filière chaudière bois dans les maisons neuves va devenir
quasiment nulle après 2012, la filière chaudière bois dans les maisons existantes peut
augmenter d’autant sans pour autant que la filière dans son ensemble ne soit
affectée.

La seule filière pour laquelle la raisonnement tenu est différent est celle des
installations solaires pour le chauffage de l’eau des bassins des piscines. Pour cette
filière, un objectif d’équipement de 75% des piscines a été retenu.




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                      6.1.2. LA FILIERE SOLAIRE THERMIQUE
La filière solaire thermique devrait se développer fortement à
l’avenir sur les bâtiments neufs. En effet, la réglementation
thermique imposant des valeurs de consommation au m²
(chauffage et eau chaude sanitaire) de plus en plus contraignante8,
le recours au solaire thermique permet un gain important sur le
bilan global et sera même obligatoire si l’on souhaite atteindre la
valeur de 15kWhef/m².an.

Seules les installations de type système solaire combiné9, avec une surface très
importante, de l’ordre de 20 m² pour une maison, ne devraient plus voir le jour sur les
maisons neuves puisque celles-ci n’auront plus vraiment besoin de chauffage (la
surface devra en tout cas fortement baisser pour arriver à couvrir des besoins de
chaleur plus faibles).

Dans l’existant, il faut profiter de la rénovation des systèmes de chauffage
(changement d’une chaudière ou d’un cumulus électrique) qui interviennent
systématiquement au bout d’une quinzaine d’années pour installer des capteurs
solaires thermiques pour la production d’eau chaude sanitaire.

                                                                       nb total en     nb/an sur   % du gisement       % du        % du    Nb total sur
                                       nb total fin   S totale 2007
                                                                         2007           l'existant  sur l'existant gisement en gisement en le neuf en
                                         2007              (m²)
                                                                       seulement     jusqu'en 2020    en 2020          2014        2020       2020
CESI                                         299         1 380             90            240           15%           42%          61%          1612
SSC                                          34           646              10            19            10%            8%          5%            48
CESC dans l'habitat collectif                58          2 821             27            19            40%           57%          54%           175
CESC hors habitat                             6            88               3            23            30%           62%          74%           573
Piscines                                      0             0               0                          80%
Industrie                                     8           359               6             14           30%           48%          48%           45

                      Représente le nombre d’installations à
                       réaliser chaque année jusqu’en 2020


                Représente le pourcentage d’équipement sur le
                             parc existant de 2007 à fin 2020.


          Représente le pourcentage global du gisement équipé fin 2014 et fin 2020.
            Le gisement étant les cibles que l’on peut équiper (après application des
                 contraintes) et non pas le total de ce qui se construit chaque année.


                                                                      Représente le nombre d’installations total
                                                                                 réalisé sur le neuf à fin 2020.




8
    50kWhep/m².an pour le label BBC puis 15kWhef/m².an pour le label passif
9
    Les systèmes solaires combinés sont installés sur les maisons pour la production du chauffage et de
    l’eau chaude sanitaire


AXENNE                                                                    MARS 2009                                                        P.68
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E   Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                G I S EM ENT S NE TS


 Solaire thermique neuf :                                      2007         2014         2020
                 Nature       Cible_par_an      m²/nb      Ratio_equipe Ratio_equipe Ratio_equipe
                                  _neuf                       _2007        _2014        _2020
CESI                               207           4,6           0,13         0,60         1,00
SSC                                84            19            0,10         0,04         0,00
CESC dans l'habitat collectif      27            49            0,50         0,50         0,50
CESC hors habitat                   60           15            0,03         0,83         0,90
Haute température pour l'ind        8            45            0,39         0,45         0,50

                 Nature                                      Nb instal.      Nb instal.     Nb instal.
                                                              2007            2014           2020
CESI                                                            27             124            207
SSC                                                              8               4              0
CESC dans l'habitat collectif                                   14              13             13
CESC hors habitat                                                2              50             54
Haute température pour l'industrie                               3               3              4


 Solaire thermique existant :                                  2007         2014         2020
                 Nature       Gisemt_total      m²/nb      Ratio_equip_ Ratio_equip_ Ratio_equip_
                                                                                                  Taux annuel
                               _existant                     tot_2007     tot_2014     tot_2020
CESI                             20 765          4,6           0,01         0,04         0,15         23%
SSC                              2 411            19           0,01         0,04         0,10         16%
CESC dans l'habitat collectif     601            49            0,10         0,21         0,40         12%
CESC hors habitat                1 000           15            0,01         0,05         0,30         35%
Piscine                            29            105           0,21         0,43         0,80         11%
Entreprise / industrie            591            45            0,01         0,07         0,30         27%

                 Nature                                     Nb instal tot Nb instal. tot. Nb instal. tot.
                                                               2007           2014            2020
CESI                                                            209            896            3115
SSC                                                               7             98             241
CESC dans l'habitat collectif                                    29            125             241
CESC hors habitat                                                2             49              300
Piscine                                                           0             12              23
Entreprise / industrie                                           4             42              177



                      6.1.3. LA FILIERE BOIS ENERGIE
La filière bois énergie a un avenir certain sur l’habitat existant. L’enjeu
est le remplacement de l’ensemble des poêles et inserts existants
(voir de favoriser l’installation d’inserts dans les cheminées qui n’en
sont pas équipées.) par des appareils beaucoup plus performant et
moins polluant.

Sur les habitations neuves, les chaudières automatiques au bois et les poêles à
granulés devraient continuer leur progression jusqu’en 2012~2015, puis une forte
chute de la vente de ces équipements est probable au vu des réglementations
thermiques contraignantes qui ne justifieront plus l’achat de tels équipements.

Sur les bâtiments publics, les perspectives de petits réseaux de chaleur bois sont
plausibles sur le territoire (en dehors des zones fortement urbanisées) et là où le
réseau de chaleur et de gaz est inexistant.
La mise en place d’une chaudière automatique au bois et parfaitement envisageable
sur un immeuble collectif neuf, même si ce dernier est très bien isolé. Au contraire,
cela permet de concilier une sobriété énergétique avec une petite installation bois


AXENNE                                             MARS 2009                                                   P.69
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E                       Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                                    G I S EM ENT S NE TS


énergie qui nécessite de fait un investissement moins important et moins de rotations
pour l’approvisionnement du combustible. Couplé cette installation bois énergie avec
une installation solaire thermique permet d’être très performant sur le plan
énergétique et environnemental.


                                                                      nb total en      nb/an sur   % du gisement       % du        % du    Nb total sur
                                       nb total en   P totale 2007
                                                                        2007            l'existant  sur l'existant gisement en gisement en le neuf en
                                         2007            (kW)
                                                                      seulement      jusqu'en 2020    en 2020          2014        2020       2020
Maison - chaudière                         66           1 462            18               6             4%           25%          15%           103
Installation collective                     8           1 686             5                                          22%          31%           194
Maison - poêle/insert                    13 088        130 878           131             1007          100%          60%          47%           906


 Bois énergie neuf :                                                                    2007         2014         2020
                 Nature                      Cible_par_an            kW/nb          Ratio_equipe Ratio_equipe Ratio_equipe
                                                 _neuf                                 _2007        _2014        _2020
Maison - chaudière                                 58                 22                0,23          0,1           0
Installation collective                            49                 211               0,08         0,30         0,50
Maison - poêle/insert                             163                 10                0,56         0,50         0,20

                 Nature                                                              Nb instal.      Nb instal.      Nb instal.
                                                                                      2007            2014            2020
Maison - chaudière                                                                      14               5               0
Installation collective                                                                  4              15              25
Maison - poêle/insert                                                                   92              81              33


 Bois énergie existant :                                                                2007         2014         2020
                 Nature                      Gisemt_total            kW/nb          Ratio_equip_ Ratio_equip_ Ratio_equip_
                                                                                                                           Taux annuel
                                              _existant                               tot_2007     tot_2014     tot_2020
Maison - chaudière                              1 839                  22               0,009        0,02         0,04         12%
Maison - poêle/insert                           13 088                 10               0,300        0,57         1,00         10%

                 Nature                                                              Nb instal tot Nb instal. tot. Nb instal. tot.
                                                                                        2007           2014            2020
Maison - chaudière                                                                        17            37              74
Maison - poêle/insert                                                                  3 926           7508          13 088

                      6.1.4. LA FILIERE GEOTHERMIE
La nappe sur le territoire est finalement très peu exploitée. Il y a un
potentiel important pour des installations géothermiques sur nappe
pour les bâtiments collectifs.
Cette filière peut intervenir avantageusement en ville (alors que le
bois énergie n’a pas sa place) sur les bâtiments collectifs et de
bureau.


                                               Sur les habitations neuves, les installations de capteurs
                                               horizontaux devraient continuer leur progression jusqu’en
                                               2012~2015, puis une forte chute de la vente de ces
                                               équipements est probable au vu des réglementations
                                               thermiques contraignantes qui ne justifieront plus l’achat de
                                               tels équipements.




AXENNE                                                                   MARS 2009                                                         P.70
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E                      Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                                   G I S EM ENT S NE TS


Sur les habitations existantes, les installations de
capteurs horizontaux permettent aux usagers du fuel, du
gaz propane et aux très anciennes installations de pompe
à chaleur air/eau de migrer sur une solution plus
économe tout en conservant le réseau hydraulique
existant (il faudra toutefois changer les émetteurs de
chaleur).


                                                                     nb total en     nb/an sur   % du gisement       % du        % du    Nb total sur
                                       nb total en   P totale 2007
                                                                       2007           l'existant  sur l'existant gisement en gisement en le neuf en
                                         2007            (kW)
                                                                     seulement     jusqu'en 2020    en 2020          2014        2020       2020
Maison existante - vertical                  75         1 100            19             58           20%
Maison neuve - horizontal                    225        3 300            56                                         66%          42%          470
Habitat collectif - sur nappe                20         1 003             5                                         10%          26%          196




 PAC neuf :                                                                             2007         2014         2020
                  Nature      Cible_par_an                           kW/nb          Ratio_equipe Ratio_equipe Ratio_equipe
                                  _neuf                                                _2007        _2014        _2020
Maison neuve - horizontal          97                                   15              0,58          0,3           0
Habitat collectif - sur nappe      59                                   50              0,08         0,25         0,40

                  Nature                                                              Nb instal.       Nb instal.         Nb instal.
                                                                                       2007             2014               2020
Maison neuve - horizontal                                                                56               33                  0
Habitat collectif - sur nappe                                                             5               15                 24


 PAC existant :                                                                         2007         2014         2020
                  Nature                       Gisemt_total          kW/nb          Ratio_equip_ Ratio_equip_ Ratio_equip_
                                                                                                                           Taux annuel
                                                _existant                             tot_2007     tot_2014     tot_2020
Maison existante - vertical                       3 784                 15              0,020        0,07         0,20         19%

                  Nature                                                            Nb instal tot Nb instal. tot. Nb instal. tot.
                                                                                       2007           2014            2020
Maison existante - vertical                                                              75                            757



                      6.1.5. LA FILIERE PHOTOVOLTAÏQUE
L’énergie photovoltaïque connaît un succès sans précédent, les
tarifs d’achat, le crédit d’impôt pour les particuliers ont permis un
développement fulgurant de cette technologie.

Cette filière se développe aujourd’hui sur une logique de rentabilité des installations.
La production n’ayant aucun lien avec les consommations des bâtiments sur lesquels
elle prend place, la seule limite devient la place disponible pour installer les capteurs
photovoltaïques.

Cette logique purement financière n’engage que très rarement le maître d’ouvrage sur
une approche de sobriété énergétique. Aussi, l’enjeu tient à maximiser la production
sur le territoire sans pour autant engager les maîtres d’ouvrages publics et privés à
prioriser ces installations au détriment de l’isolation des bâtiments et de la
performance des systèmes de chauffage.




AXENNE                                                                  MARS 2009                                                        P.71
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E                     Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                                  G I S EM ENT S NE TS


Pour cela il est souhaitable d’axer fortement le développement de cette technologie
sur les grandes surfaces de bâtiments de logistique, industrielles et les grandes
surfaces (y compris pour les combrières de parking).

Sur les habitations neuves à l’horizon 2012~2015, il faudra systématiquement
installer ces équipements dès lors que l’habitation bénéficiera d’une isolation
renforcée. D’une part, cela permettra de gagner des points sur la valeur à atteindre en
terme de consommation au m² (la production photovoltaïque vient en déduction des
besoins de chaleur), d’autre part cela permettra de tendre petit à petit vers des
bâtiments à énergie positive.

                                                                    nb total en     nb/an sur   % du gisement       % du        % du    Nb total sur
                                       nb total en   P total 2007
                                                                      2007           l'existant  sur l'existant gisement en gisement en le neuf en
                                         2007           (kWc)
                                                                    seulement     jusqu'en 2020    en 2020          2014        2020       2020
PV ind                                       65          126            32             81            5%           35%          56%          1506
PV coll                                      19          330
 dont habitat collectif                      8            86            5              10             2%          32%          51%           548
 dont installations collectives              8           130            3              2             20%          17%          51%           362
 dont industrie                              3           114            1               1             1%          32%          55%           231
PV isolé                                      1          1,4            0




 Photovoltaïque neuf                                                                      2007         2014         2020
                  Nature                          Cible_par_an        kWc/nb          Ratio_equipe Ratio_equipe Ratio_equipe
                                                      _neuf                              _2007        _2014        _2020
    Maison                                             207               1,9              0,05         0,56         1,00
    Logements                                           83              10,8              0,05         0,51         0,90
Bâtiment collectif                                      55              16,3              0,04         0,50         0,90
Bâtiment industriel                                     32              38,0              0,02         0,55         1,00

                  Nature                                                                Nb instal.         Nb instal.      Nb instal.
                                                                                         2007               2014            2020
    Maison                                                                                 10                116             207
    Logements                                                                               4                 42              75
Bâtiment collectif                                                                          2                 28              50
Bâtiment industriel                                                                         1                 18              32



 Photovoltaïque existant                                                                  2007         2014         2020
                  Nature                          Gisemt_total        kWc/nb          Ratio_equip_ Ratio_equip_ Ratio_equip_
                                                                                                                             Taux annuel
                                                   _existant                            tot_2007     tot_2014    tot_2020
    Maison                                          20 982               1,9              0,00         0,01         0,05         27%
    Logements                                        6 501              10,8              0,00         0,01         0,02         24%
Bâtiment collectif                                    117               16,3              0,07         0,12         0,20          9%
Bâtiment industriel                                  1 478              38,0              0,00         0,00         0,01         13%

                  Nature                                                               Nb instal tot Nb instal. tot. Nb. Instal. tot
                                                                                          2007           2014            2020
    Maison                                                                                        46      247            1049
    Logements                                                                                      2       36             130
Bâtiment collectif                                                                                 2       14              23
Bâtiment industriel                                                                                1        7              15




AXENNE                                                                 MARS 2009                                                        P.72
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E   Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                G I S EM ENT S NE TS


                      6.1.6. LA FILIERE HYDROELECTRIQUE
Un nouveau projet de centrale hydroélectrique sur la commune
d’Echirolles est prévu à l’horizon 2012. Ce projet permettrait une
production supplémentaire de 15 000MWh/an.

Nous n’avons pas intégré les augmentations de production du à l’amélioration des
rendements des équipements qui seront éventuellement changés lors du
renouvellement de certaines concessions. Nous n’avons pas voulu être optimiste sur
ces augmentations de rendement qui seront peut-être effacées par la baisse des
débits des cours d’eau.



                      6.1.7. LA PART RENOUVELABLE DE L’INCINERATION DES DECHETS
Nous avons tenu compte de l’augmentation de la part du bois
énergie dans l’alimentation des centrales. Soit +6% en 2014 et de
nouveau +6% en 2020.
Par ailleurs un projet de cogénération biomasse dans le cadre des
appels d’offres de la CRE devrait voir le jour sur le territoire pour
une production de 20 000 MWhélec/an et 20 000 MWhtherm/an.



                      6.1.8. LA FILIERE BIOGAZ
Une étude est en cours sur une unité de méthanisation des boues
de station d’épuration.
Cette unité permettrait de produire un gaz qui sera ensuite valorisé
en chaleur et en électricité.



        6.2. TABLEAU RECAPITULATIF GENERAL
Le tableau présenté ci-après est une version de l’outil modifiable d’aide à la décision
fourni en accompagnement de ce rapport (classeur Excel). Il permet de jouer sur les
objectifs que l’on souhaite atteindre par filière et de vérifier quel est l’impact de ces
objectifs, notamment vis-à-vis des engagements nationaux à l’horizon 2015 ou 2020.

Il est ici présenté à l’horizon 2020 (il existe aussi à l’horizon 2015) avec les objectifs
déterminés ci-dessus pour toutes les filières.




AXENNE                                             MARS 2009                                                   P.73
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E                                                                                              Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                                                                                                                                       G I S EM ENT S NE TS
                                                                                                                 Proposition d'un objectif                           Réalisation à   Réalisation     Réalisations    Production   t CO 2 évité /an
                                                      2020                                                      en % du gisement identifié
                                                                                                                                                                          fin          entre         par an entre     totale en          en
                                                        2007                                                                                                             2007           2007             2007           2020           2020
                                                                                                       SUR L'EXISTANT            SUR LE NEUF (réalisation par an)                       2020            2020

                                                                                                        nb                               nb
                                                                                                %                 MWh/an         %                  MWh/an            MWh/an         MWh/an            nb/an         MWh/an           t CO2
                                                                                                      d'inst.                          d'inst.
                        Solaire thermique
                         CESI                                                                  15%     3 115      5 607 MWh/an 61%        126         227 MWh/an                           8 557               366                          941
                         SSC                                                                   10%       241      1 447 MWh/an 5%           4          26 MWh/an                           1 783                23                          410
                         CESC dans l'habitat collectif                                         40%       241      5 412 MWh/an 54%         14         326 MWh/an                           9 652                33                        1 351
                         CESC hors habitat                                                     30%       300      2 250 MWh/an 74%         44         324 MWh/an                           6 463                67                          905
                         Chauffage de l'eau des piscines                                       80%        23        730 MWh/an                                                               730                 2                          102
                         Entreprises et industries                                             30%       177                     48%        4         138 MWh/an                           1 799                17                          252

                                                      Sous-total solaire thermique :                   4 097    15 445 MWh/an             193       1 041 MWh/an            2 455        28 984                508       31 438           4 313
                        Bois énergie - Chaudière automatique
                         Maison individuelle                                                   4%         74      1 942 MWh/an 15%          9         236 MWh/an                          5 011                 15                          752
                         Installations collectives                                                                             31%                  3 355 MWh/an                         43 618                  0                        6 543
                         Autres gros projets (Giant, Campus, etc.)                             100%              50 000 MWh/an 100%                                                      50 000                  0                        7 500
Production de chaleur




                            Ss-total bois énergie - chaudière automatique :                               74    51 942 MWh/an                       3 591 MWh/an         179 447         98 629                  6      278 076         41 711
                        Inserts et Poêles performants
                         Maison individuelle                                                   100% 13 088       82 453 MWh/an 47%         77         484 MWh/an                         88 741            1 084                        13 311

                                  Sous-total bois énergie - inserts et poêles :                       13 088    82 453 MWh/an          76,775         484 MWh/an         114 000         88 741            1 084        202 741         30 411
                        Géothermie - PAC
                         Maison existante - vertical                                           20%       757      8 879 MWh/an                                                             8 879                58                        1 865
                         Maison neuve - horizontal                                                                               42%       40         475 MWh/an                           6 174                40                        1 297
                         Habitat collectif - sur nappe                                                                           26%       15         666 MWh/an                           8 652                15                        1 817

                                                       Sous-total géothermie PAC :                       757     8 879 MWh/an              56       1 140 MWh/an            5 400        23 705                114       29 105           4 978
                        Biogaz - Production de chaleur
                         Valorisation des boues de STEP, des                                   100%         1      434 MWh/an                                                                  434           0,08                             91
                         huiles et des FFOM

                                                                         Sous-total biogaz :                1      434 MWh/an               0           0 MWh/an                 0             434           0,08           434               91
                        Incinération déchets / biomasse
                         CCIAG - Estimation en 2020                                                         2   291 971 MWh/an                                                          291 971              0,15                       61 314
                         Nouvelle(s) unité(s) de production                                    100%              11 000 MWh/an                                                           11 000                 0                        2 310
                         Projet CRE3                                                                        1    20 000 MWh/an                                                           20 000                 0                        4 200

                                                              Sous-total incinération :                     3   322 971 MWh/an              0           0 MWh/an         128 030        322 971              0,23       451 000         67 824
                                                                                                                                                                      TOTAL THERMIQUE (MWh/an)
                                                                                                                                                                      Production thermique (MWh/an)                     992 793
                                                                                                                                                                      équivalent tep/an                                  85 380
                                                                                                                                                                      rejet de CO2 évité (tCO2/an)                      149 328


                            AXENNE                                                                                                   MARS 2009                                                                                                       P.74
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E                                                                                                        Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                                                                                                                     G I S EM ENT S NE TS


                                                                                                          Proposition d'un objectif                         Réalisation à   Réalisation     Réalisations     Production   t CO 2 évité /an
                                                    2020                                                 en % du gisement identifié
                                                                                                                                                                 fin          entre         par an entre      totale en          en
                                                         2007                                                                                                   2007           2007             2007            2020           2020
                                                                                                SUR L'EXISTANT           SUR LE NEUF (réalisation par an)                      2020            2020
                                                                                                 nb                              nb
                                                                                         %                MWh/an         %                  MWh/an           MWh/an         MWh/an            nb/an          MWh/an           t CO2
                                                                                               d'inst.                         d'inst.
                            Photovoltaïque
                             Maison individuelle                                         5%     1 049     2 193 MWh/an   56%      117         244 MWh/an                          5 361               197                         1 394
                             Habitat collectif                                           2%       130     1 901 MWh/an   51%       42         610 MWh/an                          9 832                53                         2 556
                             Installations collectives                                  20%        23     1 876 MWh/an   51%        0         376 MWh/an                          6 763                 2                         1 758
                             Industrie                                                   1%        15       663 MWh/an   55%       19         558 MWh/an                          7 915                20                         2 058
                             Grande centrale                                            100%             10 200 MWh/an                                                           10 200                 0

                                              Sous-total solaire photovoltaïque :               1 217    16 832 MWh/an            178       1 788 MWh/an             503         40 071               271        40 574           7 897
                            Hydroélectricité
                             Anciens moulins                                            100%         0        0 MWh/an                                                                0                  0                             0
                             Microcentrale des Mousses                                  100%         1      600 MWh/an                                                              600               0,08                           171
 Production d'électricité




                             Turbinage des eaux usées                                   100%         0        0 MWh/an                                                                0                  0                             0
                             Centrale Echirolles                                        100%         1   15 000 MWh/an                                                           15 000               0,08
                                                   Sous-total hydroélectricité :                     2   15 600 MWh/an               0           0 MWh/an       425 694          15 600                0,2      441 294        121 494
                            Eolien
                             Parc éolien (nb de machines)                               100%        0         0 MWh/an                                                                0                  0                             0
                             éoliennes urbaines                                         100%       15     1 125 MWh/an                                                            1 125                1,2                           309

                                                                  Sous-total éolien :              15     1 125 MWh/an               0           0 MWh/an               0         1 125                1,2        1 125              309
                            Biogaz - Production d'électricité
                             Valorisation des boues de STEP, des                        100%         1     234 MWh/an                                                                 234             0,08                             70
                             huiles et des FFOM

                                                                 Sous-total biogaz :                 1     234 MWh/an                0           0 MWh/an               0             234             0,08          234                70
                            Incinération des déchets
                            organiques
                             CCIAG - Estimation en 2020                                              2   12 393 MWh/an                                                           12 393               0,15                        3 718
                             Projet CRE3                                                             1   20 000 MWh/an                                                           20 000               0,08                        6 000

                                                            Sous-total incinération :                3   32 393 MWh/an               0           0 MWh/an        27 607          32 393               0,23       60 000           8 282
                                                                                                                                                             TOTAL ELECTRIQUE (MWh/an)
                                                                                                                                                             Production électrique (MWh/an)                     543 226
                                                                                                                                                             équivalent tep/an                                   46 717
                                                                                                                                                             rejet de CO2 évité (tCO2/an)                       138 052
                                                                                 TOTAL TOUTES ENERGIES RENOUVELABLES MWh/an :                                   883 134        652 885             1 984      1 536 020        287 380




AXENNE                                                                                                              MARS 2009                                                                                                        P.75
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E      Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                   G I S EM ENT S NE TS


La colonne « réalisation à fin 2007 » reprend les chiffres présentés lors du bilan des
énergies renouvelables.

Les installations envisagées sur l'existant pourront être réalisées sur treize ans
(période fin 2007 – fin 2020)10. Les réalisations envisagées sur les constructions
neuves se répètent chaque année.
Ainsi, pour les CESI, 126 installations sont réalisées par an pendant 13 ans (période
2007 – 2020) sur les habitations neuves et 3 115 installations sont également
réalisées sur l’existant sur cette même période ; la production atteinte est alors
indiquée dans la colonne « réalisation entre 2007 et 2020 » :
   8 557 MWh/an = 5 607 MWh/anexistant + 227 MWh/anneuf x 13 ans (aux arrondis près)

La colonne « Production totale en 2020 » présente la production totale d’énergie à
partir des installations énergies renouvelables à la fin de l’année 2020 : sont
additionnées les productions d’énergie à partir des installations existantes et de celles
à réaliser (gisements nets).

Cet outil, dont le tableau à l’horizon 2020 est présenté ci-dessus, est très intéressant
puisqu’il permet de caler les objectifs choisis de manière réaliste, de les comparer aux
objectifs nationaux ou européens, et de connaître leurs impacts en terme de
production d’énergie d’origine renouvelable, d’émission de CO2 évitée et d’emplois
créés. À partir de ces données peut être définie une politique de développement des
énergies renouvelables.

Remarque : Cet outil a été réalisé à fin 2007 alors que nous sommes aujourd’hui début
2009. Les prochaines installations se feront donc en 2009 et non en 2008 comme
indiqué dans le tableau. Cependant, le bilan a été réalisé à fin 2007, et on peut penser
que les installations qui se sont faites entre fin 2007 et début 2009 comblent, du
moins en partie, celles qui sont comptabilisées dans le tableau pour cette période.
D’autre part, la date de départ (ici 2007) peut être recalée dans l’outil comme
souhaité.

Les objectifs plausibles déterminés par filière donnent les résultats suivants :

          % ATTEINTS                                                                              2020
          Objectif GRENELLE - 23% d'EnR                                                          13,9%
          sur la conso totale

          Couverture des consos d'électricité                                                    25,0%
          par les EnRs électriques

          Couverture des consos de chaleur                                                       15,3%
          par les EnRs thermiques
           hors bois de chauffage                                                                12,2%

          Couverture des consos totales par les                                                  16,6%
          EnR si les consos diminuent de 20%

          Rejets de CO2 évités entre 2007 - 2020 (tonnes)                                        85 256




10
     Puisque nous sommes aujourd’hui début 2009, la période court plutôt sur 12 ans.


AXENNE                                            MARS 2009                                                       P.76
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E   Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                G I S EM ENT S NE TS



La simulation concernant des objectifs réalistes par filière aboutit à la couverture par
les énergies renouvelables d’environ 13,5% de la consommation totale d’énergie sur
l’agglomération, couverture qui passe à 16,8% si cette même consommation
d’énergie baisse de 20 % dans le même temps. L’objectif de 23 % adopté lors du
Grenelle pour la France ne serait alors pas atteint à l’échelle de l’agglomération de
Grenoble.




AXENNE                                             MARS 2009                                                   P.77
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E                 Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                              G I S EM ENT S NE TS




                                                      CONCLUSION

                             Les gisements nets les plus importants concernent les filières biomasse, bois
                             énergie, puis solaire thermique, géothermie très basse énergie et
                             photovoltaïque. Le biogaz mériterait d’être étudié pour en préciser la
                             faisabilité, une étude de faisabilité est en cours. L’hydroélectricité est déjà très
                             bien exploitée sur le territoire et l’éolien ne devrait se développer que
  LES DIFFERENTS GISEMENTS




                             marginalement dans les 10 ans qui viennent, à condition de miser notamment
                             sur de nouvelles technologies comme le petit éolien en milieu urbain.

                             D’une manière générale, le territoire possède des atouts importants pour le
                             développement des énergies renouvelables. Cet avantage lui confère la
                             possibilité d’un développement raisonné de toutes les filières sur les différents
                             bâtiments et équipements publics pour tous les secteurs (habitat, tertiaire et
                             industrie). Ce développement raisonné pourrait intégrer la notion de
                             « Performances Globales » comme moteur de développement à l’échelle du
                             territoire. Il s’agit là de proposer un développement ciblé des différentes
                             énergies renouvelables qui tient compte de la performance énergétique, des
                             rejets de CO2 évités, de l’intérêt économique et du développement local en
                             fonction des sites d’implantation. Cette approche fait appel à la concertation
                             locale et à l’implication des acteurs du territoire.


                             Les gisements nets totaux représentent sur la période fin 2007-2020
                             1 200 GWh, soit 1,4 fois la production des énergies renouvelables fin 2007 et
                             une production totale d’énergie renouvelable de plus de 2 000 GWh en 2020.,
                             L’agglomération grenobloise peut donc multiplier au maximum par 2,4 fois sa
                             production d’énergies renouvelables d’ici 2020 ; en se proposant d’atteindre un
                             objectif plausible pour chaque filière, la production actuelle d’énergies
                             renouvelables pourrait plutôt être multipliée par 1,7.
  OBJECTIFS




                             L’objectif de 23 % d’énergies renouvelables fixé dans le cadre du Grenelle de
                             l’Environnement de 2007 comme objectif pour la France semble difficilement
                             atteignable à l’échelle de l’agglomération même si d’une part des projets
                             d’envergure dans le collectif (chaufferies biomasse par exemple) et dans
                             l’industrie (centrales photovoltaïques par exemple) voient le jour, et d’autre
                             part une politique de réduction des consommations d’énergies ambitieuse soit
                             menée sur le territoire ; il faudrait que tous les gisements identifiés soient
                             exploités, et que les consommations d’énergie connaissent simultanément une
                             baisse de 20 %.




AXENNE                                                           MARS 2009                                                   P.78
G R E N O B L E A L PE S M E T R O P O L E             Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs
                                                                                                          G I S EM ENT S NE TS




                          Cette approche novatrice sur la détermination des gisements nets permet de
                          mettre en lumière les potentialités réelles, techniquement réalisables et
                          économiquement viables pour toutes les filières énergies renouvelables.
  POLITIQUE ENERGETIQUE



                          En effet, à partir des gisements nets (qui restent théoriques) identifiés par
                          filières et par type d'installations, il est ensuite possible de déterminer un
                          gisement plausible au regard de la dynamique économique, des
                          réglementations futures et des politiques publiques qui seront menées sur le
                          territoire.
                          Les gisements plausibles permettraient de couvrir 14% des consommations
                          par les énergies renouvelables en 2020 et d’éviter l’émission de plus de
                          85 000 tonnes de CO2 par an.

                          À partir de cet exercice, les décideurs peuvent ainsi se positionner sur des
                          scénarios réalistes et atteignables dans le cadre d'une politique volontariste sur
                          les énergies renouvelables.




AXENNE                                                       MARS 2009                                                   P.79

Rapport 3 metro v2

  • 1.
    ETUDE EN VUEDE LA CREATION D’UN SCHEMA DIRECTEUR POUR LE DEVELOPPEMENT DES ENERGIES RENOUVELABLES RAPPORT 3 : GISEMENTS NETS LES PERSPECTIVES DE DEVELOPPEMENT DES FILIERES MARS 2009
  • 2.
    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS MAITRE D’OUVRAGE Grenoble Alpes Métropole Le Forum 3, rue Malakoff 38 031 GRENOBLE Cedex 01 GROUPEMENT AXENNE 2, petite rue de la Rize 69 100 VILLEURBANNE Tél. : 04 37 44 15 80 EXPLICIT 13, rue du Faubourg Poissonnière 75 009 PARIS Tél. : 01 47 70 47 21 Date de Version modification Nature de la modification Auteurs Vérificateurs V1 29/09/2008 Création Camille SOULEZ Henri-Louis GAL 24/11/2008 Mise à jour gisements nets Henri-Louis GAL 18/02/2009 Mise à jour des rejets de CO2 et Henri-Louis GAL Camille SOULEZ des ratios emplois/MW 02/03/2009 Hypothèses pour les gisements Henri-Louis GAL plausibles AXENNE MARS 2009 P.2
  • 3.
    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS SOMMAIRE SYNTHESE 6 GISEMENTS NETS / LES PERSPECTIVES DE DEVELOPPEMENT DES FILIERES 11 1. OBJECTIFS 11 2. LES DONNEES SOCIO-ECONOMIQUES : L’HABITAT 12 2.1. CARACTERISTIQUES DE L’HABITAT 12 2.2. LA DYNAMIQUE DU LOGEMENT 19 2.3. LES GRANDS PROJETS DE CONSTRUCTION ET D’AMENAGEMENT 20 3. ANALYSE CARTOGRAPHIQUE 21 3.1. TYPOLOGIE DES BATIMENTS 21 3.2. LES CONTRAINTES REGLEMENTAIRES DE PROTECTION DU PATRIMOINE BATI 23 3.3. LES CONTRAINTES D’EXPOSITION : BATIMENT A L’OMBRE 26 3.4. LES CONTRAINTES D’ORIENTATION DES BATIMENTS 28 3.5. SYNTHESE DES CONTRAINTES PATRIMONIALES ET D’ENSOLEILLEMENT 29 4. PRESENTATION DES GISEMENTS NETS 30 4.1. LES FILIERES « SOLAIRE THERMIQUE » 30 4.2. LES FILIERES « BOIS ENERGIE » 39 4.3. LES FILIERES « GEOTHERMIE » 43 4.4. LES FILIERES « PHOTOVOLTAÏQUE » 46 4.5. LES FILIERES « HYDROELECTRICITE » 51 4.6. LES FILIERES « EOLIEN » 51 5. BILAN GLOBAL DES GISEMENTS NETS 56 5.1. TABLEAUX RECAPITULATIFS PAR FILIERE 56 5.2. TABLEAU RECAPITULATIF GENERAL 57 5.3. REPARTITION DES GISEMENTS NETS GLOBAUX AUX HORIZONS 2015 ET 2020 58 6. GISEMENTS PLAUSIBLES A L’HORIZON 2020 66 6.1. LES HYPOTHESES 66 6.2. TABLEAU RECAPITULATIF GENERAL 73 CONCLUSION 78 AXENNE MARS 2009 P.3
  • 4.
    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS TABLE DES ILLUSTRATIONS FIGURES Figure 1 : Répartition des gisements en 2020 (100% des gisements nets) ............................................. 10 Figure 2 : Répartition du parc de logements (sources : INSEE - RPG99, DRE - SITADEL)........................ 13 Figure 3 : Mode de chauffage dans les logements en 2007 (sources : INSEE - RP99, DRE - SITADEL).... 14 Figure 4 : Répartition des énergies de chauffage des logements collectifs en 2007 (sources : INSEE - RP99, DRE - SITADEL) ................................................................................................................... 15 Figure 5 : Répartition des énergies de chauffage des logements collectifs en 2007 (sources : INSEE - RP99, DRE - SITADEL) ................................................................................................................... 16 Figure 6 : Répartition des énergies de chauffage après 1990 (source : INSEE - RP99)............................ 17 Figure 7 : Mode de chauffage de l’eau chaude sanitaire en 2007 (sources : INSEE - RP99, DRE - SITADEL) ....................................................................................................................................... 19 Figure 9 : Répartition des surfaces de toiture par type de bâtiment et de toiture.................................... 22 Figure 10 : Méthodologie de prise en compte des bâtiments à l’ombre .................................................. 26 Figure 11 : Répartition de la production d’énergie par les énergies renouvelables en 2007 .................... 59 Figure 12 : Production potentielle en 2015 (gisements nets non pondérés)............................................ 59 Figure 13 : Production potentielle en 2020 (gisements nets non pondérés)............................................ 59 Figure 14 : Empilement des moyens de production – source : EDF R&D – Février 2008.......................... 60 Figure 15 : émissions de CO2 relatives à la construction des installations d’énergies renouvelables et affectées à la production sur la durée de vie des installations ........................................................ 61 Figure 16 : rejets de CO2 évités des installations d’énergies renouvelables électriques tenant compte des émissions amonts ................................................................................................................... 62 Figure 17 : Rejets de CO2 évités des installations d’énergies renouvelables thermiques sans prise en compte des émissions amonts ....................................................................................................... 63 Figure 18 : nombre d’euros investis pour chaque kgCO2 évités pendant la durée de vie des installations ................................................................................................................................... 64 Figure 19 : Emplois créés pour la fabrication/installation des équipements ainsi que lors du fonctionnement des installations.................................................................................................... 65 CARTES Carte 1 : Répartition des différentes énergies de chauffage des maisons en 2007 .................................. 17 Carte 2 : Dynamique du logement entre 1999 et 2007 ........................................................................... 20 Carte 3 : Répartition des maisons, immeubles et bâtiments industriels.................................................. 21 Carte 4 : Le patrimoine culturel .............................................................................................................. 24 Carte 5 : Niveau d’enjeu pour l’implantation de panneaux solaires au regard des contraintes patrimoniales ....................................................................................................................... 25 Carte 6 : Représentation des bâtiments à l’ombre .................................................................................. 27 Carte 7 : Positionnement des piscines et surface des bassins................................................................. 38 Carte 8 : L’occupation du sol : le tissu urbain......................................................................................... 52 Carte 9 : Le tissu urbain et la contrainte de 500 mètres autour des habitations ..................................... 53 Carte 10 : Gisement éolien net ............................................................................................................... 54 AXENNE MARS 2009 P.4
  • 5.
    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS TABLEAUX Tableau 1 : Répartition des surfaces de toiture par type de bâtiment et de toiture ................................. 22 Tableau 2 : Répartition des surfaces de toiture par contrainte patrimoniale ........................................... 26 Tableau 3 : surfaces de toiture à l’ombre par typologie de bâtiment ...................................................... 28 Tableau 4 : Surface des toitures à deux pans mal orientées ................................................................... 29 Tableau 5 : Surface de toiture sans aucune contrainte............................................................................ 29 Tableau 6 : Temps de retour sur investissement de l'eau chaude solaire pour l'habitat .......................... 30 Tableau 7 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires individuels sur le parc des maisons existantes .. 31 Tableau 8 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires individuels sur le parc des maisons neuves ....... 31 Tableau 9 : Temps de retour sur investissement du chauffage solaire pour l'habitat............................... 32 Tableau 10 : Gisement net pour les systèmes solaires combinés dans les maisons existantes ............... 33 Tableau 11 : Gisement net pour les systèmes solaires combinés sur des maisons neuves...................... 33 Tableau 12 : Temps de retour sur investissement de l'eau chaude solaire pour les logements collectifs ........................................................................................................................................ 34 Tableau 13 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires collectifs sur le parc de logements collectifs existants ........................................................................................................................................ 35 Tableau 14 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires collectifs sur des immeubles de logements neufs.............................................................................................................................................. 35 Tableau 15 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires sur des bâtiments publics neufs...................... 36 Tableau 16 : Gisement net pour les installations solaires dans les piscines existantes ........................... 37 Tableau 17 : Gisement net pour le solaire thermique dans l’industrie .................................................... 39 Tableau 18 : Gisement net pour les équipements de poêles et inserts .................................................... 40 Tableau 19 : Temps de retour sur investissement des chaudières automatiques au bois dans l'habitat ......................................................................................................................................... 40 Tableau 20 : Gisement net pour les chaudières automatiques au bois dans les maisons ........................ 41 Tableau 21 : Gisement global pour les installations de bois-énergie sur une partie des bâtiments collectifs ........................................................................................................................................ 42 Tableau 22 : Gisement net des pompes à chaleurs dans l’habitat individuel existant ............................. 44 Tableau 23 : Gisement net des pompes à chaleurs dans l’habitat individuel neuf ................................... 45 Tableau 24 : Gisement net des pompes à chaleurs dans l’habitat collectif neuf...................................... 45 Tableau 25 : Temps de retour sur investissement d'une installation photovoltaïque pour différents maîtres d'ouvrage .......................................................................................................................... 46 Tableau 26 : Gisement net des installations photovoltaïques sur les maisons......................................... 47 Tableau 27 : Gisement net pour les installations photovoltaïques sur les immeubles de logements neufs.............................................................................................................................................. 48 Tableau 28 : Gisement net pour les installations photovoltaïques sur les grands bâtiments neufs .......... 49 Tableau 29 : Gisement net pour les installations photovoltaïques sur les grands bâtiments existants .... 49 Tableau 30 : Gisement net des installations photovoltaïques sur les bâtiments industriels..................... 50 Tableau 31 : Bilan global des gisements nets identifiés sur le territoire.................................................. 57 AXENNE MARS 2009 P.5
  • 6.
    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS SYNTHESE A) BILAN DE LA PRODUCTION DES ENERGIES RENOUVELABLES FIN 2007 Avec 883 GWh/an produits par les énergies renouvelables, le territoire de l’agglomération grenobloise affiche un bilan contrasté suivant les différentes filières. La part des énergies renouvelables sur la consommation totale du territoire (11 654 GWh/an) s’élève à 8 % à fin 2007. L’hydroélectricité, grâce à dix centrales, dont quatre d’une puissance supérieure à 10 MW, représente presque la moitié (48%) de la production. Les deux chaufferies alimentant le réseau de chaleur urbain de Grenoble et utilisant entre autres combustibles du bois, démontrent que quelques opérations d’envergure permettent d’atteindre et même dépasser l’objectif national que s’est fixé la France pour l’horizon 2015. Le bois énergie (76 chaudières automatiques, dont 10 collectives) représente 20% de la production à partir d’énergies renouvelables. Sur l’ensemble du territoire, le bois bûches énergie (poêles, cheminées) représente 13 % de la production. Cette filière totalise le plus grand nombre d’installations. Une usine d’incinération des ordures ménagères et la centrale de la Poterne à Grenoble valorisent des déchets en électricité et en chaleur. La part organique (soit 50% du total) est intégrée au bilan des énergies renouvelables (18 %). Le solaire thermique, bien que représentant près de 50% des installations (si on exclut les cheminées et poêles) utilisant les énergies renouvelables (plus de 400 sur le territoire), n’a que peu de poids dans le bilan énergétique : 0,28 %. Cela est dû à la petite taille des installations. On observe un boom des installations depuis 2005 chez les particuliers, mais également dans le secteur collectif depuis 2007. D’une manière générale, le territoire a atteint les mêmes résultats que la moyenne nationale en terme de m² de capteurs solaires thermiques installés par habitant. Le solaire photovoltaïque est bien représenté sur le territoire puisque près de 4 600 m² de modules, soit 457 kWc, y sont installés. La Métro devrait pouvoir atteindre, pour son territoire, l’objectif que s’est fixé la France pour 2015 puisque la puissance installée actuellement représente déjà plus de 70% de cet objectif. La géothermie dans l’habitat est estimée à 0,6 % du bilan de la production. Enfin, il faut noter qu’il n’existe aucune installation de valorisation du biogaz de décharge, et qu’aucune éolienne n’est installée sur le territoire. AXENNE MARS 2009 P.6
  • 7.
    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS B) GISEMENTS BRUTS DES ENERGIES RENOUVELABLES L’ensoleillement moyen annuel est plutôt bon sur le territoire, il faut noter qu’en moyenne cet ensoleillement est équivalent à celui de villes comme Mont-de-Marsan ou Dax (Landes). Le potentiel est aussi intéressant dans la mesure où la surface de toitures exploitables (pour du photovoltaïque et/ou du solaire thermique) est a priori très importante du fait de l’urbanisation. Le gisement brut en bois énergie sur la Métro de Grenoble est multiple : ressources forestières, connexes de scieries, élagage, bois de rebut. Il est intéressant dans le sens où il pourrait alimenter un nombre important de chaufferies (suivant leur puissance), en plus de l’utilisation actuelle. Cependant, la ressource, notamment en ce qui concerne la forêt, peut avoir d’autres rôles et fonctions dont il faut tenir compte. D’une manière générale, s’il est intéressant de valoriser les ressources du territoire, une partie du bois énergie peut aussi provenir du reste du département. La ressource hydraulique concerne la rénovation des anciens moulins, le turbinage sur des ouvrages d'adduction d'eau (potable ou usée) et la mise en place de nouveaux équipements. En ce qui concerne le turbinage de l’eau potable, outre les deux installations existantes, la microcentrale des Mousses, détruite en 2005, va être reconstruite en aval de l’emplacement initial pour une production estimée de 575 GWh/an. Une nouvelle centrale hydroélectrique va voir le jour à Echirolles en 2011. Le potentiel géothermique exploitable sur le territoire est un gisement à très basse énergie, c’est-à-dire valorisable via des pompes à chaleur. Les capteurs sur nappe seront essentiellement favorables sur une large zone le long de l’Isère et du Drac. Pour les installations utilisant des capteurs verticaux, les zones est et nord-ouest semblent les plus propices. Les perspectives pour les installations de capteurs horizontaux, pour les habitations disposant d’une surface de terrain importante, semblent plus intéressantes au sud et à l’ouest du territoire. Le gisement éolien est faible sur le territoire (vitesse des vents) ; il ne laisse entrevoir qu’une zone favorable, le secteur nord-ouest, à affiner avec les autres contraintes et notamment la distance de 500 mètres à respecter autour des habitations. Quant aux éoliennes implantées sur les bâtiments, elles ont un avenir dès lors qu’elles seront à maturité technologique et financièrement accessibles. Par ailleurs, quelques projets peuvent être mis en place dans le but de permettre à la filière de se développer. Le gisement brut concerne les déchets urbains, les déchets des industries agro-alimentaires, les déchets verts et les effluents agricoles. Par exemple sur la Métro, la valorisation du biogaz issu des déchets verts, de la fraction fermentescible des ordures ménagères, des huiles alimentaires et des boues de STEP pourrait permettre la production de 22 GWh/an, énergie qui peut être valorisée par cogénération en électricité et en chaleur ; cependant, ces gisements sont déjà en partie valorisés. AXENNE MARS 2009 P.7
  • 8.
    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS C) GISEMENTS NETS A L’HORIZON 2020 Les données des potentiels nets, présentées ci-dessous, correspondent à toutes les installations qu’il serait possible de réaliser sur le territoire d’ici à 2020, en ayant exclu toutes celles qui ne peuvent l’être compte tenu des contraintes réglementaires, techniques et patrimoniales. Gisements nets pour les installations solaires thermiques MWh/an Sur le neuf 45 000 Dans l'existant Soit, à l’horizon 2020 : - 74 GWh sur l’existant 40 000 - 28 GWh sur le neuf 35 000 102 GWh/an pour les installations solaires 30 000 thermiques 25 000 soit 265 000 m² de capteurs 20 000 Le potentiel le plus important est sur les 15 000 maisons existantes (plus de 32 500 sur le territoire) pour des installations solaires 10 000 thermiques d’eau chaude sanitaire 5 000 0 CESI SSC CESC - CESC Piscines Ind. habitat hors collectif habitat Gisements nets pour les installations bois énergie (y compris bois bûche) MWh/an Sur le neuf Soit, à l’horizon 2020 : 160 000 Dans l'existant - 181 GWh sur l’existant 140 000 - 174 GWh sur le neuf 120 000 355 GWh/an pour le bois énergie 100 000 soit 312 MW installés 80 000 Le gisement net montre bien que l’effort doit 60 000 porter sur les grosses installations, mais aussi 40 000 sur celles plus petites et diffuses. Le gisement brut doit être pris en compte. 20 000 Remarque : Les « Autres gros projets » sont en fait 0 compris dans la rubrique biomasse ; il s’agit Inserts et Maison Installations Autres gros essentiellement des projets de la CCIAG. Poêles individuelle collectives projets performants (Giant, Campus,etc.) AXENNE MARS 2009 P.8
  • 9.
    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS Gisements nets pour les installations de PAC géothermiques MWh/an Sur le neuf Dans l'existant 45 000 Soit, à l’horizon 2020 : 40 000 - 44 GWh sur l’existant 35 000 - 48 GWh sur le neuf 30 000 25 000 92 GWh/an pour les PAC géothermiques 20 000 (Part renouvelable de la production) 15 000 Le potentiel sur les maisons existantes est 10 000 important, ainsi que celui sur l’habitat 5 000 collectif, mais il faut tenir compte des 0 Maison existante - Maison neuve - Habitat collectif - capacités de la nappe. vertical horizontal sur nappe Gisements nets pour les installations photovoltaïques MWh/an Sur le neuf 120 000 Dans l'existant Soit, à l’horizon 2020 : 100 000 - 215 GWh sur l’existant - 44 GWh sur le neuf 80 000 259 GWh/an pour les installations solaires 60 000 thermiques 40 000 soit 2 000 000 m² de capteurs 20 000 Le potentiel pour les installations photovoltaïques est élevé puisqu’il prévoit 0 que soit équipée une partie importante des Maison individuelle Habitat collectif Installations collectives Industrie millions de m² de toiture existants, y compris dans l’industrie. Gisements nets pour les autres filières Le gisement net sur des projets hydroélectriques est évalué à un peu moins de 16 GWh/an (en plus de l’existant) ; il s’agit de la mise en place de la microcentrale des Mousses et de la centrale à Échirolles. Les éoliennes urbaines ont été prises en compte dans le gisement net à hauteur d’une quinzaine d’installations pour une production d’environ 1 GWh/an. Aucun parc de grandes éoliennes n’a été comptabilisé. Le gisement net pour des installations valorisant le biogaz de décharge pourrait atteindre 668 MWh/an, répartis par exemple : 434 MWhthermique/an et 234 MWhélectrique/an. La vérification de la disponibilité du gisement s’impose. Une production stable a été considérée pour l’énergie issue de la valorisation des ordures ménagères en prenant comme hypothèse une stabilité du tonnage des déchets. D’autre part, les projets de la CCIAG (bois/biomasse) ont été pris en compte (augmentation de la part du bois-énergie dans l’incinération). Au final, la production est de 355 GWh/an dont 323 GWhthermique. AXENNE MARS 2009 P.9
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS Conclusion Les gisements nets à l’horizon 2020 les plus importants sont respectivement sur les filières bois énergie (attention à prendre en compte l’approvisionnement disponible sur le département c’est-à-dire le gisement brut), biomasse (projets de la CCIAG) et photovoltaïques. Les filières solaires thermiques et pompes à chaleur présentent également des potentiels intéressants, bien que plus faibles et plus diffus. L’éolien, le biogaz et l’hydroélectricité ne devraient se développer que marginalement. Le biogaz mériterait d’être étudié pour en préciser la faisabilité. 400 000 Sur le neuf 0 Dans l'existant 350 000 300 000 173 848 44 003 250 000 355 364 200 000 150 000 28 723 214 577 180 998 100 000 15 600 0 44 394 47 920 667 0 0 73 788 50 000 1 125 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Figure 1 : Répartition des gisements en 2020 (100% des gisements nets) Les gisements nets totaux en 2020 représentent 1 191 207 MWh, cela représente donc une capacité théorique de + 140% par rapport à ce qui est produit à fin 2007. En prenant l’hypothèse que toutes les installations voient le jour (ce qui est très ambitieux) la production totale en 2020 atteindrait 2 074 341 MWh pour 433 992 tCO2 évités. En se proposant d’atteindre un objectif plausible pour chaque filière, l’agglomération grenobloise peut multiplier par deux sa production d’énergies renouvelables d’ici 2020, par rapport à 2007. En exploitant tout le potentiel identifié dans l’étude, l’agglomération grenobloise peut couvrir près de 19 % de ses consommations par les énergies renouvelables ; en atteignant des objectifs réalistes par filière, elle peut couvrir plutôt 14 % de ses consommations. Cela nécessitera de toute façon de renforcer fortement les politiques locales de soutien aux énergies renouvelables, par des mesures de sensibilisation, mais aussi économiques et réglementaires. L’objectif de 23 % d’énergies renouvelables fixé dans le cadre du Grenelle de l’Environnement 2007 pour la France semble difficilement atteignable à l’échelle de l’agglomération, même si une politique de réduction des consommations d’énergie ambitieuse est menée sur le territoire : il faudrait que l’ensemble des gisements identifiés soit exploité et que les consommations d’énergie connaissent simultanément une baisse de 20 %. AXENNE MARS 2009 P.10
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS GISEMENTS NETS / LES PERSPECTIVES DE DEVELOPPEMENT DES FILIERES 1. OBJECTIFS Nous allons utiliser les gisements bruts déterminés précédemment, et leur adjoindre l'ensemble des éléments et des données géostatistiques qui nous permettront d'établir les gisements nets. Cette démarche s'effectue par étape à l'aide de l'outil cartographique. Elle se veut rigoureuse et concrète dans le but d'obtenir des gisements nets réels qui tiennent compte de l'ensemble des contraintes et faisabilités techniques du territoire. Il s'agit donc d'évaluer précisément, pour chaque filière, le gisement atteignable compte tenu : des contraintes liées au patrimoine culturel (sites classés, sites inscrits, secteur sauvegardé, monuments historiques, etc.), de la typologie des bâtiments (bâtiment industriel ou collectif ou maison d'habitation, type de toiture), du positionnement des bâtiments (orientation, ombre portée d'un bâtiment sur l'autre, etc.), du mode de chauffage des habitations et de l'énergie utilisée pour l'eau chaude sanitaire, de la date d'achèvement des constructions, etc. Les données utilisées pour atteindre les gisements nets de chaque filière sont les suivantes : des données socio-économiques, des données réglementaires, l'ensemble des contraintes environnementales, patrimoniales, urbanistiques et les servitudes d'utilité publique, etc. Chaque filière étudiée sera considérée dans le cadre d’une grille d’analyse afin de définir un gisement potentiellement mobilisable. Cette grille d’analyse sera construite à partir des données objectives interdisant ou contraignant fortement les potentiels identifiés ci-dessus. AXENNE MARS 2009 P.11
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS 2. LES DONNEES SOCIO-ECONOMIQUES : L’HABITAT 2.1. CARACTERISTIQUES DE L’HABITAT Une connaissance précise de la typologie de l’habitat sur les différentes communes du territoire de la Métro nous permet d’alimenter la méthodologie sur le calcul du potentiel net de développement pour les filières énergies renouvelables solaires, géothermie et bois-énergie. La typologie d’un logement se compose de la nature du logement (maison individuelle, logement collectif, etc.), son âge et son mode de chauffage. En effet, l'implantation de systèmes à énergies renouvelables est soumise à des contraintes réglementaires et techniques d’une part, mais aussi à des considérations économiques qui vont influer directement sur la rentabilité des investissements et donc du passage à l'acte. Pour les logements existants (immeubles et maisons), le mode de chauffage des logements ainsi que le mode de chauffage de l'eau chaude sanitaire sont des paramètres dont il faut tenir compte dans le cadre d'une installation à énergie renouvelable. L'âge du logement ou des équipements de chauffage est aussi un paramètre à prendre en compte puisqu'il conditionne le changement éventuel d'une chaudière ou la rénovation du bâti. Il est plus avantageux de passer aux énergies renouvelables lors du changement programmé de ces équipements ou d'une réhabilitation plus lourde. La facilité de mise en œuvre d'un système à énergie renouvelable par rapport au type d'énergie existante est également prise en compte : ce paramètre peut très bien compenser un temps de retour sur investissement plus important. Par exemple, le temps de retour d'un chauffe-eau solaire est plus faible pour une habitation déjà équipée avec du fioul plutôt qu'avec un cumulus électrique ; toutefois, il est plus facile de remplacer un cumulus électrique par un ballon solaire que de trouver un emplacement pour ce même ballon solaire à proximité de la chaudière au fioul. 2.1.1. LA NATURE DU PARC DE LOGEMENTS EN 2007 Le parc était composé de 161 495 logements en 1999 ; d’après le fichier SITADEL de la DRE (permis de construire entre 1999 et 2007), 15 469 logements ont été construits entre 1999 et 2007 sur les 26 communes du territoire de la Métro, ce qui porte à 176 964 le nombre de logements sur le territoire. À partir des données du recensement de la population réalisé par l’INSEE en 1999 et du fichier SITADEL, nous avons pu reconstituer la nature du parc de logements en 2007 : AXENNE MARS 2009 P.12
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS 176 964 logements en tout sur le territoire de la Métro 144 164 logements collectifs, 32 800 de maisons, soit 81% des logements soit 19% des logements 16 723 maison construites avant 96 771 construits avant 1975, 1975, soit 67% des logements collectifs soit 51% des maisons 16 077 maison construites avant 47 393 construits après 1975, 1975, soit 33% des logements collectifs soit 49% des maisons Figure 2 : Répartition du parc de logements (sources : INSEE - RPG99, DRE - SITADEL) Le parc de logement est constitué sans surprise à plus de 80 % d’appartements ; pour 67 % d’entre eux, ils ont été construits avant 1975 (en 1999 ce taux était de 88 %). Les maisons individuelles représentent presque 20 % du parc de logement ; un peu plus de la moitié d’entre elles a été construite avant 1975 (en 1999 ce taux était de 91 %). 2.1.2. LE MODE DE CHAUFFAGE DES LOGEMENTS EN 2007 Le mode de chauffage du logement est un paramètre important puisqu’il conditionne l’opportunité (facilité, rentabilité) de changer de système de chauffage et d’énergie pour un particulier qui souhaiterait s’équiper avec un système à énergie renouvelable. Remarque : Le mode de chauffage influe également pour des bâtiments collectifs, tertiaires ou industriels existants. Les données disponibles et utilisées sont celles du recensement de la population de 1999 complétées par les données du fichier SITADEL. AXENNE MARS 2009 P.13
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS 176 964 logements 144 164 logements collectifs 176 964 maisons individuelles 81 % 19 % 43 203 chauffage central individuel gaz naturel 11 336 gaz naturel 30% 35% 38 666 électricité 7 295 électricité 27% 22% 24 768 chauffage urbain 6 870 fioul 17% 21% 20 413 chauffage central collectif gaz naturel 674 gaz bouteille 14% 2% 7 106 chauffage central collectif fioul 395 chauffage central collectif 5% 1% 849 chauffage central individuel fioul 387 charbon/bois 0,6% 1% 355 charbon/bois 0,2% 328 chauffage gaz bouteille 0,2% 8 476 autres moyens 5 842 autres moyens 6% 18% Autres moyens = poêles, cheminée, cuisinière, radiateur mobile, appareil à accumulation, etc. Figure 3 : Mode de chauffage dans les logements en 2007 (sources : INSEE - RP99, DRE - SITADEL) Le gaz naturel est l’énergie la plus utilisée dans les maisons et dans les logements collectifs. L’électricité vient en second poste. Le fioul est encore significatif dans les maisons, mais peu utilisé dans les immeubles. Par contre, presque un immeuble sur six est desservi par le chauffage urbain. Le gaz bouteille, le charbon et le bois sont peu utilisés. Enfin, le recours est des modes de chauffage moins traditionnels (poêles, cheminées, cuisinières, radiateurs mobiles, etc.) est important, surtout dans les maisons (presque une sur cinq en dispose). AXENNE MARS 2009 P.14
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS 2.1.2.1. Les logements collectifs Chauffages individuels et collectifs confondus, le gaz naturel est l’énergie de chauffage de presque la moitié des logements collectifs sur la Métro. Avec l’électricité, on dépasse les deux tiers des logements. La diversité n’est donc pas très importante en termes d’énergies de chauffage. A noter, une particularité de la Métro : le chauffage urbain est l’énergie de chauffage de près d’un logement collectif sur six. 6% 44% 27% 6% 17% 0,23% 0,25% chauffage urbain gaz naturel fioul électricité gaz bouteille charbon/bois autres moyens Figure 4 : Répartition des énergies de chauffage des logements collectifs en 2007 (sources : INSEE - RP99, DRE - SITADEL) Parmi les sources d’énergie les plus facilement substituables se trouvent le fioul et le gaz propane : ce sont des énergies relativement chères et leur utilisation suppose qu’un réseau de distribution de chaleur (radiateurs) existe déjà, contrairement aux logements en chauffage électrique. Ces logements représentent environ 6% du parc de logements collectifs. La mise en œuvre d'énergies renouvelables comme le solaire thermique est possible sur les logements dont la production d'eau chaude sanitaire est collective. Il suffit de placer un ballon solaire en amont du ballon d'ECS existant. Pour le chauffage des logements, c'est plus délicat, puisqu'il faut disposer : d’un chauffage central collectif, dans le cas du bois-énergie, d'un stockage pour le combustible, pour le solaire, d’une surface importante pour les capteurs (env. 1,5 m²/logement). AXENNE MARS 2009 P.15
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS 2.1.2.2. Les maisons individuelles 21% 22% 35% 2% 1% 1% 18% chauffage central collectif gaz naturel fioul électricité gaz bouteille charbon/bois autres moyens Figure 5 : Répartition des énergies de chauffage des logements collectifs en 2007 (sources : INSEE - RP99, DRE - SITADEL) Le gaz naturel est l'énergie prépondérante pour le chauffage des maisons, suivi par l’électricité et le fioul qui est toutefois en net recul depuis 19751. Les 18% affectés à « autres moyens » de chauffage concernent les maisons chauffées par des appareils indépendants (poêle à pétrole, radiateur mobile, cuisinière) ou avec une autre énergie (géothermie, énergie solaire). Comme pour les logements collectifs, on peut cibler préférentiellement (mais pas uniquement) les logements chauffés au fioul ou au propane, soit presque un quart des maisons individuelles. 1 Les maisons construites avant 1975 sont majoritairement chauffées au gaz naturel (34%) et au fioul (34%), l'électricité ne comptant que pour 12%. AXENNE MARS 2009 P.16
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS Carte 1 : Répartition des différentes énergies de chauffage des maisons en 2007 2.1.2.3. Evolution des modes de chauffage Sur les logements collectifs et les maisons individuelles, la répartition des énergies de chauffage a évolué. Le fioul recule très fortement au profit de l'électricité essentiellement. L’électricité et le gaz naturel deviennent quasiment les seules énergies utilisées (85% des logements entre 1990 et 1999). En nombre de logements, l’électricité devance le gaz naturel. À noter toujours, l’importance du chauffage urbain sur le territoire par rapport à d’autres agglomérations. 2% 49% 36% 0,8% 5% 0,1% 7% chauffage urbain gaz naturel fioul électricité gaz bouteille charbon/bois autres moyens Figure 6 : Répartition des énergies de chauffage après 1990 (source : INSEE - RP99) AXENNE MARS 2009 P.17
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS Si la répartition des énergies de chauffage semble relativement diversifiée pour l'ensemble du parc existant, il n'en est pas de même pour les nouvelles constructions qui s'orientent de plus en plus sur des solutions de chauffage au gaz naturel ou à l'électricité (dont pompes à chaleur). La nécessité de favoriser les énergies renouvelables en substitution du gaz est évidente puisqu'il s'agit là de réduire les émissions de gaz à effets de serre, quant à la substitution de l'électricité, les arguments sont, là aussi, multiples : 1.la demande d'électricité doit être limitée pour le chauffage si l'on veut éviter le recours important à des centrales thermiques en hiver (le chauffage électrique est responsable à hauteur de 180 gCO2/kWh ou 500 gCO2/kWh selon la méthodologie de calcul2, alors que la moyenne annuelle pour l'électricité est d’environ 80 gCO2/kWh), 2.la prise en compte de l’énergie primaire dans la réglementation milite pour l’utilisation de systèmes de chauffage très performants et la substitution des systèmes conventionnels électriques (une centrale nucléaire ou thermique a un rendement de 35% environ, auquel déplorable il faut ajouter les pertes dans le réseau de transport), 3.les systèmes de chauffage à l'électricité entraînent d'importants et coûteux investissements pour le renforcement des réseaux électriques. 2.1.3. LE MODE DE CHAUFFAGE DE L’EAU CHAUDE SANITAIRE Le mode de chauffage de l’eau chaude sanitaire n’est pas une donnée disponible dans le recensement de la population de l’INSEE. Seule l’énergie de chauffage est connue ; il nous faut donc prendre une hypothèse dans la mesure où cette énergie n’est pas nécessairement la même que pour le chauffage du logement. L’eau chaude sanitaire peut être assurée par les énergies suivantes : l’électricité, le gaz (de ville ou en bouteille), un réseau de chaleur et plus rarement par le fioul. 2 Note ADEME/EDF, 2005 : contenu moyen de 180 gCO2/kWh - Note ADEME/RTE, 2007 : contenu marginal de 500gCO2/kWh. AXENNE MARS 2009 P.18
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS Nous prendrons les hypothèses suivantes pour la détermination de l’énergie de chauffage de l’eau chaude sanitaire : 176 964 logements 19 234 ECS électrique 58,6% 11 336 ECS au gaz naturel 34,6% 144 164 logements 1 374 ECS au fioul collectifs 4,2% 540 ECS au gaz bouteille 1,6% 316 ECS collective 1% 58 699 ECS électrique 40,7% 43 203 ECS au gaz naturel 30% 41 969 ECS collective 32 800 maisons 29,1% 170 ECS au fioul 0,1% 123 ECS au gaz bouteille 0,1% Figure 7 : Mode de chauffage de l’eau chaude sanitaire en 2007 (sources : INSEE - RP99, DRE - SITADEL) 2.2. LA DYNAMIQUE DU LOGEMENT Nous nous intéressons à la dynamique du logement entre 1999 et 2007. Ces données nous renseignent quant au nombre de logements collectifs et de maisons individuelles qui ont été construits en neuf ans sur le territoire. La plupart de ces maisons individuelles auraient pu être équipées d'un système solaire combiné ou d’une chaufferie bois. Cette approche sur la dynamique du logement, sur une période de neuf ans, met également en évidence que si un effort important doit être effectué pour que ces logements et maisons soient équipés d'énergies renouvelables, le parc existant est toutefois beaucoup plus important en regard du nombre de constructions neuves réalisées. Près de 13 000 logements collectifs et de 2 600 maisons ont été construits en neuf ans (entre 1999 et 2007) sur un total de plus de 144 000 logements collectifs et près de 33 000 maisons sur le territoire de la Métro (en 2007). Le gisement est donc beaucoup plus important sur les constructions existantes - sur lesquelles il est toutefois plus difficile d'intervenir que sur le neuf. AXENNE MARS 2009 P.19
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS Carte 2 : Dynamique du logement entre 1999 et 2007 La création d’une dynamique importante sur le neuf permettrait de motiver les propriétaires (surtout de maisons individuelles) à équiper leur patrimoine de systèmes à énergies renouvelables. La dynamique de construction retenue pour l’analyse des gisements nets à l’horizon 2020 est d’environ 1 600 logements/an et 300 maisons/an. Il faut noter que cette dynamique de construction est sensiblement équivalente à ce qu’il nous a été donné par le service Habitat – Logement de la Métro (1 800 logements/an en première estimation). 2.3. LES GRANDS PROJETS DE CONSTRUCTION ET D’AMENAGEMENT Nous avons tenu compte des projets Giant et Campus dans les gisements nets. Une production prévisionnelle de 50 000 MWh/an pour du chauffage au bois a été estimé. Bien que le projet du ruban photovoltaïque de 2km de long ai été abandonné, nous avons conservé une puissance en photovoltaïque importante pour l’équivalent d’un ou deux projets d’envergure (12 MWc et 10 200MWh/an). AXENNE MARS 2009 P.20
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS 3. ANALYSE CARTOGRAPHIQUE 3.1. TYPOLOGIE DES BATIMENTS Nous avons établi une typologie des bâtiments sur la base des caractéristiques des toitures (terrasse ou inclinée), de la hauteur des bâtiments ainsi que sur leur positionnement en regard de la cartographie Corine Land Cover3. Cette typologie nous permet de faire la distinction entre les maisons d'habitations et les immeubles. Cela nous permet également d'identifier les bâtiments en zone industrielle. Carte 3 : Répartition des maisons, immeubles et bâtiments industriels 3 Corine Land Cover est une base de données géographique issue du programme européen CORINE (COordination de l’INformation sur l’Environnement). C’est un véritable référentiel d’occupation du sol suivant 44 postes répartis selon 5 grands types d'occupation du territoire : Territoires artificialisés, Territoires agricoles Forêts et milieux semi-naturels, Zones humides, Surfaces en eau. AXENNE MARS 2009 P.21
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS Bâtiment Typologie Surface toiture (m²) Bâtiment industriel Inclinée 2 846 406 17% Bâtiment industriel Terrasse 1 815 793 11% Immeuble Inclinée 3 837 147 23% Immeuble Terrasse 1 565 503 10% Maison Inclinée 6 166 626 38% Maison Terrasse 180 263 1% 16 411 738 100% Tableau 1 : Répartition des surfaces de toiture par type de bâtiment et de toiture 16 411 738 m² de toiture Immeubles 71% en toiture inclinée 4 662 199 m² 33% de toiture 29% en toiture terrasse Maisons 97% en toiture inclinée 5 402 650 m² 39% de toiture 3% en toiture terrasse Bâtiments en zone industrielle 61% en toiture inclinée 6 346 889 m² 28% de toiture 39% en toiture terrasse Figure 8 : Répartition des surfaces de toiture par type de bâtiment et de toiture AXENNE MARS 2009 P.22
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS 3.2. LES CONTRAINTES REGLEMENTAIRES DE PROTECTION DU PATRIMOINE BATI Le positionnement d'un bâtiment en regard des protections patrimoniales définit les possibilités d'implanter un capteur solaire thermique ou photovoltaïque sur une toiture. Il faut également tenir compte des dispositions générales du PLU (Plan Local d'Urbanisme) qui indique les contraintes à respecter. Dans certains secteurs, des règlements plus contraignants existent (Site classé, ZPPAUP, périmètre des monuments historiques …). Nous présentons ci-après le classement de ces zones de protection de la plus contraignante à la moins rédhibitoire pour l'implantation de panneaux solaires. La réglementation va prochainement évoluer à la suite du Grenelle de l’environnement. En effet, la mesure N°4 présentée dans le document « 50 mesures pour un développement des énergies renouvelables à haute qualité environnementale » précise : Mesure n°4 - Le permis de construire ne pourra plus s’opposer à l’installation de systèmes de production d’énergie renouvelable sur les bâtiments, sauf dans des périmètres nécessitant une protection, identifiés par l’autorité compétente en matière de plan local d’urbanisme, ou dans des zones spécifiques (secteur sauvegardé, site inscrit ou classé, …). Cela signifie notamment que la notion du périmètre de 500 m aux abords d’un monument historique devrait être repensée et évoluer vers une définition plus précise de la zone d’interaction avec le monument historique. Les indications ci-dessous ne tiennent pas compte de ces évolutions qui ne sont pas encore actées. 1. Les secteurs sauvegardés Les capteurs solaires vont très difficilement s’insérer dans un secteur sauvegardé. Il n’est pas envisageable d’installer des capteurs solaires dans un secteur sauvegardé, à moins qu’ils ne soient pas visibles depuis l’espace public. Il n’y a pas de secteur sauvegardé en Isère. 2. Les sites classés Les capteurs solaires devront être parfaitement intégrés au site. Il faut absolument éviter les pièces rapportées et les perceptions visuelles qui entreraient en concurrence avec le site classé. Il paraît difficile d’installer des capteurs solaires dans un site classé. Deux sites classés sur le territoire : la propriété Léon Besson et le Rocher du Fontanil. 3. Les ZPPAUP (Zones de Protection du Patrimoine Architecturale, Urbain et Paysager) L’implantation de capteurs solaires à l’intérieur d’une ZPPAUP est délicate puisque les capteurs ne devront pas être visibles du domaine public. Au cas où cela s’avérerait impossible, les capteurs devront offrir une discrétion maximale en recherchant une teinte assurant un fondu avec le matériau dominant de couverture. Dans tous les cas, un positionnement en façade principale est strictement interdit. Le centre historique de Grenoble est classé en ZPPAUP. 4. Les monuments historiques AXENNE MARS 2009 P.23
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS L’implantation d’un champ solaire est possible dans un périmètre de 500 mètres de rayon autour d’un édifice protégé, sous réserve d’étudier précisément les perceptions du champ solaire depuis les édifices et d’effectuer un examen des covisibilités de l’édifice et du champ solaire depuis différents points de vue remarquables. Il y a 49 monuments historiques sur le territoire (d’une croix en pierre jusqu'à un édifice comme une cathédrale ou un château). 5. Les sites inscrits L’implantation d’un champ solaire est possible dans un site inscrit, sous réserve d’étudier précisément les perceptions du champ solaire depuis les édifices et d’effectuer un examen des covisibilités de l’édifice et du champ solaire depuis différents points de vue remarquables. Il y a 17 sites inscrits sur le territoire (exemple : place de Verdun à Grenoble). Carte 4 : Le patrimoine culturel AXENNE MARS 2009 P.24
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS D’après la classification présentée et les différentes zones protégées au titre patrimonial, une carte représentant quatre niveaux d'enjeu pour l'implantation de panneaux solaires a pu être réalisée (voir page suivante) : 1. un niveau d'enjeu rédhibitoire où l'implantation de panneaux solaires est interdite, 2. un niveau d'enjeu fort où l'implantation de panneaux solaires est difficile, 3. un niveau d'enjeu moyen où l'implantation de panneaux solaires est délicate, 4. les zones où il n'y a pas de contraintes patrimoniales. Carte 5 : Niveau d’enjeu pour l’implantation de panneaux solaires au regard des contraintes patrimoniales AXENNE MARS 2009 P.25
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS Contraintes (patrimoine Surface (m²) culturel) Implantation impossible 0 0% Implantation difficile 631 205 4% Implantation délicate 1 536 568 9% Pas de contrainte 14 243 965 87% Tableau 2 : Répartition des surfaces de toiture par contrainte patrimoniale Si dans l'ensemble peu de toitures semblent concernées par une contrainte d'ordre patrimonial, il faut toutefois noter que sur certaines communes la surface de toitures en zones délicates est quasiment aussi importante que la surface de toitures en zones non contraintes (exemple : Domène, Veurey-Voroize, Sassenage) voire même est plus importante comme sur la commune de Corenc. Ceci est dû à la présence de monuments historiques. Aucune zone sur le territoire de la Métro ne présente une interdiction d’implantation de capteurs solaires du fait d’une protection patrimoniale forte. Le plus fort niveau de contrainte implique une implantation difficile ; il s’applique sur le site classé situé sur la commune de Sassenage et dans la ZPPAUP du centre historique de Grenoble. 3.3. LES CONTRAINTES D’EXPOSITION : BATIMENT A L’OMBRE Nous avons isolé les toitures de tous les immeubles ou maisons qui sont à l'ombre du fait de la présence d'un bâtiment de plus grande hauteur situé au sud. Pour cela, seuls les bâtiments susceptibles d'être à l'ombre de 10 heures à 14 heures (heure solaire) pendant plus de six mois de l'année ont été pris en compte. Ainsi, le bâtiment 2 sur la figure ci-dessous est considéré comme non favorable à l'implantation de panneaux solaires. Par contre, le bâtiment 3 n'étant à l'ombre qu'en début de matinée nous ne l'avons pas éliminé puisque l'ensoleillement à cette période de la journée est moins important. L'orographie est bien sûr prise en compte dans le cadre de cette analyse. 10 heures Bât 14 heures 1 Bât 2 Bât 3 Bien qu'étant à l'ombre en début de matinée, ce bâtiment Zone d'ombre du mois n'est pas pris en d'octobre au mois de compte février Figure 9 : Méthodologie de prise en compte des bâtiments à l’ombre La carte suivante fait apparaître les bâtiments susceptibles d'être à l'ombre (en rouge) pendant une période trop importante dans l'année pour que la production de panneaux solaires qui y seraient installés soit intéressante. AXENNE MARS 2009 P.26
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS Carte 6 : Représentation des bâtiments à l’ombre AXENNE MARS 2009 P.27
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS en % de la Type de bâtiment Type de toiture Surface à l'ombre (m²) surface totale Immeuble Inclinée 449 481 12% Immeuble Terrasse 139 917 9% Maison Inclinée 408 746 7% Maison Terrasse 42 284 23% Bâtiment industriel Inclinée 227 196 8% Bâtiment industriel Terrasse 58 749 3% 1 326 373 8% Tableau 3 : surfaces de toiture à l’ombre par typologie de bâtiment Les bâtiments le plus souvent à l’ombre sont les maisons avec toiture-terrasse, mais elles représentent le plus faible nombre de bâtiments. Ce sont ensuite les immeubles qui sont les plus touchés. D’une manière générale, les bâtiments se font peu d’ombre de manière continue les uns aux autres. 3.4. LES CONTRAINTES D’ORIENTATION DES BATIMENTS L'orientation des bâtiments est également un paramètre dont il faut tenir compte dans le cas de l'implantation d'un générateur photovoltaïque ou de capteurs solaires thermiques. Cette orientation doit être idéalement au sud. Voilà pourquoi nous avons identifié toutes les maisons et immeubles dont les toitures sont à deux pans et mal orientées pour l'implantation de ces systèmes. Seuls les bâtiments rectangulaires sont pris en compte puisqu'il y a une incertitude sur l'orientation des toitures pour les bâtiments carrés. Les bâtiments qui ont une toiture orientée en deçà du sud-est et au-delà du sud-ouest sont considérés comme n'étant pas favorables à l'implantation de capteurs solaires. Ainsi sur la figure ci-dessous, le bâtiment A est bien orienté, le bâtiment B se trouve en limite acceptable et le bâtiment C est identifié comme étant mal orienté. Y4 Y4 Y2 Y2 X1 X3 X1 X3 Bâtiment A Bâtiment B Bâtiment C AXENNE MARS 2009 P.28
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS Type de bâtiment Surfaces des toitures à en % de la deux pans mal orientées surface totale Immeuble 1 171 157 22% Maison 1 445 280 23% Bâtiment industriel 684 665 15% Tableau 4 : Surface des toitures à deux pans mal orientées 3.5. SYNTHESE DES CONTRAINTES PATRIMONIALES ET D’ENSOLEILLEMENT Nous présentons ici les surfaces qui n'ont aucune contrainte, patrimoniale ou technique, et qui sont donc susceptibles d'accueillir des panneaux solaires. Les tableaux ci-dessous présentent les résultats à l’échelle de la Métro, mais ils sont disponibles à l’échelle communale. Typologie de Type de toiture Surface sans en % de la bâtiment aucune surface totale de contrainte(m²) la typologie Immeuble Terrasse 1 335 940 85% Immeuble Inclinée 1 705 229 44% Maison Inclinée 3 924 372 64% Maison Terrasse 132 870 74% Bâtiment industriel Terrasse 1 710 560 94% Bâtiment industriel Inclinée 1 817 046 64% 10 626 017 Les données détaillées en fonction du type de toiture sont utilisées essentiellement pour la filière photovoltaïque, pour les autres filières, on utilise les ratios ci-dessous. Typologie de Surface sans en % de la bâtiment aucune surface totale contrainte(m²) de la typologie Immeuble 3 041 169 56% Maison 4 057 242 64% Bâtiment industriel 3 527 606 76% 10 626 017 Tableau 5 : Surface de toiture sans aucune contrainte Cette analyse cartographique du potentiel solaire montre que la grande majorité des bâtiments de l’agglomération ne subit ni contrainte réglementaire ni contrainte d’ensoleillement. Ces surfaces d’immeubles, de maisons et de bâtiments industriels sans contrainte totalisent plus de dix millions de mètres carrés. Elles concernent en moyenne plus d’un immeuble sur deux, deux maisons sur trois et les trois quarts des bâtiments industriels sur le territoire de La Métro. AXENNE MARS 2009 P.29
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS 4. PRESENTATION DES GISEMENTS NETS 4.1. LES FILIERES « SOLAIRE THERMIQUE » 4.1.1. LES CHAUFFE-EAU SOLAIRES INDIVIDUELS (CESI) 4.1.1.1. Considérations économiques Nous indiquons ci-après les temps de retour sur investissement d'une installation solaire pour le chauffage de l'eau chaude sanitaire, suivant l’énergie qu’elle substitue : CHAUFFE-EAU SOLAIRE POUR LES MAISONS INDIVIDUELLES Energie substituée Gaz nat Fioul Propane Electricité HC Chauffage urbain Temps de retour 13 10 8 12 14 investisseur (ans) Nombre total de maisons (cible 11 336 1 374 540 19 234 316 totale) Électricité heure creuse : dans une optique de renouvellement d'un cumulus électrique en fin de vie Tableau 6 : Temps de retour sur investissement de l'eau chaude solaire pour l'habitat Ces temps de retour sur investissement tiennent compte d'une augmentation du coût des différentes énergies et de l'inflation. Ils ont été calculés pour une installation solaire thermique de 4,5 m² (moyenne des installations sur l’agglomération). Le crédit d'impôt est bien sûr pris en compte tout comme les subventions de la Région (le temps de retour étant beaucoup plus important sinon). 4.1.1.2. Considérations techniques Nous ne prendrons pas en compte les quelques maisons alimentées par le chauffage urbain. Les maisons équipées d'un cumulus électrique seront prises en compte malgré un temps de retour sur investissement important. En effet, la facilité de mise en œuvre d'un chauffe-eau solaire individuel sur une maison équipée d'un cumulus, compensera en partie le temps de retour plus important. Les cibles indiquées dans le tableau - maisons chauffées par les différentes énergies - sont pondérées par le coefficient déterminé avec l'approche cartographique sur les contraintes d'implantation des panneaux solaires afin de déterminer le gisement atteignable techniquement et légalement (gisement net). Pour les maisons, 64 % sont « éligibles » pour l'installation de capteurs solaires (voir Tableau 5 : Surface de toiture sans aucune contrainte). AXENNE MARS 2009 P.30
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS Gisement net des chauffe-eau solaires individuels dans les maisons existantes : CHAUFFE-EAU SOLAIRE INDIVIDUEL DANS L'HABITAT EXISTANT Nombre total de Maisons 19 234 1 374 540 11 336 (cible totale) Energie utilisée pour l'eau x 64% Electricité Fioul Gaz bouteille Gaz naturel chaude sanitaire Gisement net CESI 12 295 878 345 7 246 (nb d'installations) Gisement net annuel 1 025/an 59/an 23/an 483/an (nb d'installations) Tableau 7 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires individuels sur le parc des maisons existantes Le gisement net annuel tient compte du renouvellement des équipements (tous les 15 ans pour une chaudière fioul ou gaz et tous les 12 ans pour un cumulus électrique). Il est en effet plus facile de proposer un CESI lors du changement des actuels systèmes de chauffage de l'eau chaude sanitaire. Gisement net des chauffe-eau solaires individuels dans les maisons neuves : Le gisement net des chauffe-eau solaires individuels est présenté dans le tableau ci- dessous, sachant qu'il est préférable de s'orienter sur un système solaire combiné (chauffage + eau chaude) lorsque l'habitation n'est pas construite. CHAUFFE-EAU SOLAIRE INDIVIDUEL DANS L'HABITAT NEUF Nombre de Maisons/an 146/an 3/an 8/an 167/an (cible totale) Energie utilisée pour l'eau x 64% Electricité Fioul Gaz propane Gaz naturel chaude sanitaire Gisement net annuel CESI (nb 93/an 2/an 5/an 107/an d'installations) Tableau 8 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires individuels sur le parc des maisons neuves Rappel des données 2007 : Fin 2007, le nombre total de CESI installés sur le territoire de l’agglomération grenobloise était de 299 pour une surface totale de 1 380 m². AXENNE MARS 2009 P.31
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS 4.1.2. LES SYSTEMES SOLAIRES COMBINES (SSC) 4.1.2.1. Considérations économiques Nous indiquons ci-après les temps de retour sur investissement d'une installation solaire pour le chauffage d'une habitation et de l'eau chaude sanitaire (ECS) : SYSTEME SOLAIRE COMBINE POUR LES MAISONS INDIVIDUELLES Energie substituée Gaz nat Fioul Propane Electricité HC Chauffage urbain Temps de retour 12 9 7 15 13 investisseur (ans) Nombre total de maisons (cible 11 336 6 870 674 7 295 395 totale) Électricité heure creuse : dans une optique de renouvellement d'un cumulus électrique en fin de vie Tableau 9 : Temps de retour sur investissement du chauffage solaire pour l'habitat Ces temps de retour sur investissement tiennent compte d'une augmentation du coût des différentes énergies et de l'inflation. Ils ont été calculés pour une installation solaire thermique de 19 m² (moyenne des installations existantes sur l’agglomération). Le crédit d'impôt est bien sûr pris en compte tout comme les subventions de la Région (le temps de retour étant beaucoup plus important sinon). 4.1.2.2. Considérations techniques Pour les maisons existantes, les maisons chauffées au gaz naturel, de même que les quelques maisons alimentées par le chauffage urbain et celles chauffées à l'électricité, ne sont pas prises en compte. Seules les maisons équipées d'un système de chauffage au gaz propane ou au fioul seront prises en compte. Pour une habitation chauffée à l'électricité la mise en œuvre d'un chauffage solaire demanderait un investissement trop important, et pour les habitations chauffées au gaz naturel ou via le chauffage urbain, le temps de retour sur investissement est trop important. L'idéal pour l'installation d'un système solaire combiné est de se trouver en présence d'un plancher chauffant existant à basse température qui peut être alimenté par une pompe à chaleur air-eau par exemple. Pour les maisons neuves, toutes les énergies sauf le chauffage urbain (complexité de mise en place) sont prises en compte ; en effet, les coûts sont nettement réduits lorsque l’installation est prévue dès la conception de la maison, ce qui la rend plus attractive même si l’énergie principale de chauffage de la maison est « peu chère ». La mise en place d'un système solaire combiné impose de trouver un espace dégagé orienté au sud et incliné à plus de 45°, cela signifie qu'il ne sera pas possible d'implanter ces systèmes sur toutes les habitations ciblées. Voilà pourquoi nous avons AXENNE MARS 2009 P.32
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS volontairement pris un coefficient de 50% qui sera appliqué en plus de celui que nous avons déterminé avec l'approche cartographique sur les contraintes d'implantation des panneaux solaires. Gisement net des systèmes solaires combinés dans les maisons existantes : SYSTEME SOLAIRE COMBINE DANS L'HABITAT EXISTANT Nombre total de Maisons 6 870 674 (cible totale) Energie utilisée pour l'eau x 64% x 50% Fioul Gaz Propane chaude sanitaire Gisement net SSC 2 196 216 (nb d'installations) Gisement net annuel 146/an 14/an (nb d'installations) Tableau 10 : Gisement net pour les systèmes solaires combinés dans les maisons existantes Le gisement net annuel tient compte du renouvellement des équipements (tous les 15 ans pour une chaudière fioul ou gaz). Il faudra en effet proposer un système solaire combiné lors du changement des actuels systèmes de chauffage de l'habitation et de l'eau chaude sanitaire. Gisement net des systèmes solaires combinés dans les maisons neuves : SYSTEME SOLAIRE COMBINE DANS L'HABITAT NEUF Nombre de Maisons/an 69/an 166/an 17/an 10/an (cible totale) Energie utilisée pour le x 64% x 50% Electricité Gaz naturel Fioul Gaz bouteille chauffage Gisement net annuel SSC 22/an 53/an 5/an 3/an (nb d'installations) Tableau 11 : Gisement net pour les systèmes solaires combinés sur des maisons neuves Le gisement dans les habitations neuves est inférieur à ce qu'il serait possible de faire sur les maisons existantes. Rappel des données 2007 : Fin 2007 le nombre total de SSC installés sur le territoire de l’agglomération grenobloise était de 34 pour une surface totale de 646 m². AXENNE MARS 2009 P.33
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS 4.1.3. LES CHAUFFE-EAU SOLAIRES COLLECTIFS (CESC) 4.1.3.1. Considérations économiques Nous indiquons ci-après les temps de retour sur investissement d'une installation solaire pour le chauffage de l'eau chaude sanitaire pour les différentes énergies existantes : CHAUFFE-EAU SOLAIRE COLLECTIF Energie substituée Gaz nat Fioul Propane Electricité Chauffage urbain Temps de retour 18 16 7 13 14 investisseur (ans) Nombre total de logements (cible 20 413 7 106 174 38 666 24 768 totale) Tableau 12 : Temps de retour sur investissement de l'eau chaude solaire pour les logements collectifs Ces temps de retour sur investissement tiennent compte d'une augmentation du coût des différentes énergies et de l'inflation. Ils ont été calculés pour une installation solaire thermique de 45 m² (moyenne des installations existantes sur l’agglomération). Les subventions de la Région - 30 % - sont prises en compte (le temps de retour étant beaucoup plus important sinon). 4.1.3.2. Considérations techniques Dans l’habitat collectif Les immeubles collectifs existants équipés d'un chauffage de l'eau chaude sanitaire individuel (type chaudière gaz ou cumulus électrique) ne sont pas pris en compte. Seuls les bâtiments existants équipés d'eau chaude solaire collective au fioul ou au propane sont comptabilisés pour l'analyse du gisement net. Les bâtiments existants raccordés au réseau de chaleur et au gaz naturel sont moins disposés à basculer sur l'énergie solaire (temps de retour sur investissement plus important). Pour les immeubles collectifs neufs, les chauffages au gaz naturel et électricité sont pris en compte ; en effet, les coûts sont nettement réduits lorsque l’installation est prévue dès la conception de l’immeuble, ce qui la rend plus attractive même si l’énergie principale de chauffage est « peu chère ». Les autres énergies n’ont pas été prises en compte en raison essentiellement du faible nombre d’immeubles y recourant. La cible indiquée dans le tableau est pondérée avec le coefficient issu de l'approche cartographique sur les contraintes d'implantation des panneaux solaires afin de déterminer le gisement atteignable techniquement et légalement (gisement net). Pour AXENNE MARS 2009 P.34
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS les immeubles 56 % sont « éligibles » pour l'installation de capteurs solaires (voir Tableau 5 : Surface de toiture sans aucune contrainte). Nous avons retenu un ratio de 1,5 m² de capteur solaire installé par logement et pour estimer le nombre d'installations, nous avons repris le chiffre de 45 m² par installation (moyenne des installations collectives sur le territoire de l’agglomération grenobloise). Gisement net des chauffe-eau solaires collectifs dans l’habitat collectif existant : CHAUFFE-EAU SOLAIRE COLLECTIF DANS LES IMMEUBLES EXISTANTS Nombre total de logements 7 106 174 Energie utilisée pour l'eau Fioul Gaz propane chaude sanitaire x 1,5 m²/logement x 56% Gisement net pour les chauffe- eau solaire collectifs 6 000 147 (nb de m²) Gisement net CESC 133 3 (nb d'installations) Tableau 13 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires collectifs sur le parc de logements collectifs existants Un système solaire pour l'eau chaude sanitaire sur un immeuble collectif peut-être mis en œuvre n'importe quand dans la mesure où il s'agit de préchauffer l'eau sanitaire et donc d'installer un ballon solaire en amont du préparateur d'eau chaude existant. Gisement net des chauffe-eau solaires collectifs dans l’habitat collectif neuf : Nous avons pris la même pondération pour calculer le CHAUFFE-EAU SOLAIRE gisement net annuel dans les COLLECTIF DANS LES immeubles neufs. IMMEUBLES NEUFS Nombre de logements/an 498/an 933/an x 1,5 m² par logement x 56% Energie utilisée pour l'eau Gaz naturel Electricité chaude sanitaire Gisement net annuel pour les chauffe-eau solaire collectifs 420/an 787/an (nb de m²) Tableau 14 : Gisement net pour les chauffe-eau annuel pour les Gisement net solaires collectifs sur des immeubles de logements solaire collectifs chauffe-eau neufs 9/an 17/an (nb d'installations) AXENNE MARS 2009 P.35
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS Sur les bâtiments publics neufs Certains bâtiments publics sont tout à fait adaptés à l’installation de capteurs solaires thermiques pour la production d’eau chaude sanitaire : c’est le cas par exemple d’établissements de santé ou d’action sociale, d’hébergement, de bâtiments accueillant des activités culturelles et de loisirs, etc. Les données concernant la construction de ce type de bâtiments sont disponibles par l’intermédiaire du fichier SITADEL de la DRE (voir § sur la Dynamique de construction). Les catégories de regroupement utilisées dans ce fichier ne correspondent pas forcément toutes à des bâtiments qui pourraient être équipés d’installations solaires (exemple : auditorium ou bibliothèque pour la catégorie culture/loisir), c’est la raison pour laquelle un coefficient de 50% a été appliqué aux chiffres du fichier pour estimer le nombre de bâtiments intéressants. Les besoins en eau chaude sanitaire de ces bâtiments ont ensuite été calculés grâce aux données du CEREN (consommations unitaires par branche à climat normal). A partir des données de consommation, les surfaces de capteurs nécessaires ont été calculées puis pondérées avec les coefficients obtenus à partir de l’analyse cartographique. Gisement net des chauffe-eau solaires collectifs dans les bâtiments publics neufs : CHAUFFE-EAU SOLAIRE COLLECTIF SUR LES BATIMENTS PUBLICS NEUFS Santé, action sociale (hôpital, Hébergement (foyer de Bâtiment culture et loisir (salle de sport, Type de bâtiment maison de retraite, crèche, personnes agées, d'étudiants, de patinoire, vestiaire, salle polyvalente, foyer caserne de pompiers, etc.) jeunes travailleurs, hotel, etc.) rural, etc.) m² construit par an 30 267/an 625/an 15 645/an (cible totale) Consomation d'eau chaude annuelle 912/an 27/an 627/an (MWh/an) Gisement net annuel 514/an 15/an 353/an surface installée (m²) Tableau 15 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires sur des bâtiments publics neufs Rappel des données 2007 : Fin 2007 le nombre total d'installations solaires collectives sur le territoire de l’agglomération grenobloise était de 72 pour une surface totale de 3 268 m². AXENNE MARS 2009 P.36
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS 4.1.4. LE CHAUFFAGE DES PISCINES 4.1.4.1. Considérations économiques L'investissement pour la solarisation d’une piscine est généralement amorti sur une période de 4 à 6 ans (suivant l’énergie substituée et le type de capteurs installés - moquettes ou vitrés). Les piscines pour lesquelles une installation solaire est avantageuse sont celles utilisant actuellement une énergie de chauffage relativement chère (comme l’électricité ou le fioul). Cependant, la substitution du gaz naturel reste également intéressante bien que le temps de retour soit plus long. 4.1.4.2. Considérations techniques Parmi les 46 bassins existants sur le territoire de l’agglomération grenobloise, seules celles ayant une surface supérieure à 200 m² ont été retenues : ce sont celles qui ont a priori une utilisation continue. La surface de ces 29 piscines de plus de 200 m² s'élève à 12 165 m², ce qui pourrait représenter une surface de capteurs solaires de 6 000 m². La principale contrainte pour la solarisation d’une piscine est de disposer d’une surface disponible suffisante, au sol ou en toiture, pour y implanter les capteurs, car la surface de capteurs nécessaire est égale, en première approximation, à la moitié de la surface du bassin à chauffer. Pour refléter cette contrainte, un coefficient de 50% a été appliqué, en considérant que seule une piscine sur deux pourrait être équipée. Enfin, nous avons pris comme hypothèse que 5 piscines sont équipées par an. Le gisement net est donc de 525 m² environ par an pendant 6 ans. Gisement net des installations solaires pour les piscines existantes : MOQUETTE SOLAIRE POUR LES BASSINS EXISTANTS Bassins Type de bâtiment (surface >200) nb de bassins 29 (cible totale) Gisement global pour les moquettes solaires 3 041 (nb de m²) Gisement net annuel surface installée (m²) 1 049 (5 piscines /an) Tableau 16 : Gisement net pour les installations solaires dans les piscines existantes Actuellement, il n’y a pas de piscine équipée en solaire thermique, que ce soit pour le maintient en température des bassins ou pour le préchauffage de l’eau de renouvellement des bassins et/ou de l’eau chaude sanitaire, sur l’agglomération de Grenoble. AXENNE MARS 2009 P.37
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS Carte 7 : Positionnement des piscines et surface des bassins 4.1.5. LE SOLAIRE DANS L’INDUSTRIE Les activités qui se prêtent le mieux à l'installation d'un chauffe-eau solaire sont les activités annuelles pour lesquelles la consommation d'eau chaude est importante (industrie agro-alimentaire, papeterie, etc.). Sur la base des données de construction SITADEL sur les bâtiments industriels hors stockage, il est possible d’estimer un gisement net : en effet, il est plus facile de concevoir une installation de ce type dès la conception d’un bâtiment. Ces bâtiments ont été pondérés par les coefficients obtenus pour les bâtiments industriels (zones d’activité) à partir de l’analyse cartographique (76%). Le résultat a encore été multiplié par 5 % car l’étude au cas par cas de ces industries risque d’en AXENNE MARS 2009 P.38
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS faire émerger un grand nombre pour lequel une installation de chauffage solaire de l’eau n’est pas adaptée. Gisement net du solaire thermique dans l’industrie : SOLAIRE HAUTE- TEMPERATURE POUR L'INDUSTRIE Laiterie, abattoir, cave vinicole, Type de bâtiment usines, etc. nb d'industrie 41/an x 76% x 5% (cible totale) Gisement net annuel 2/an (nb d'installations) Tableau 17 : Gisement net pour le solaire thermique dans l’industrie 4.2. LES FILIERES « BOIS ENERGIE » 4.2.1. DEMARCHE ET NOTE METHODOLOGIQUE Le bois énergie dans l'habitat est étudié d'une part dans le cadre d'un chauffage d'appoint, pour favoriser des équipements performants, et d'autre part, pour le chauffage des maisons neuves ou existantes se prêtant à l'installation d'une chaufferie bois. Dans le secteur collectif, la démarche consiste essentiellement à s'intéresser à l'implantation de chaufferies bois collectives et aux réseaux de chaleur. 4.2.2. LES POELES ET INSERTS Les appareils de type inserts ou poêles sont fréquemment installés en appoint sur les maisons chauffées à l'électricité. Au plan national, un ménage sur deux en résidence principale déclare posséder un chauffage au bois, insert ou poêle (d’après les chiffres clés du bâtiment, ADEME 2007). D’autre part, pour la promotion des équipements performants de type inserts ou poêles à bois, toutes les maisons actuellement équipées par des équipements anciens forment un gisement potentiel. L’enjeu est important puisqu’il consiste, d’une part à moderniser un parc d’équipements estimé à plus de 5 000 cheminées et poêles, et d’autre part à équiper de poêles les maisons actuellement chauffées à l’électricité, au fioul ou au gaz naturel qui n’en possèdent pas. Sur les maisons qui ne sont actuellement pas équipées de poêles ou inserts, un coefficient de 50 % a été affecté compte tenu de la difficulté d’installer un conduit de fumée. En ce qui concerne les maisons neuves, on considère qu’il serait possible d'équiper les trois quarts des maisons situées en dehors des zones de tissu urbain dense. AXENNE MARS 2009 P.39
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS Gisement net des équipements poêles et inserts sur les maisons : BOIS ENERGIE SUR LES MAISONS Poêles, inserts Poêles, inserts 26 176 325 Cible envisagée maisons existantes chauffage électrique, Constructions neuves par an fioul, gaz Gisement net pour les poêles 13 088 163/an et inserts performants (nb) Tableau 18 : Gisement net pour les équipements de poêles et inserts 4.2.3. LES CHAUDIERES AUTOMATIQUES DANS L’HABITAT INDIVIDUEL 4.2.3.1. Considérations économiques Nous indiquons ci-après les temps de retour sur investissement d'une chaufferie bois par rapport aux différentes énergies existantes : CHAUDIERE INDIVIDUELLE AUTOMATIQUE AU BOIS câbles chauffant Energie Gaz nat Fioul Propane Electricité HP Electricité HC substituée Temps de retour 11 1 1 3 7 investisseur Nombre total de maisons (cible 11 336 6 870 674 7 295 totale) Tableau 19 : Temps de retour sur investissement des chaudières automatiques au bois dans l'habitat Ces temps de retour sur investissement tiennent compte d'une augmentation du coût des différentes énergies et de l'inflation. Ils ont été calculés pour une chaufferie bois aux granulés de 15 kW (utilisée dans une maison de 160 m²) et comparés avec un investissement traditionnel (le prix de la fourniture et de la pose d’une chaudière ou d’un système de chauffage électrique ainsi que des émetteurs). Ils sont calculés par comparaison entre une chaudière granulés bois et l’installation de chauffage indiquée dans le tableau. Le calcul est effectué dans le cadre du remplacement de l’installation existante lorsque celle-ci est en fin de vie. Le crédit d'impôt est pris en compte tout comme les subventions de la Région Rhône- Alpes (le temps de retour étant beaucoup plus important sinon). AXENNE MARS 2009 P.40
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS Pour l'installation de chaudières aux granulés de bois, nous orientons notre approche sur les propriétaires actuellement chauffés au fioul et au gaz propane. Ce sont eux qui sont le plus enclins à changer d'énergie compte tenu de la hausse des prix depuis les cinq dernières années. Les propriétaires équipés d'un chauffage à l'électricité s'orienteront plus difficilement sur le bois énergie puisqu'une telle installation supposerait également de faire des travaux pour les émetteurs de chaleur et le réseau hydraulique. Quant aux maisons chauffées actuellement au gaz naturel, le temps de retour est plus important. 4.2.3.2. Considérations techniques et réglementaires En ce qui concerne l’installation de chaudières à granulés de bois, un coefficient de 30% a été appliqué sur les maisons existantes chauffées au fioul, au gaz propane et au bois ou au charbon ainsi que sur les maisons neuves. Ce coefficient permet de tenir compte de critères qui doivent être respectés pour envisager la mise en place d’une chaudière bois : une taille minimum pour avoir un minimum de besoins en chaleur (les plus petites chaudières ne descendent pas en dessous de 12 kW), une taille minimum pour pouvoir réserver un emplacement pour le silo de stockage des granulés, un espacement minimum entre les maisons de manière à pouvoir respecter la législation sur les conduits de cheminée, un accès aisé depuis la route pour la livraison du combustible. Gisement net des chaudières automatiques au bois dans les maisons : BOIS ENERGIE SUR LES MAISONS Chaudière bois individuelle Chaudière bois individuelle 7 932 251 Cible envisagée Maison s existantes Chauffage fioul et g az pro pane Maisons neuves (>150m²) par an x 30% Gisement net pour les chaudières individuelles 1 839 58/an (nb d'installations) Tableau 20 : Gisement net pour les chaudières automatiques au bois dans les maisons Rappel des données 2007 : Fin 2007, le nombre de chaudières automatiques individuelles au bois sur le territoire de l’agglomération grenobloise était de 66 pour une puissance installée de 1,46 MW au total. AXENNE MARS 2009 P.41
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS 4.2.4. LE BOIS ENERGIE DANS LES ETABLISSEMENTS PUBLICS Le potentiel de mise en œuvre du bois énergie vise des chaudières individuelles pour ce type de bâtiments, mais également la création de petits réseaux de chaleur. En effet, la concentration de l'habitat et des équipements collectifs incite à réfléchir à ce type d'approche. La mise en place d'un réseau de chaleur permet aussi : - de réduire le nombre de chaudières en fonctionnement et ainsi de limiter les atteintes à l’environnement, - de créer une dynamique capable de mobiliser les acteurs du territoire (artisans, entreprises, …), de les fédérer pour valoriser leur savoir-faire, - de favoriser l'activité locale et la création d'emplois (valorisation des sous-produits bois, entretien et gestion des équipements de chauffage), - de réduire la facture énergétique finale des consommateurs qui n'ont plus à gérer leur équipement de production de chaleur. Gisement global des installations bois énergie collectives : Nous avons pris les chiffres de la dynamique de construction sur les bâtiments collectifs suivants : - les établissements d'enseignement (écoles, collèges, lycées), - les équipements collectifs sportifs (stades, piscines, gymnases, etc.), - les établissements de santé, - les équipements collectifs d'action sociale, - les équipements d’hébergement. Le gisement global, c’est-à-dire non pondéré par une approche sur les contraintes réglementaires et techniques, calculé pour ces installations a été ensuite affecté d’un coefficient de 67% pour tenir compte de ces contraintes. BOIS ENERGIE SUR LES BATIMENTS COLLECTIFS NEUFS Equip. coll. de Enseignements culture et loisirs Santé Action sociale Hébergement Cible envisagée par an 21 863/an 15 645/an 24 330/an 5 937/an 625/an (m² SHON / an) Gisement pour les installations bois-énergie 1 749/an 2 086/an 2 061/an 419/an 44/an (kW installés) Tableau 21 : Gisement global pour les installations de bois-énergie sur une partie des bâtiments collectifs AXENNE MARS 2009 P.42
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS 4.2.5. LE BOIS ENERGIE SUR LES RESEAUX DE CHALEUR L’agglomération de Grenoble est marquée par ses réseaux de chauffage urbain interconnectés présents sur sept communes de l’agglomération. Les centrales qui l’alimentent utilisent pour certaines du bois, au moins en partie. Les prospectives quant au chauffage urbain communiquées par la CCIAG sont données ici, mais elles concernent également l’incinération d’autres combustibles organiques : - à l’horizon 2010 : production thermique à partir de la biomasse (bois et farines) : 202 000 MWh/an, production thermique UIOM LA TRONCHE : 300 000 MWh x 0,5 = 150 000 MWh/an, production électrique POTERNE : 12 500 MWh à partir de la biomasse, production électrique UIOM LA TRONCHE : 36 000 MWh x 0,5 = 18 000 MWh/an, - à l’horizon 2020 : production thermique à partir de la biomasse : 270 000 MWh/an, production électrique POTERNE : 22 000 MWh/an à partir de la biomasse. Nous avons tenu pris en compte les projets Giant et Campus en prenant l’hypothèse de deux réseaux de chaleur bois énergie qui totaliserait une production de 50 000 MWh/an. En ce qui concerne des réseaux de chaleur plus petits, mis en place par exemple autour d’un bâtiment public, ils sont inclus dans le paragraphe précédent. 4.3. LES FILIERES « GEOTHERMIE » 4.3.1. DANS L’HABITAT INDIVIDUEL Dans l’habitat individuel, l’énergie exploitable est la géothermie de surface, dite « très basse énergie » ; elle ne peut être utilisée pour le chauffage d’habitations que par l’intermédiaire de pompes à chaleur. Pour déterminer les gisements nets d’installation de pompes à chaleur dans l’habitat individuel, les hypothèses suivantes ont été prises : - les pompes à chaleur utilisant des capteurs verticaux sont plutôt installées dans les maisons existantes (moins de contraintes sur le terrain), - les pompes à chaleur utilisant des capteurs horizontaux sont plutôt installées dans des maisons neuves (moins onéreuses à l’investissement). Remarque : Les pompes à chaleur air/air ne sont pas considérées ici en raison de leurs non- appartenances à la famille des énergies renouvelables. AXENNE MARS 2009 P.43
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS Capteurs verticaux Dans l’existant, l’installation d’une pompe à chaleur pose le problème de la diffusion de la chaleur à l’intérieur de la maison ; en effet, si la maison possède une chaudière alimentant un réseau hydraulique de radiateurs, ceux-ci dont dimensionnés pour fonctionner à la température de l’eau produite par la chaudière, c’est-à-dire environ 80°C, alors que la pompe à chaleur produit généralement de l’eau à « basse température » c’est-à-dire 50°C environ. Il est donc nécessaire d’adapter les émetteurs, ce qui peut impliquer de les changer. C’est pourquoi seules les maisons chauffées avec les énergies les plus « chères » – le fioul et le propane – ont été retenues comme cibles. Pour tenir compte de la potentialité des sols déterminée dans le rapport sur les gisements bruts, le coefficient appliqué découle du taux de maisons situées sur les zones de meilleur potentiel par rapport au nombre total de maisons. Il est de 67 % pour les capteurs verticaux. Enfin, un coefficient de 75 % a également été pris en compte : il traduit les difficultés d’implantation possibles sur le terrain considéré. Le gisement net annuel a été calculé en divisant le gisement net par 15 (durée de 15 ans des chaudières que les pompes à chaleur viennent remplacer). Gisement net des pompes à chaleur dans les maisons existantes : GEOTHERMIE VERTICALE DANS L'HABITAT EXISTANT Nombre total de maisons 6 870 674 (cible totale) x 67% x 75% Energie de chauffage Fioul Gaz Propane Gisement net géoth. vert. 3 445 338 (nb d'installations) Gisement net annuel 230 23 (nb d'installations) Tableau 22 : Gisement net des pompes à chaleurs dans l’habitat individuel existant Capteurs horizontaux Le nombre de maisons neuves individuelles construites chaque année a été affecté d’un coefficient de 59% permettant de retranscrire les différentes potentialités sur le territoire de la Métro (cf. rapport sur les gisements bruts) : ce coefficient est calculé à partir du taux de maisons situées dans les zones les plus favorables. De plus, un coefficient de 50 % a été appliqué pour tenir compte des difficultés d’implantation des capteurs horizontaux : nécessité d’une grande surface de terrain (environ 1,5 fois la surface à chauffer), absence d’arbres, etc. AXENNE MARS 2009 P.44
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS Gisement net des pompes à chaleur dans les maisons neuves : GEOT HERMIE HO RIZO NT AL E DANS L'HABITAT NEUF Nombre de maisons/an 325/an (cible totale) x 59% x 50% Gisemen t net geo th. Horiz. 97/an (nb d'in stallation s) Tableau 23 : Gisement net des pompes à chaleurs dans l’habitat individuel neuf 4.3.2. DANS L’HABITAT COLLECTIF Étant données les difficultés de mise en place d’une pompe à chaleur et d’un forage sur nappe pour des immeubles de logements existants, seul le gisement sur les immeubles neufs a été retenu. Le nombre d’immeubles neufs construits chaque année a été affecté d’un coefficient de 88% permettant de retranscrire les différentes potentialités sur le territoire de la Métro (cf. rapport sur les gisements bruts) : ce coefficient est calculé à partir du taux d’immeubles situés dans les zones les plus favorables. De plus, un coefficient de 50 % a été appliqué pour tenir compte des difficultés d’implantation des capteurs pour le chauffage d’un immeuble d’habitation. Gisement net des pompes à chaleur dans l’habitat collectif neuf : GEOTHERMIE SUR NAPPE COLLECTIF NEUF Nombre d'immeubles/an 134/an (cible totale) x 88% x 50% Gisement net 59/an (nb d'installations) Tableau 24 : Gisement net des pompes à chaleurs dans l’habitat collectif neuf AXENNE MARS 2009 P.45
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS 4.4. LES FILIERES « PHOTOVOLTAÏQUE » Nous indiquons ci-après les temps de retour sur investissement d'une installation photovoltaïque pour les différents acteurs et suivant le type de structure des modules (standard ou intégré au bâti) : INSTALLATION PHOTO- VOLTAÏQUE Habitat individuel Collectivité Entreprise Structure des Intégration Intégration Intégration Standard Standard Standard modules au bâti au bâti au bâti Temps de retour 10 6 15 8 16 10 investisseur (ans) Tableau 25 : Temps de retour sur investissement d'une installation photovoltaïque pour différents maîtres d'ouvrage Ces temps de retour sur investissement tiennent compte du tarif d’achat de l’électricité photovoltaïque, des subventions de la Région Rhône-Alpes et du crédit d'impôt pour les installations individuelles sur des habitations principales : - tarif d’achat : 60,176 c€/kWh pour une installation intégrée mise en place en 2009, 32,823 c€/kWh pour une installation non intégrée mise en place en 2009, - subventions de la région Rhône-Alpes : soumises à des conditions d’obtention, notamment efforts en matière de maîtrise des consommations d’électricité, - crédit d’impôt de 50 % du montant de l’opération hors pose pour les particuliers. 4.4.1. LE PHOTOVOLTAÏQUE RACCORDE AU RESEAU DANS L’HABITAT Toutes les habitations existantes sont susceptibles d'être équipées d'un générateur photovoltaïque, il faut donc simplement tenir compte des contraintes réglementaires (3kWc : le seuil pour bénéficier du crédit d’impôt et du taux de TVA réduit) et techniques (orientation des maisons, ombres portées, etc.) afin de déterminer le gisement net de la filière photovoltaïque. Pour les habitations neuves, nous avons pris comme hypothèse qu’une intégration architecturale sur toiture inclinée serait toujours réalisée compte tenu de la prime de 27 cts€/kWh qui permet d'obtenir un temps de retour sur investissement beaucoup plus intéressant. Le coefficient affecté pour calculer le gisement net est le même que pour les habitations existantes. Les cibles indiquées dans le tableau sont pondérées avec l'approche cartographique sur les contraintes d'implantation des modules photovoltaïques afin de déterminer le gisement atteignable techniquement et légalement (gisement net). Pour les maisons en toiture-terrasse, 74 % sont situées en zone non contrainte pour l'installation de AXENNE MARS 2009 P.46
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS capteurs solaires photovoltaïques (voir tableau n°5). Pour les maisons avec une toiture inclinée, c’est le cas de 64 % d’entre elles. Pour tenir compte du fait qu’au-delà de 30 m² le particulier ne pourra plus bénéficier du crédit d’impôt et de la TVA réduite sur les travaux, le gisement en mètre carré est calculé en prenant une surface de 30 m² pour chaque installation. Ceci permet également de conserver une cohérence quant aux capacités financières des particuliers. Gisement net des installations photovoltaïques sur les maisons : PHOTOVOLTAIQUE DANS L'HABITAT INDIVIDUEL Toiture terrasse Toiture inclinée Toiture inclinée structure structure structure intégrée sur Type d'installation standard sur intégrée sur le neuf par an l'existant l'existant Nombre total de maisons 1 074 31 726 325/an (cible totale) Gisement net pour les x 74 % (toiture terrasse) installations photovoltaïques 792 20 190 207/an x 64 % (toiture inclinée) (nb d'installations) Gisement net x 30m² (m² de toiture) 23 753 605 699 6 210/an Tableau 26 : Gisement net des installations photovoltaïques sur les maisons Le potentiel sur les habitations existantes est encore une fois bien supérieur au potentiel sur les constructions neuves. Les maisons aux toitures-terrasses sont moins prioritaires dans le cadre de cette analyse puisque l'intégration est plus délicate à mettre en œuvre. Toutefois, nous les avons pris en compte dans l’optique de la nouvelle règle d’intégration de ces installations au bâti. Le Grenelle de l’environnement prévoit de redéfinir les critères d’intégration. Aussi, l’installation considérée en sur-toiture pourrait être éligible au tarif bonifié si les modules sont dans le même prolongement que le bâtiment (sous toute réserve d’un décret qui viendra préciser ce point). Les communes périphériques de l’agglomération sont celles qui présentent les plus forts gisements en raison du nombre important de maisons. Rappel des données 2007 : Fin 2007, le nombre total d'installations photovoltaïques individuelles sur le territoire de l’agglomération grenobloise était de 65 pour une surface totale de 1 256 m². AXENNE MARS 2009 P.47
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS 4.4.2. LE PHOTOVOLTAÏQUE RACCORDE AU RESEAU DANS L’HABITAT COLLECTIF Sur un immeuble collectif neuf, le promoteur est à même d'intégrer un générateur photovoltaïque sur son bâtiment et le remettre en exploitation à la copropriété. Le financement peut alors se faire en côte part des appartements vendus et les revenus de la vente de l'électricité venir en déduction des charges de copropriétés. Cette approche permet également d'engager les promoteurs sur des solutions d'utilisation rationnelle de l'énergie pour les usages des communs (éclairage, VMC, ascenseurs, etc.). Sur un immeuble existant, la démarche peut être un peu plus compliquée. Tous les immeubles sont susceptibles d’être équipés d’un générateur photovoltaïque, il faut donc simplement tenir compte des contraintes réglementaires et techniques (travail réalisé dans l’approche cartographique) afin de déterminer le gisement net pour cette catégorie de projets. Les cibles sont les surfaces de toitures existantes par catégorie ou construites chaque année (déterminées grâce au fichier SITADEL). Elles sont pondérées par le coefficient déterminé dans l’approche cartographique (85% pour les toitures-terrasses, 44% pour les toitures inclinées et 56% tous types de toitures confondus). Un autre coefficient leur est appliqué : - de 40% pour les toitures-terrasses pour tenir compte des lanterneaux, conduits de ventilation, cages d'ascenseur, etc., - de 70% x 50% pour les toitures inclinées : 70% de la toiture pour tenir compte des cheminées, velux, etc., et 50% pour tenir compte de la moitié de la surface totale (les modules ne sont pas installés au nord). - 40% pour les immeubles neufs, pour les raisons citées ci-dessus. Gisement net des installations photovoltaïques dans l’habitat collectif : PHOTOVOLTAIQUE DANS L'HABITAT COLLECTIF Toiture terrasse Toiture inclinée Type d'installation Membrane structure intégrée sur des amorphe sur Structure intégrée immeubles neufs l'existant sur l'existant Nombre de m² (cible totale) 1 565 503 3 837 147 64 335/an Gisement net pour les installations photovoltaïques 3 071 3 430 83/an (nb d'installations) Gisement net annuel 534 376 596 830 14 486/an surface installée (m²) Tableau 27 : Gisement net pour les installations photovoltaïques sur les immeubles de logements neufs Rappel des données 2007 : Fin 2007, le nombre d'installations photovoltaïques en collectif sur le territoire de l’agglomération grenobloise était de 19 pour une surface totale de 3 304 m². AXENNE MARS 2009 P.48
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS 4.4.3. LE PHOTOVOLTAÏQUE RACCORDE AU RESEAU SUR LES GRANDS BATIMENTS Les bâtiments ont été sélectionnés pour leurs aspects démonstratifs. Au-delà d'un objectif de production d'électricité, le propriétaire pourra mettre en valeur l’installation photovoltaïque. La fréquentation des sites étant importante et hétéroclite, il sera possible de placer un panneau d'indication à l'entrée des bâtiments pour présenter en direct la production du générateur, sur les bâtiments d’enseignement, la centrale photovoltaïque pourra faire l’objet de travaux pratiques (PC raccordé à la centrale d’acquisition). Pour les bâtiments neufs, la cible a été pondérée par le coefficient obtenu pour les immeubles (zones urbaines denses) à partir de l’analyse cartographique (56%). Un coefficient de 40% a ensuite été appliqué, car la surface de toiture n’est jamais disponible en totalité (lanterneaux, conduits de ventilation, cages d’ascenseur, etc.). La surface SHON donnée par le fichier SITADEL avait préalablement été divisée par le nombre d’étages pour obtenir la surface de toiture. Pour les bâtiments existants, leur localisation précise étant connue, il a été possible de leur appliquer directement la méthodologie cartographique du gisement net pour déterminer combien d’entre eux n’étaient soumis à aucune contrainte. Un coefficient de 40% a également été appliqué pour tenir compte de la disponibilité de la toiture. Gisement net des installations photovoltaïques sur les grands bâtiments : PHOTOVOLTAIQUE SUR LES IMMEUBLES COLLECTIFS NEUFS Structure intégrée Stucture intégrée Bureau Commerces Stucture intégrée Bâtiments d'enseignement, Bureau (mairie, Commerce (grande de culture et loisir (collège, Santé, action sociale (hôpital, gendarmerie, surface, magasins Hébergement (foyer de Type de bâtiment lycée, salle de sport, maison de retraite, crèche, immeuble de de vente, marché personnes âgées, hotel, etc.) vestiaires, salle polyvalente, caserne de pompiers, etc.) bureau, cabinet couvert, restaurant, etc.) médical, etc.) etc.) m² SHON construits par an 37 507/an 30 267/an 43 653/an 28 454/an 625/an (cible totale) Gisement net par an 2 815/an 1 363/an 3 440/an 1 281/an 70/an (m² de toiture) Tableau 28 : Gisement net pour les installations photovoltaïques sur les grands bâtiments neufs PHOTOVOLTAIQUE SUR LES BATIMENTS EXISTANTS Bâtiments commerciaux Bâtiments sportifs, tribunes Amorphe Polycristallin Polycristallin Type d'installation Amorphe terrasse terrasse incliné incliné Gisement net en nombre de 24 11 15 67 bâtiments existants Gisement net 63 445 13 674 15 678 32 026 (m² de toiture) Tableau 29 : Gisement net pour les installations photovoltaïques sur les grands bâtiments existants AXENNE MARS 2009 P.49
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS Les bâtiments industriels Le gisement net doit être considéré sur les bâtiments industriels existants et nouveaux qui pourraient bénéficier d'un tarif d'achat avantageux si les modules sont intégrés au bâti. En ce qui concerne les bâtiments industriels existants clairement identifiés sur la carte, nous avons évalué un gisement net à partir de leurs orientations et de leurs positionnements précis vis-à-vis des contraintes patrimoniales. 40% de la surface de toiture ont été considérés comme disponibles pour les toitures inclinées, et 70% de la moitié de la surface pour les toitures inclinées. En ce qui concerne les bâtiments neufs, les chiffres de construction du fichier SITADEL ont été utilisés et ont été pondérés des coefficients issus de la cartographie ; seuls 40% de la surface de toiture a été considérée. Gisement net des installations photovoltaïques sur les bâtiments industriels PHOTOVOLTAIQUE SUR LES BATIMENTS INDUSTRIELS Toiture terrasse Toiture inclinée Structure intégrée Bâtiments neufs Bâtiments Bâtiments Type de bâtiment chaque année existants existants Nombre total de bâtiments 267 2 095 41/an (cible totale) Nombre de m² de toiture 828 767 2 067 374 40 737/an Gisement net pour les installations photovoltaïques 238 1 240 34/an (nb d'installations) Gisement net 299 951 452 795 12 329/an (m² de toiture) Tableau 30 : Gisement net des installations photovoltaïques sur les bâtiments industriels 4.4.4. LE PHOTOVOLTAÏQUE NON RACCORDE AU RESEAU Étant donnés les tarifs d’achat de l’électricité produite à partir de l’énergie solaire, il est plus intéressant financièrement de vendre l’électricité produite plutôt que de la consommer en substitution de l’électricité achetée sur le marché. C’est pourquoi les installations photovoltaïques non raccordées au réseau ne voient le jour que dans des cas bien particuliers de bâtiments en site isolé, et trop loin du réseau de distribution d’électricité pour que le coût de raccordement soit inférieur au coût d’une installation solaire. Le gisement de ces installations solaires est très marginal. Rappel des données 2007 : Fin 2007, il existait une installation photovoltaïque non raccordée au réseau de 1,14 kWc et produisant 1,3 MWh/an. AXENNE MARS 2009 P.50
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS 4.5. LES FILIERES « HYDROELECTRICITE » Deux projets importants vont voir le jour à l’horizon 2009 : - la microcentrale des Mousses, de 150 kW et qui produira 600 MWh/an, - la centrale d’EDF à Echirolles qui produira 15 000 MWh/an. La filière des moulins a été abandonnée devant l’absence de potentiel brut. Ces projets sont pris en compte dans les gisements nets. Ils viennent renforcer le bilan hydroélectrique, déjà important, de l’agglomération. Rappel des données 2007 : Fin 2007, 10 centrales hydroélectriques de 86 MW au total produisant 425 GWh/an. 4.6. LES FILIERES « EOLIEN » 4.6.1. DEMARCHE ET NOTE METHODOLOGIQUE Un parc éolien, par sa nature d’infrastructure particulière de production d’électricité, ne peut pas être envisagé n’importe où ni n’importe comment sur le territoire. Cette installation, réglementée par les documents d’urbanisme en vigueur, a des influences sur son milieu, qu’il s’agisse des hommes, de la faune, de la flore ou encore du paysage, tant dans ses représentations locales que dans les pratiques humaines à son égard. Les principales contraintes à étudier avant l’implantation d’un parc éolien sont classées dans cinq catégories : 1. les servitudes environnementales (les zonages réglementaires et les zonages d’inventaires), 2. les servitudes d’utilités publiques (le réseau hertzien, les aérodromes, les captages d’eau potable, etc.), 3. les contraintes patrimoniales (les sites classés et inscrits, les monuments historiques, etc.), 4. les contraintes techniques (le gisement éolien, le raccordement au réseau de distribution, l’accessibilité au site, etc.), 5. les contraintes d’urbanisme (se trouver à plus de 500 mètres des habitations). A ces contraintes, il est également essentiel d’ajouter l’évaluation de la sensibilité et le degré de compatibilité des paysages vis-à-vis d’éventuels projets éoliens. L’objectif de la démarche tient ici à l’identification des zones du territoire où une des contraintes les plus fortes n’est pas présente, à savoir la contrainte de se trouver à plus de 500 mètres des habitations. Ainsi, toutes les autres contraintes devront être étudiées dans le cadre de l’élaboration éventuelle de ZDE (Zone de Développement de l’Éolien) sur le territoire de l’agglomération grenobloise. AXENNE MARS 2009 P.51
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS 4.6.2. LA CONTRAINTE DES HABITATIONS La carte ci-dessous représente les zones de tissu urbain où l’implantation d’éoliennes est exclue compte tenu de la présence d’habitations. Carte 8 : L’occupation du sol : le tissu urbain Sur la carte ci-dessous, nous avons ajouté une contrainte de 500 mètres autour des habitations qui ne se trouvent pas sur les zones de tissu urbain. Apparaît également en fond, la carte issue de l’atlas éolien de l’Isère (gisement éolien, voir rapport 2). AXENNE MARS 2009 P.52
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS Carte 9 : Le tissu urbain et la contrainte de 500 mètres autour des habitations Étant donné que les sites doivent être exposés à des vitesses moyennes de vent d’au moins 5 m/s pour être économiquement exploitables, seul le secteur nord-ouest est potentiellement intéressant (sur les communes de Noyarey essentiellement mais aussi AXENNE MARS 2009 P.53
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS Sassenage, Fontaine et Seyssinet-Pariset). La contrainte de la distance aux habitations laisse encore quelques zones possibles. La carte de synthèse de l’atlas éolien de l’Isère confirme cette analyse, en précisant toutefois que cette zone présente une « sensibilité particulière » qui sera à étudier précisément dans le cadre de l’élaboration d’une ZDE. Il s’agit d’une zone située au début du massif du Vercors. Postes sources RTE et capacité d’accueil en MW Postes sources SNCF Cercles indicatifs de 5 km de rayon autour des postes Vitesse moyenne de vent à une hauteur de 50 m (en m/s) Zones d’exclusion Zones de sensibilité(s) particulière(s) Axes principaux de migration Carte 10 : Gisement éolien net AXENNE MARS 2009 P.54
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS 4.6.3. LES PETITES EOLIENNES URBAINES Dans le cadre de l’étude, il a été décidé de prendre en compte un développement modéré de petites éoliennes urbaines, insérées potentiellement sur des toits d’immeubles par exemple. Un potentiel de 15 éoliennes urbaines a été retenu. AXENNE MARS 2009 P.55
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS 5. BILAN GLOBAL DES GISEMENTS NETS 5.1. TABLEAUX RECAPITULATIFS PAR FILIERE Les tableaux suivants reprennent les chiffres des gisements nets énoncés au cours du rapport pour les énergies présentant de multiples applications ; ils permettent de connaître le total pour chacune de ces énergies renouvelables. INSTALLATIONS SOLAIRES THERMIQUES GISEMENTS NETS HORS CONTRAINTES (patrimoniale et CHAUFFAGE ET techniques) CHAUFFE-EAU EAU CHAUDE EAU CHAUDE CHAUFFAGE DE SOLAIRE TRES HAUTE SOLAIRE SOLAIRE MAISON SOLAIRE L'EAU DES PISCINES TEMPERATURE TOTAL INDIVIDUEL COLLECTIVE INDIVIDUELLE dans l'existant nombre : 20 765 2 411 601 29 surface totale* : 93 443 m² 36 172 m² 27 060 m² 3 041 m² 159 716 m² MWh/an : 37 377 14 469 13 530 912 66 288 MWh/an sur le neuf par an nombre : 207 84 surface totale* : 932 m² 1 257 m² 2 089 m² 385 m² 4 664 m² MWh/an : 373 503 1 045 289 2 209 MWh/an * 4,5 m² par installation pour un chauffe-eau solaire Sources : AXENNE 15 m² par installation pour le chauffage et l'eau chaude sanitaire 45 m² par installation en moyenne pour l'eau chaude solaire collective INSTALLATIONS DE CHAUFFAGE AU BOIS GISEMENTS NETS HORS POELES ET CONTRAINTES (patrimoniale et CHAUDIERE CHAUDIERE techniques) RESEAU DE INSERTS AUTOMATIQUE AUTOMATIQUE TOTAL CHALEUR PERFORMANTS* INDIVIDUELLE** COLLECTIVE dans l'existant nombre : 13 088 1 839 14 927 MWh/an : 117 790 48 544 166 335 MWh/an sur le neuf par an nombre : 163 58 221 MWh/an : 1 464 1 538 10 810 13 812 MWh/an * 10kW par poêle Sources : AXENNE ** 22kW par chaudière individuelle INSTALLATIONS GEOTHERMIQUES GISEMENTS NETS HORS CONTRAINTES (patrimoniale et techniques) CAPTEURS CAPTEURS SUR NAPPE TOTAL HORIZONTAUX VERTICAUX dans l'existant nombre : 3 784 3 784 MWh/an : 44 394 44 394 MWh/an sur le neuf par an nombre : 97 59 156 MWh/an : 1 134 2 553 3 686 MWh/an * Il s'agit de la quantité de chaleur substituée et non Sources : AXENNE de la quantité de chaleur produite au total INSTALLATIONS PHOTOVOLTAIQUES GISEMENTS NETS HORS CONTRAINTES (patrimoniale et PHOTOVOLTAIQUE PHOTOVOLTAIQUE PHOTOVOLTAIQUE PHOTOVOLTAIQUE techniques) INDIVIDUEL* COLLECTIF** BATIMENTS DANS L'INDUSTRIE TOTAL dans l'existant nombre : 20 982 6 501 117 1 478 29 078 surface totale : 629 452 m² 1 131 206 m² 124 823 m² 752 746 m² 2 638 227 m² MWh/an : 43 852 95 042 9 379 66 305 214 577 MWh/an sur le neuf par an nombre : 207 83 34 surface totale : 6 210 m² 14 486 m² 8 970 m² 12 329 m² 41 994 m² MWh/an : 433 1 195 740 1 017 3 385 MWh/an * 3 kWc par installation dans l'habitat Sources : AXENNE ** 17,4 kWc par installation en collectif AXENNE MARS 2009 P.56
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS 5.2. TABLEAU RECAPITULATIF GENERAL Bilan des gisements d'énergies Gisement Gisement Gisement identifié sur Gisement Gisement Gisement identifié sur identifié sur identifié sur l'existant identifié sur le identifié sur le le neuf renouvelables l'existant l'existant (MWh/an) neuf neuf (MWh/an) (nb d'inst.) (nb d'inst./an) Solaire thermique CESI 20 765 93 443 m² 37 377 MWh/an 207 932 m² 373 MWh/an SSC 2 411 36 172 m² 14 469 MWh/an 84 1 257 m² 503 MWh/an CESC dans l'habitat collectif 601 27 060 m² 13 530 MWh/an 27 1 208 m² 604 MWh/an CESC hors habitat 1 000 15 000 m² 7 500 MWh/an 20 881 m² 441 MWh/an Chauffage de l'eau des piscines 29 3 041 m² 912 MWh/an Entreprises et industries 591 29 525 m² 14 763 MWh/an 8 385 m² 289 MWh/an Sous-total solaire thermique : 25 397 204 241 m² 88 551 MWh/an 345 4 664 m² 2 209 MWh/an Bois énergie - Chaudières automatiques Maison individuelle 1 839 40 454 kW 48 544 MWh/an 58 1 282 kW 1 538 MWh/an Installations collectives 6 359 kW 10 810 MWh/an Autres gros projets (Giant, Campus,eetc.) 20 000 kW 50 000 MWh/an Sous-total bois énergie : 1 839 60 454 kW 98 544 MWh/an 58 7 641 kW 12 348 MWh/an Production de chaleur Inserts et Poêles performants Maison individuelle 13 088 130 878 kW 117 790 MWh/an 163 1 626 kW 1 025 MWh/an Sous-total chauffage au bois : 13 088 130 878 kW 117 790 MWh/an 163 1 626 kW 1 025 MWh/an Géothermie - PAC Maison existante - vertical 3 784 55 493 kW 44 394 MWh/an Maison neuve - horizontal 97 1 417 kW 1 134 MWh/an Habitat collectif - sur nappe 59 2 978 kW 2 553 MWh/an Sous-total géothermie PAC : 3 784 55 493 kW 44 394 MWh/an 156 4 395 kW 3 686 MWh/an Biogaz Valorisation des boues de STEP, 1 434 MWh/an des huiles et des FFOM Sous-total biogaz : 1 0 kW 434 MWh/an 0 0 kW 0 MWh/an Incinération déchets / biomasse CCIAG - 2020 291 971 MWh/an Nouvelle(s) unités(s) 11 000 MWh/an Projet CRE3 20 000 MWh/an Sous-total incinération : 0 0 kW 322 971 MWh/an 0 0 kW 0 MWh/an Photovoltaïque Maison individuelle 20 982 39 865 kW 43 852 MWh/an 207 393 kW 433 MWh/an Habitat collectif 6 501 52 466 kW 95 042 MWh/an 83 1 086 kW 1 195 MWh/an Bâtiments (publics, privés) 117 8 526 kW 9 379 MWh/an 673 kW 740 MWh/an Industrie 1 478 60 277 kW 66 305 MWh/an 34 925 kW 1 017 MWh/an Centrale (ruban photovoltaïque, etc.) 12 000 kW 10 200 MWh/an Sous-total photovoltaïque : 29 078 173 134 kW 224 777 MWh/an 324 3 077 kW 3 385 MWh/an Hydroélectricité Anciens moulins Microcentrale des Mousses 1 150 kW 600 MWh/an Production d'électricité Turbinage des eaux usées Centrale Echirolles 1 3 750 kW 15 000 MWh/an Sous-total hydroélectricité : 2 3 900 kW 15 600 MWh/an 0 0 kW 0 MWh/an Eolien Parc éolien (nb de machines) 0 0 kW 0 MWh/an éoliennes urbaines 15 750 kW 1 125 MWh/an Sous-total éolien : 15 750 kW 1 125 MWh/an 0 0 kW 0 MWh/an Biogaz Valorisation des boues de STEP, 1 234 MWh/an des huiles et des FFOM Sous-total biogaz : 1 0 kW 234 MWh/an 0 0 kW 0 MWh/an Incinération déchets / biomasse CCIAG - 2020 12 393 MWh/an Projet CRE 3 20 000 MWh/an Sous-total incinération : 0 0 kW 32 393 MWh/an 0 0 kW 0 MWh/an 946 813 MWh/an 22 653 MWh/an Tableau 31 : Bilan global des gisements nets identifiés sur le territoire AXENNE MARS 2009 P.57
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS Le gisement net global sur l'existant représente un potentiel de 906 GWh/an (en prenant en compte les projets de la CCIAG à l’horizon 2020), soit une quantité d’énergie à peu près équivalente à la production des énergies renouvelables à fin 2007. Les trois filières présentant le gisement le plus important sont la biomasse (en production de chaleur), le photovoltaïque puis le bois énergie. Rappelons que les gisements présentés tiennent compte des contraintes techniques et réglementaires, mais pas des contraintes de type difficulté de mobilisation des maîtres d’ouvrage, capacités financières des maîtres d’ouvrage, existence d’une filière forte permettant la mise en place des installations (constructeurs, installateurs, marché fluide), etc. C’est pour cette raison, et parce qu’il peut s’installer en théorie sur tous les bâtiments (sous réserve de conditions d’ensoleillement et de réglementation patrimoniale) que le photovoltaïque représente gisement si important. Remarque : L’éolien, le biogaz, l’hydroélectricité et l’incinération de déchets sont considérés dans le gisement « existant » et non « neuf » bien qu’il s’agisse de nouvelles installations, car c’est un chiffre total et non un potentiel qui se répète chaque année. Le gisement net global dans le neuf est supérieur à 20 GWh/an ; « dans le neuf » signifie que chaque année, un tel gisement peut être mis en place. Les deux filières présentant les gisements les plus importants sur le neuf sont le bois énergie et la géothermie très basse énergie. 5.3. REPARTITION DES GISEMENTS NETS GLOBAUX AUX HORIZONS 2015 ET 2020 Avant de présenter les graphiques de la répartition des gisements nets totaux des énergies renouvelables en 2015 et 2020, le graphique ci-après rappelle quelle était cette même répartition à la fin 2007. Les graphiques concernant les gisements nets en 2015 et 2020 reflètent une agrégation de données, sans prendre en compte ce qu’il est réaliste d’envisager, ni le fait qu’il peut plus intéressant de se lancer dans une filière ayant un gisement total plus faible, mais facilement et rapidement mobilisable. AXENNE MARS 2009 P.58
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS Photovoltaïque (y compris site isolé) 503 MWh/an 0,06% Hydroélectricité; 425 694 MWh/an Incinération - chaleur 48% 128 030 MWh/an 14,54% Biogaz - chaleur 0 MWh/an 0% Eolien 0 MWh/an 0% Géothermie Bois énergie Incinération - 5 400 MWh/an 293 447 MWh/an électricité 0,61% 33,32% 27 607 MWh/an Biogaz - électricité; 3,13% 0 MWh/an 0% Figure 10 : Répartition de la production d’énergie par les énergies renouvelables en 2007 Incinération - chaleur Photovoltaïque 363 000 MWh/an 252 359 MWh/an 19,16% 13,32% Biogaz - chaleur; Hydroélectricité; 14 640 MWh/an 441 294 MWh/an 0,77% 23% Géothermie 79 283 MWh/an Eolien 4,18% 1 125 MWh/an Bois énergie 0,06% 620 277 MWh/an Solaire thermique Biogaz - 32,7% Incinération - 84 569 MWh/an électricité électricité 7 883 MWh/an 4,5% 30 500 MWh/an 0,42% 1,6% Figure 11 : Production potentielle en 2015 (gisements nets non pondérés) Incinération - chaleur Biogaz - chaleur 431 000 MWh/an Photovoltaïque; 269 14 640 MWh/an 21% 283 MWh/an 13% 1% Hydroélectricité 441 294 MWh/an 21% Géothermie 97 714 MWh/an 5% Eolien; 1 125; 0% Bois énergie 689 337 MWh/an Solaire thermique Incinération - 32% 94 461 MWh/an électricité 5% 40 000 MWh/an Biogaz - électricité; 7 2% 883; 0% Figure 12 : Production potentielle en 2020 (gisements nets non pondérés) AXENNE MARS 2009 P.59
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS Les données des productions potentielles à différents horizons, présentées ci-dessus, correspondent à toutes les installations existantes plus toutes celles qu’il est possible de réaliser sur le territoire, en ayant exclu toutes celles qui ne peuvent l’être, compte tenu des contraintes réglementaires, économiques, techniques et patrimoniales. Ce sont des chiffres réalistes techniquement mais extrêmement ambitieux. En prenant l’hypothèse que toutes les installations pourraient voir le jour, l’exercice consiste à vérifier dans quelle proportion le territoire peut augmenter la part de production des énergies renouvelables. Celle-ci passerait de 7,6 % à 18 % en 2020. Si la consommation d’énergie est réduite de 20 % dans le même temps, ce taux serait de 22 %, permettant ainsi à la Métro de quasiment atteindre l’objectif fixé dans le cadre du Grenelle de l’environnement. 5.3.1. INDICATEURS SUR LE CO2 EVITE L’objectif est de préciser les hypothèses qui ont été prises et le mode de calcul adopté afin de quantifier les rejets de CO2 évités par les filières énergies renouvelables. Les rejets de CO2 évités pour les filières électriques tiennent compte des émissions amonts engendrées par la production des installations industrielles. Nous n’avons pas tenu compte de ces émissions amont dans le cadre des filières thermiques étant donné le manque d’information et l’inexistence d’une étude ACV (analyse en cycle de vie) pour ces filières. LES FILIERES ELECTRIQUES CO2 évité Lorsqu’un kilowattheure électrique (kWhe) est produit par une installation d’énergie renouvelable, le gain d’émissions CO2 réalisé dépend directement du moyen de production qui aurait été employé pour satisfaire une demande ou une production équivalente. Figure 13 : Empilement des moyens de production – source : EDF R&D – Février 2008 AXENNE MARS 2009 P.60
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS Les énergies renouvelables entrent dans la catégorie des productions « obligatoires » qui apparaissent en première place dans l’empilement des moyens de production. « La sollicitation des moyens de production pour satisfaire la demande respecte un ordre économique établi en fonction des coûts proportionnels de production de chaque installation. Au plus bas de l’empilement se trouvent les productions dites fatales, parmi lesquelles l’éolien et l’hydraulique au fil de l’eau. Suivent le nucléaire, puis le charbon et les cycles combinés au gaz (CCG), et enfin le fioul et les turbines à combustion (TAC). Ainsi, à chaque instant, un accroissement de la demande se traduira par la sollicitation du moyen de production le moins cher disponible à la hausse. Inversement, une baisse de la demande est compensée par la réduction de la puissance du moyen le plus cher démarré. Selon la terminologie courante, c’est le moyen de production marginal. » (ADEME-RTE : note sur le contenu en CO2 du kWh électrique). Aussi, toute énergie renouvelable supplémentaire viendra en substitution des moyens de production les plus chers que l’on trouve en haut de l’empilement. La valeur de 300 gCO2évités/kWhe a été retenue dans le cadre du Grenelle de l’environnement c’est également la valeur que nous retiendrons. Analyse en Cycle de Vie des filières énergies renouvelables électriques Il s’agit ici de tenir compte des rejets de CO2 émis lors de la fabrication des installations, et de les affecter aux kilowattheures produits pendant la durée de vie des installations. Ces valeurs sont fortement dépendantes du lieu de production des installations, aussi les sources de données sur le sujet se basent sur un contenu moyen européen. Filière Note Sources Emission de CO2 (gCO2/kWh) Photovoltaïque 25 ans de production à E.A. Alsema, M.J. de 1 100 heures nominales/an Wild-Scholten, V.M. Module polycristallin Fthenakis, Environmental 40 gCO2/kWh impacts of PV electricity generation Hydroélectricité 40 ans de production à EMISSIONS 5 500 heures nominales/an INDIRECTES DES GAZ 15 gCO2/kWh Puissance de 150 kW A EFFET DE SERRE DES CENTRALES «A EMISSION ZERO» Eolien Kris R. Voorspools, Els Grand parc A. Brouwers, William D. D’haeseleer 10 gCO2/kWh 1,5 MW – 3 000 heures Katholieke Universiteit Eolien urbain Leuven 25 gCO2/kWh 1 000 heures Figure 14 : émissions de CO2 relatives à la construction des installations d’énergies renouvelables et affectées à la production sur la durée de vie des installations A noter que les données du Bilan carbone de l’ADEME indiquent pour leur part des valeurs très similaires (7 gCO2/kWh pour les grands parcs éoliens avec une incertitude de 50% et 55 gCO2/kWh pour le photovoltaïque avec une incertitude de 30%). AXENNE MARS 2009 P.61
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS La combinaison des rejets de CO2/kWh émis pendant la durée de vie des installations et de la valeur de 300 gCO2 évités entraine les valeurs suivantes : Filière énergie renouvelable Rejets de CO2 électrique évités Photovoltaïque 260 gCO2/kWh Hydroélectrique 285 gCO2/kWh Eolien Grand éolien 290 gCO2/kWh Eolien urbain 275 gCO2/kWh Part renouvelable de l’incinération des 300 gCO2/kWh ordures ménagères pour la production d’électricité Figure 15 : rejets de CO2 évités des installations d’énergies renouvelables électriques tenant compte des émissions amonts Les filières thermiques CO2 évité Pour l'eau chaude sanitaire, les valeurs nominales ont été prises pour les énergies fossiles, la valeur de 40 gCO2/kWh a été retenue pour l'ECS électrique (note ADEME- EDF sur le contenu CO2 du kWh par usage en France). Cette valeur de 40 gCO2/kWh a été également reprise dans la méthode bilan carbone de l’ADEME. Pour le calcul de la valeur moyenne des émissions de CO2 du chauffage, les valeurs nominales ont été prises pour les énergies fossiles : 205 gCO2/kWh pour le gaz, 271 gCO2/kWh pour le fuel, 196 gCO2/kWh pour le réseau de chaleur (source CCIAG), 389 gCO2/kWh pour le charbon, la valeur de 180 gCO2/kWhe a été retenue pour le chauffage électrique (note ADEME- EDF sur le contenu CO2 du kWh par usage en France). Cette valeur de 180 gCO2/kWh a été également reprise dans la méthode bilan carbone de l’ADEME et dans l’étude d’impact du Grenelle de l’environnement. La répartition des modes de chauffage de l’eau chaude sanitaire et des logements nous indique les rejets de CO2/kWh en valeur moyenne pour les maisons et les logements collectifs : AXENNE MARS 2009 P.62
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS Chiffre du Répartition pour le Répartition pour l'ECS gCO2/kWh gCO2/kWh Contenu moyen du Contenu moyen de chauffage sur la chauffage chauffage Ecs chauffage l'ECS Métro en 2007 gCO2/kWh gCO2/kWh Log. collectif Maison indiv Log. collectif Maison indiv Log. collectif Maison indiv Log. collectif Maison indiv gaz 44% 37% 30% 36% 205 205 90,3 76,0 61,6 73,9 élec 27% 22% 40% 59% 180 40 48,6 39,6 16,0 23,6 fuel 11% 38% 0% 4% 271 271 29,8 103,1 0,0 10,9 bois 0,3% 1,0% 0% 0% 0 0 0,0 0,0 0,0 0,0 chauffage urbain 17% 1% 30% 1% 196 196 33,3 2,4 58,8 2,0 charbon 0,3% 1,2% 0% 0% 389 389 1,2 4,7 0,0 0,0 100% 100% 100% 100% on retient (gCO2/kWh) : 203 226 136 110 Analyse en Cycle de Vie des filières énergies renouvelables thermiques Les valeurs des émissions amont (Analyse en Cycle de Vie) des installations d’énergies renouvelables thermiques n’ont pas toutes été intégrées à l’analyse parce qu’il n’existe pas de données fiables à ce sujet. La production du combustible bois énergie mais surtout son transport et la fabrication des équipements sont pris en compte dans l’analyse des rejets de CO2 évités. La part renouvelable de la géothermie (soit environ 2/3 de ce qui est produit au total, si l’on se base sur un COP de 3), prend la valeur moyenne du contenu du chauffage (210 gCO2/kWh). Les valeurs retenues pour les rejets de CO2 évités pour les filières thermiques sont donc les suivantes : Filière énergie renouvelable Rejets de CO2 thermique évités Chauffe-eau solaire individuel 110 gCO2/kWh Chauffe-eau solaire collectif 140 gCO2/kWh Système solaire combiné 230 gCO2/kWh Géothermie (part renouvelable) 210 gCO2/kWh Bois énergie 150 gCO2/kWh Part renouvelable de l’incinération des 210 gCO2/kWh ordures ménagères pour la production de chaleur Figure 16 : Rejets de CO2 évités des installations d’énergies renouvelables thermiques sans prise en compte des émissions amonts AXENNE MARS 2009 P.63
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS 5.3.2. INDICATEURS SUR LE COUT DU KILOGRAMME DE CO2 EVITE Une étude du Ministère de l’Ecologie, de l’Energie, du Développement Durable et de l’Aménagement du Territoire fournit des informations sur les coûts de la production électrique des moyens de productions décentralisés4. Nous avons complété ces données pour les filières thermiques et associés avec les données sur les rejets de CO2 évités nous pouvons estimer le coût du kilogramme de CO2 évité sur la durée de vie des équipements. Eolien urbain 2,55 2,80 centrale au sol habitat Photovoltaïque 1,50 2,9 Solaire thermique 0,40 0,90 Bois énergie 0,60 0,70 Nombre d’€ investi pour chaque kgCO2 évité pendant la durée de vie des équipements Géothermie 0,35 0,60 grand parc petit éolien Eolien 0,24 1,80 Hydroélectricité 0,07 0,40 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 € Figure 17 : nombre d’euros investis pour chaque kgCO2 évités pendant la durée de vie des installations 4 Synthèse publique de l’étude des coûts de référence de la production électrique - Ministère de l'Écologie, de l’Énergie, du Développement durable et de l'Aménagement du territoire, DGEC, 23/12/2008 AXENNE MARS 2009 P.64
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS 5.3.3. INDICATEURS SUR LES EMPLOIS CREES Trois sources de documents ont été utilisées pour estimer les emplois créés pour la fabrication et l’installation des équipements d’énergies renouvelables ainsi que pour la production d’énergie (exploitation, maintenance, etc.). Le premier document est une étude récente de l’ADEME de juillet 2008 sur les marchés et emplois des énergies renouvelables et de l'efficacité énergétique5. Le deuxième document est une étude sur l’évaluation des emplois dans la filière biocombustibles6. Le dernier document est une étude de 2001 sur les emplois des filières énergies renouvelables du Renewable Energy Policy Project7. Nbre d'emplois par filière Filière Fabrication/installation Production énergie (emploi/MW) (emploi/MWh) CESI SSC 0,0002 emploi/MWh CESC 10,78 emploi/MW Piscine 0,0065 emploi/m² Capteurs sous vide Chaudière ind bois 0,0002 emploi/MWh 3,74 emploi/MW Chaudière collective 0,0009 emploi/MWh Chaudière CCIAG 0,0006 emploi/MWh Poêles, inserts 2,60 emploi/MW 0,0003 emploi/MWh PAC maison 7,17 emploi/MW 0,0001 emploi/MWh PAC habitat collectif PV ind PV Coll 30 emploi/MW 0,0003 emploi/MWh PV isolé 0,0036 emploi/m² PV industrie Hydro moulins 20,00 emploi/MW 0,0006 emploi/MWh Hydro autres Grand éolien 7,78 emploi/MW 0,0001 emploi/MWh Eolien urbain Biogaz - chaleur 0,0001 emploi/MWh 5,88 emploi/MW Biogaz - électricité 0,0001 emploi/MWh Incinération - chaleur 0,0001 emploi/MWh 10,65 emploi/MW Incinération - électricité 0,0001 emploi/MWh Figure 18 : Emplois créés pour la fabrication/installation des équipements ainsi que lors du fonctionnement des installations 5 « MARCHES, EMPLOIS ET ENJEU ENERGETIQUE DES ACTIVITES LIEES A l’EFFICACITE ENERGETIQUE ET AUX ENERGIES RENOUVELABLES : SITUATION 2006-2007 – PERSPECTIVES 2012 » - ADEME juillet 2008 6 « Evaluation des emplois dans le filière biocombustibles – Avril 2007 » – Etude réalisée pour le compte de l’ADEME par Algoé et Blézat Consulting 7 THE WORK THAT GOES INT RENEWABLE ENERGY By Virinder Singh with BBC Research and Consulting and Jeffrey Fehrs - Renewable Energy Policy Project November 2001 AXENNE MARS 2009 P.65
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS 6. GISEMENTS PLAUSIBLES A L’HORIZON 2020 La détermination des gisements nets par filière rend possible le choix d’objectifs réalistes à atteindre sur le territoire, et permet ainsi aux décideurs d’agir afin de mettre en place les moyens nécessaires pour parvenir à ces objectifs à travers une politique adéquate. L’exercice consiste à se fixer des objectifs pour chaque filière qui tiennent compte des dynamiques déjà engagées, des réglementations thermiques actuelles et futures, du nombre d’entreprises et d’artisans en mesure de réaliser les travaux, de l’attractivité des installations auprès des maîtres d’ouvrage et des propriétaires, etc. 6.1. LES HYPOTHESES Pour chaque filière, des objectifs ont été calculés en fonction principalement : - pour les projets sur des bâtiments neufs : des objectifs annoncés dans le projet de loi relatif à la mise en œuvre du Grenelle de l’Environnement, - pour les projets sur des bâtiments existants : de l’importance actuelle de la filière et de sa capacité à être démultipliée, - pour les installations décentralisées : d’une prise en compte des projets importants qui verront le jour grâce aux investissements des principaux fournisseurs d’énergie (CCIAG, EDF, etc.). 6.1.1. L’IMPACT DE LA REGLEMENTATION THERMIQUE Sur les bâtiments neufs L’article 4 du projet de loi de programme relatif à la mise en œuvre du Grenelle de l’environnement est rédigé ainsi : « L’État se fixe comme objectifs que : a) Toutes les constructions neuves faisant l’objet d’une demande de permis de construire déposée à compter de la fin 2012 et, par anticipation à compter de fin 2010, s’il s’agit de bâtiments publics et de bâtiments affectés au secteur tertiaire, présentent une consommation d’énergie primaire inférieure à un seuil de 50 kilowattheures par mètre carré et par an en moyenne, ce seuil étant modulé en fonction de la localisation, des caractéristiques, de l’usage et des émissions de gaz à effet de serre des bâtiments ; b) Toutes les constructions neuves faisant l’objet d’une demande de permis de construire déposée à compter de la fin 2020 présentent, sauf exception, une consommation d’énergie primaire inférieure à la quantité d’énergie qu’ils produiront à partir de sources renouvelables ; […]. » Dès lors, on peut considérer que les bâtiments qui rentrent dans le champ d’application du paragraphe a) ne nécessiteront que de faibles besoins de chauffage et ceux rentrant dans le cadre du paragraphe b) auront des besoins de chauffage presque nuls et possèderont des installations fonctionnant aux énergies renouvelables obligatoirement (sauf exception). C’est selon ces considérations qu’ont été choisis les objectifs appliqués aux bâtiments neufs. AXENNE MARS 2009 P.66
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS Sur les bâtiments existants L’article 5 du projet de loi de programme relatif à la mise en œuvre du Grenelle de l’environnement est rédigé ainsi : « L’État se fixe comme objectif de réduire les consommations d’énergie du parc des bâtiments existants d’au moins 38 % d’ici à 2020. À cette fin, l’État se fixe comme objectif la rénovation complète de 400 000 logements chaque année à compter de 2013. » II. – L’État se fixe comme objectif la rénovation de l’ensemble du parc de logements sociaux. Pour commencer, dès avant 2020, les travaux sur les 800 000 logements sociaux dont la consommation annuelle d’énergie est supérieure à 230 kilowattheures d’énergie primaire par mètre carré ramèneront leur consommation annuelle d’énergie à des valeurs inférieures à 150 kilowattheures d’énergie primaire par mètre carré. Ces travaux concernent en particulier 180 000 logements sociaux situés dans des zones définies par l’article 6 de la loi n° 2003-710 du 1er août 2003 d’orientation et de programmation pour la ville et la rénovation urbaine. Une fois les objectifs en 2020 (ou 2012) fixés, la progression du taux d’équipements des nouveaux bâtiments chaque année a été calculée de manière linéaire entre cet objectif et la situation actuelle. Le choix des objectifs a été réalisé en fonction du nombre d’installations réalisées en 2007 (état actuel de la filière) et de l’impact de l’augmentation de la filière des installations sur l’existant a sur la filière globale (neuf + existant). Par exemple, puisque la filière chaudière bois dans les maisons neuves va devenir quasiment nulle après 2012, la filière chaudière bois dans les maisons existantes peut augmenter d’autant sans pour autant que la filière dans son ensemble ne soit affectée. La seule filière pour laquelle la raisonnement tenu est différent est celle des installations solaires pour le chauffage de l’eau des bassins des piscines. Pour cette filière, un objectif d’équipement de 75% des piscines a été retenu. AXENNE MARS 2009 P.67
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS 6.1.2. LA FILIERE SOLAIRE THERMIQUE La filière solaire thermique devrait se développer fortement à l’avenir sur les bâtiments neufs. En effet, la réglementation thermique imposant des valeurs de consommation au m² (chauffage et eau chaude sanitaire) de plus en plus contraignante8, le recours au solaire thermique permet un gain important sur le bilan global et sera même obligatoire si l’on souhaite atteindre la valeur de 15kWhef/m².an. Seules les installations de type système solaire combiné9, avec une surface très importante, de l’ordre de 20 m² pour une maison, ne devraient plus voir le jour sur les maisons neuves puisque celles-ci n’auront plus vraiment besoin de chauffage (la surface devra en tout cas fortement baisser pour arriver à couvrir des besoins de chaleur plus faibles). Dans l’existant, il faut profiter de la rénovation des systèmes de chauffage (changement d’une chaudière ou d’un cumulus électrique) qui interviennent systématiquement au bout d’une quinzaine d’années pour installer des capteurs solaires thermiques pour la production d’eau chaude sanitaire. nb total en nb/an sur % du gisement % du % du Nb total sur nb total fin S totale 2007 2007 l'existant sur l'existant gisement en gisement en le neuf en 2007 (m²) seulement jusqu'en 2020 en 2020 2014 2020 2020 CESI 299 1 380 90 240 15% 42% 61% 1612 SSC 34 646 10 19 10% 8% 5% 48 CESC dans l'habitat collectif 58 2 821 27 19 40% 57% 54% 175 CESC hors habitat 6 88 3 23 30% 62% 74% 573 Piscines 0 0 0 80% Industrie 8 359 6 14 30% 48% 48% 45 Représente le nombre d’installations à réaliser chaque année jusqu’en 2020 Représente le pourcentage d’équipement sur le parc existant de 2007 à fin 2020. Représente le pourcentage global du gisement équipé fin 2014 et fin 2020. Le gisement étant les cibles que l’on peut équiper (après application des contraintes) et non pas le total de ce qui se construit chaque année. Représente le nombre d’installations total réalisé sur le neuf à fin 2020. 8 50kWhep/m².an pour le label BBC puis 15kWhef/m².an pour le label passif 9 Les systèmes solaires combinés sont installés sur les maisons pour la production du chauffage et de l’eau chaude sanitaire AXENNE MARS 2009 P.68
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS Solaire thermique neuf : 2007 2014 2020 Nature Cible_par_an m²/nb Ratio_equipe Ratio_equipe Ratio_equipe _neuf _2007 _2014 _2020 CESI 207 4,6 0,13 0,60 1,00 SSC 84 19 0,10 0,04 0,00 CESC dans l'habitat collectif 27 49 0,50 0,50 0,50 CESC hors habitat 60 15 0,03 0,83 0,90 Haute température pour l'ind 8 45 0,39 0,45 0,50 Nature Nb instal. Nb instal. Nb instal. 2007 2014 2020 CESI 27 124 207 SSC 8 4 0 CESC dans l'habitat collectif 14 13 13 CESC hors habitat 2 50 54 Haute température pour l'industrie 3 3 4 Solaire thermique existant : 2007 2014 2020 Nature Gisemt_total m²/nb Ratio_equip_ Ratio_equip_ Ratio_equip_ Taux annuel _existant tot_2007 tot_2014 tot_2020 CESI 20 765 4,6 0,01 0,04 0,15 23% SSC 2 411 19 0,01 0,04 0,10 16% CESC dans l'habitat collectif 601 49 0,10 0,21 0,40 12% CESC hors habitat 1 000 15 0,01 0,05 0,30 35% Piscine 29 105 0,21 0,43 0,80 11% Entreprise / industrie 591 45 0,01 0,07 0,30 27% Nature Nb instal tot Nb instal. tot. Nb instal. tot. 2007 2014 2020 CESI 209 896 3115 SSC 7 98 241 CESC dans l'habitat collectif 29 125 241 CESC hors habitat 2 49 300 Piscine 0 12 23 Entreprise / industrie 4 42 177 6.1.3. LA FILIERE BOIS ENERGIE La filière bois énergie a un avenir certain sur l’habitat existant. L’enjeu est le remplacement de l’ensemble des poêles et inserts existants (voir de favoriser l’installation d’inserts dans les cheminées qui n’en sont pas équipées.) par des appareils beaucoup plus performant et moins polluant. Sur les habitations neuves, les chaudières automatiques au bois et les poêles à granulés devraient continuer leur progression jusqu’en 2012~2015, puis une forte chute de la vente de ces équipements est probable au vu des réglementations thermiques contraignantes qui ne justifieront plus l’achat de tels équipements. Sur les bâtiments publics, les perspectives de petits réseaux de chaleur bois sont plausibles sur le territoire (en dehors des zones fortement urbanisées) et là où le réseau de chaleur et de gaz est inexistant. La mise en place d’une chaudière automatique au bois et parfaitement envisageable sur un immeuble collectif neuf, même si ce dernier est très bien isolé. Au contraire, cela permet de concilier une sobriété énergétique avec une petite installation bois AXENNE MARS 2009 P.69
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS énergie qui nécessite de fait un investissement moins important et moins de rotations pour l’approvisionnement du combustible. Couplé cette installation bois énergie avec une installation solaire thermique permet d’être très performant sur le plan énergétique et environnemental. nb total en nb/an sur % du gisement % du % du Nb total sur nb total en P totale 2007 2007 l'existant sur l'existant gisement en gisement en le neuf en 2007 (kW) seulement jusqu'en 2020 en 2020 2014 2020 2020 Maison - chaudière 66 1 462 18 6 4% 25% 15% 103 Installation collective 8 1 686 5 22% 31% 194 Maison - poêle/insert 13 088 130 878 131 1007 100% 60% 47% 906 Bois énergie neuf : 2007 2014 2020 Nature Cible_par_an kW/nb Ratio_equipe Ratio_equipe Ratio_equipe _neuf _2007 _2014 _2020 Maison - chaudière 58 22 0,23 0,1 0 Installation collective 49 211 0,08 0,30 0,50 Maison - poêle/insert 163 10 0,56 0,50 0,20 Nature Nb instal. Nb instal. Nb instal. 2007 2014 2020 Maison - chaudière 14 5 0 Installation collective 4 15 25 Maison - poêle/insert 92 81 33 Bois énergie existant : 2007 2014 2020 Nature Gisemt_total kW/nb Ratio_equip_ Ratio_equip_ Ratio_equip_ Taux annuel _existant tot_2007 tot_2014 tot_2020 Maison - chaudière 1 839 22 0,009 0,02 0,04 12% Maison - poêle/insert 13 088 10 0,300 0,57 1,00 10% Nature Nb instal tot Nb instal. tot. Nb instal. tot. 2007 2014 2020 Maison - chaudière 17 37 74 Maison - poêle/insert 3 926 7508 13 088 6.1.4. LA FILIERE GEOTHERMIE La nappe sur le territoire est finalement très peu exploitée. Il y a un potentiel important pour des installations géothermiques sur nappe pour les bâtiments collectifs. Cette filière peut intervenir avantageusement en ville (alors que le bois énergie n’a pas sa place) sur les bâtiments collectifs et de bureau. Sur les habitations neuves, les installations de capteurs horizontaux devraient continuer leur progression jusqu’en 2012~2015, puis une forte chute de la vente de ces équipements est probable au vu des réglementations thermiques contraignantes qui ne justifieront plus l’achat de tels équipements. AXENNE MARS 2009 P.70
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS Sur les habitations existantes, les installations de capteurs horizontaux permettent aux usagers du fuel, du gaz propane et aux très anciennes installations de pompe à chaleur air/eau de migrer sur une solution plus économe tout en conservant le réseau hydraulique existant (il faudra toutefois changer les émetteurs de chaleur). nb total en nb/an sur % du gisement % du % du Nb total sur nb total en P totale 2007 2007 l'existant sur l'existant gisement en gisement en le neuf en 2007 (kW) seulement jusqu'en 2020 en 2020 2014 2020 2020 Maison existante - vertical 75 1 100 19 58 20% Maison neuve - horizontal 225 3 300 56 66% 42% 470 Habitat collectif - sur nappe 20 1 003 5 10% 26% 196 PAC neuf : 2007 2014 2020 Nature Cible_par_an kW/nb Ratio_equipe Ratio_equipe Ratio_equipe _neuf _2007 _2014 _2020 Maison neuve - horizontal 97 15 0,58 0,3 0 Habitat collectif - sur nappe 59 50 0,08 0,25 0,40 Nature Nb instal. Nb instal. Nb instal. 2007 2014 2020 Maison neuve - horizontal 56 33 0 Habitat collectif - sur nappe 5 15 24 PAC existant : 2007 2014 2020 Nature Gisemt_total kW/nb Ratio_equip_ Ratio_equip_ Ratio_equip_ Taux annuel _existant tot_2007 tot_2014 tot_2020 Maison existante - vertical 3 784 15 0,020 0,07 0,20 19% Nature Nb instal tot Nb instal. tot. Nb instal. tot. 2007 2014 2020 Maison existante - vertical 75 757 6.1.5. LA FILIERE PHOTOVOLTAÏQUE L’énergie photovoltaïque connaît un succès sans précédent, les tarifs d’achat, le crédit d’impôt pour les particuliers ont permis un développement fulgurant de cette technologie. Cette filière se développe aujourd’hui sur une logique de rentabilité des installations. La production n’ayant aucun lien avec les consommations des bâtiments sur lesquels elle prend place, la seule limite devient la place disponible pour installer les capteurs photovoltaïques. Cette logique purement financière n’engage que très rarement le maître d’ouvrage sur une approche de sobriété énergétique. Aussi, l’enjeu tient à maximiser la production sur le territoire sans pour autant engager les maîtres d’ouvrages publics et privés à prioriser ces installations au détriment de l’isolation des bâtiments et de la performance des systèmes de chauffage. AXENNE MARS 2009 P.71
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS Pour cela il est souhaitable d’axer fortement le développement de cette technologie sur les grandes surfaces de bâtiments de logistique, industrielles et les grandes surfaces (y compris pour les combrières de parking). Sur les habitations neuves à l’horizon 2012~2015, il faudra systématiquement installer ces équipements dès lors que l’habitation bénéficiera d’une isolation renforcée. D’une part, cela permettra de gagner des points sur la valeur à atteindre en terme de consommation au m² (la production photovoltaïque vient en déduction des besoins de chaleur), d’autre part cela permettra de tendre petit à petit vers des bâtiments à énergie positive. nb total en nb/an sur % du gisement % du % du Nb total sur nb total en P total 2007 2007 l'existant sur l'existant gisement en gisement en le neuf en 2007 (kWc) seulement jusqu'en 2020 en 2020 2014 2020 2020 PV ind 65 126 32 81 5% 35% 56% 1506 PV coll 19 330 dont habitat collectif 8 86 5 10 2% 32% 51% 548 dont installations collectives 8 130 3 2 20% 17% 51% 362 dont industrie 3 114 1 1 1% 32% 55% 231 PV isolé 1 1,4 0 Photovoltaïque neuf 2007 2014 2020 Nature Cible_par_an kWc/nb Ratio_equipe Ratio_equipe Ratio_equipe _neuf _2007 _2014 _2020 Maison 207 1,9 0,05 0,56 1,00 Logements 83 10,8 0,05 0,51 0,90 Bâtiment collectif 55 16,3 0,04 0,50 0,90 Bâtiment industriel 32 38,0 0,02 0,55 1,00 Nature Nb instal. Nb instal. Nb instal. 2007 2014 2020 Maison 10 116 207 Logements 4 42 75 Bâtiment collectif 2 28 50 Bâtiment industriel 1 18 32 Photovoltaïque existant 2007 2014 2020 Nature Gisemt_total kWc/nb Ratio_equip_ Ratio_equip_ Ratio_equip_ Taux annuel _existant tot_2007 tot_2014 tot_2020 Maison 20 982 1,9 0,00 0,01 0,05 27% Logements 6 501 10,8 0,00 0,01 0,02 24% Bâtiment collectif 117 16,3 0,07 0,12 0,20 9% Bâtiment industriel 1 478 38,0 0,00 0,00 0,01 13% Nature Nb instal tot Nb instal. tot. Nb. Instal. tot 2007 2014 2020 Maison 46 247 1049 Logements 2 36 130 Bâtiment collectif 2 14 23 Bâtiment industriel 1 7 15 AXENNE MARS 2009 P.72
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS 6.1.6. LA FILIERE HYDROELECTRIQUE Un nouveau projet de centrale hydroélectrique sur la commune d’Echirolles est prévu à l’horizon 2012. Ce projet permettrait une production supplémentaire de 15 000MWh/an. Nous n’avons pas intégré les augmentations de production du à l’amélioration des rendements des équipements qui seront éventuellement changés lors du renouvellement de certaines concessions. Nous n’avons pas voulu être optimiste sur ces augmentations de rendement qui seront peut-être effacées par la baisse des débits des cours d’eau. 6.1.7. LA PART RENOUVELABLE DE L’INCINERATION DES DECHETS Nous avons tenu compte de l’augmentation de la part du bois énergie dans l’alimentation des centrales. Soit +6% en 2014 et de nouveau +6% en 2020. Par ailleurs un projet de cogénération biomasse dans le cadre des appels d’offres de la CRE devrait voir le jour sur le territoire pour une production de 20 000 MWhélec/an et 20 000 MWhtherm/an. 6.1.8. LA FILIERE BIOGAZ Une étude est en cours sur une unité de méthanisation des boues de station d’épuration. Cette unité permettrait de produire un gaz qui sera ensuite valorisé en chaleur et en électricité. 6.2. TABLEAU RECAPITULATIF GENERAL Le tableau présenté ci-après est une version de l’outil modifiable d’aide à la décision fourni en accompagnement de ce rapport (classeur Excel). Il permet de jouer sur les objectifs que l’on souhaite atteindre par filière et de vérifier quel est l’impact de ces objectifs, notamment vis-à-vis des engagements nationaux à l’horizon 2015 ou 2020. Il est ici présenté à l’horizon 2020 (il existe aussi à l’horizon 2015) avec les objectifs déterminés ci-dessus pour toutes les filières. AXENNE MARS 2009 P.73
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS Proposition d'un objectif Réalisation à Réalisation Réalisations Production t CO 2 évité /an 2020 en % du gisement identifié fin entre par an entre totale en en 2007 2007 2007 2007 2020 2020 SUR L'EXISTANT SUR LE NEUF (réalisation par an) 2020 2020 nb nb % MWh/an % MWh/an MWh/an MWh/an nb/an MWh/an t CO2 d'inst. d'inst. Solaire thermique CESI 15% 3 115 5 607 MWh/an 61% 126 227 MWh/an 8 557 366 941 SSC 10% 241 1 447 MWh/an 5% 4 26 MWh/an 1 783 23 410 CESC dans l'habitat collectif 40% 241 5 412 MWh/an 54% 14 326 MWh/an 9 652 33 1 351 CESC hors habitat 30% 300 2 250 MWh/an 74% 44 324 MWh/an 6 463 67 905 Chauffage de l'eau des piscines 80% 23 730 MWh/an 730 2 102 Entreprises et industries 30% 177 48% 4 138 MWh/an 1 799 17 252 Sous-total solaire thermique : 4 097 15 445 MWh/an 193 1 041 MWh/an 2 455 28 984 508 31 438 4 313 Bois énergie - Chaudière automatique Maison individuelle 4% 74 1 942 MWh/an 15% 9 236 MWh/an 5 011 15 752 Installations collectives 31% 3 355 MWh/an 43 618 0 6 543 Autres gros projets (Giant, Campus, etc.) 100% 50 000 MWh/an 100% 50 000 0 7 500 Production de chaleur Ss-total bois énergie - chaudière automatique : 74 51 942 MWh/an 3 591 MWh/an 179 447 98 629 6 278 076 41 711 Inserts et Poêles performants Maison individuelle 100% 13 088 82 453 MWh/an 47% 77 484 MWh/an 88 741 1 084 13 311 Sous-total bois énergie - inserts et poêles : 13 088 82 453 MWh/an 76,775 484 MWh/an 114 000 88 741 1 084 202 741 30 411 Géothermie - PAC Maison existante - vertical 20% 757 8 879 MWh/an 8 879 58 1 865 Maison neuve - horizontal 42% 40 475 MWh/an 6 174 40 1 297 Habitat collectif - sur nappe 26% 15 666 MWh/an 8 652 15 1 817 Sous-total géothermie PAC : 757 8 879 MWh/an 56 1 140 MWh/an 5 400 23 705 114 29 105 4 978 Biogaz - Production de chaleur Valorisation des boues de STEP, des 100% 1 434 MWh/an 434 0,08 91 huiles et des FFOM Sous-total biogaz : 1 434 MWh/an 0 0 MWh/an 0 434 0,08 434 91 Incinération déchets / biomasse CCIAG - Estimation en 2020 2 291 971 MWh/an 291 971 0,15 61 314 Nouvelle(s) unité(s) de production 100% 11 000 MWh/an 11 000 0 2 310 Projet CRE3 1 20 000 MWh/an 20 000 0 4 200 Sous-total incinération : 3 322 971 MWh/an 0 0 MWh/an 128 030 322 971 0,23 451 000 67 824 TOTAL THERMIQUE (MWh/an) Production thermique (MWh/an) 992 793 équivalent tep/an 85 380 rejet de CO2 évité (tCO2/an) 149 328 AXENNE MARS 2009 P.74
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS Proposition d'un objectif Réalisation à Réalisation Réalisations Production t CO 2 évité /an 2020 en % du gisement identifié fin entre par an entre totale en en 2007 2007 2007 2007 2020 2020 SUR L'EXISTANT SUR LE NEUF (réalisation par an) 2020 2020 nb nb % MWh/an % MWh/an MWh/an MWh/an nb/an MWh/an t CO2 d'inst. d'inst. Photovoltaïque Maison individuelle 5% 1 049 2 193 MWh/an 56% 117 244 MWh/an 5 361 197 1 394 Habitat collectif 2% 130 1 901 MWh/an 51% 42 610 MWh/an 9 832 53 2 556 Installations collectives 20% 23 1 876 MWh/an 51% 0 376 MWh/an 6 763 2 1 758 Industrie 1% 15 663 MWh/an 55% 19 558 MWh/an 7 915 20 2 058 Grande centrale 100% 10 200 MWh/an 10 200 0 Sous-total solaire photovoltaïque : 1 217 16 832 MWh/an 178 1 788 MWh/an 503 40 071 271 40 574 7 897 Hydroélectricité Anciens moulins 100% 0 0 MWh/an 0 0 0 Microcentrale des Mousses 100% 1 600 MWh/an 600 0,08 171 Production d'électricité Turbinage des eaux usées 100% 0 0 MWh/an 0 0 0 Centrale Echirolles 100% 1 15 000 MWh/an 15 000 0,08 Sous-total hydroélectricité : 2 15 600 MWh/an 0 0 MWh/an 425 694 15 600 0,2 441 294 121 494 Eolien Parc éolien (nb de machines) 100% 0 0 MWh/an 0 0 0 éoliennes urbaines 100% 15 1 125 MWh/an 1 125 1,2 309 Sous-total éolien : 15 1 125 MWh/an 0 0 MWh/an 0 1 125 1,2 1 125 309 Biogaz - Production d'électricité Valorisation des boues de STEP, des 100% 1 234 MWh/an 234 0,08 70 huiles et des FFOM Sous-total biogaz : 1 234 MWh/an 0 0 MWh/an 0 234 0,08 234 70 Incinération des déchets organiques CCIAG - Estimation en 2020 2 12 393 MWh/an 12 393 0,15 3 718 Projet CRE3 1 20 000 MWh/an 20 000 0,08 6 000 Sous-total incinération : 3 32 393 MWh/an 0 0 MWh/an 27 607 32 393 0,23 60 000 8 282 TOTAL ELECTRIQUE (MWh/an) Production électrique (MWh/an) 543 226 équivalent tep/an 46 717 rejet de CO2 évité (tCO2/an) 138 052 TOTAL TOUTES ENERGIES RENOUVELABLES MWh/an : 883 134 652 885 1 984 1 536 020 287 380 AXENNE MARS 2009 P.75
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS La colonne « réalisation à fin 2007 » reprend les chiffres présentés lors du bilan des énergies renouvelables. Les installations envisagées sur l'existant pourront être réalisées sur treize ans (période fin 2007 – fin 2020)10. Les réalisations envisagées sur les constructions neuves se répètent chaque année. Ainsi, pour les CESI, 126 installations sont réalisées par an pendant 13 ans (période 2007 – 2020) sur les habitations neuves et 3 115 installations sont également réalisées sur l’existant sur cette même période ; la production atteinte est alors indiquée dans la colonne « réalisation entre 2007 et 2020 » : 8 557 MWh/an = 5 607 MWh/anexistant + 227 MWh/anneuf x 13 ans (aux arrondis près) La colonne « Production totale en 2020 » présente la production totale d’énergie à partir des installations énergies renouvelables à la fin de l’année 2020 : sont additionnées les productions d’énergie à partir des installations existantes et de celles à réaliser (gisements nets). Cet outil, dont le tableau à l’horizon 2020 est présenté ci-dessus, est très intéressant puisqu’il permet de caler les objectifs choisis de manière réaliste, de les comparer aux objectifs nationaux ou européens, et de connaître leurs impacts en terme de production d’énergie d’origine renouvelable, d’émission de CO2 évitée et d’emplois créés. À partir de ces données peut être définie une politique de développement des énergies renouvelables. Remarque : Cet outil a été réalisé à fin 2007 alors que nous sommes aujourd’hui début 2009. Les prochaines installations se feront donc en 2009 et non en 2008 comme indiqué dans le tableau. Cependant, le bilan a été réalisé à fin 2007, et on peut penser que les installations qui se sont faites entre fin 2007 et début 2009 comblent, du moins en partie, celles qui sont comptabilisées dans le tableau pour cette période. D’autre part, la date de départ (ici 2007) peut être recalée dans l’outil comme souhaité. Les objectifs plausibles déterminés par filière donnent les résultats suivants : % ATTEINTS 2020 Objectif GRENELLE - 23% d'EnR 13,9% sur la conso totale Couverture des consos d'électricité 25,0% par les EnRs électriques Couverture des consos de chaleur 15,3% par les EnRs thermiques hors bois de chauffage 12,2% Couverture des consos totales par les 16,6% EnR si les consos diminuent de 20% Rejets de CO2 évités entre 2007 - 2020 (tonnes) 85 256 10 Puisque nous sommes aujourd’hui début 2009, la période court plutôt sur 12 ans. AXENNE MARS 2009 P.76
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS La simulation concernant des objectifs réalistes par filière aboutit à la couverture par les énergies renouvelables d’environ 13,5% de la consommation totale d’énergie sur l’agglomération, couverture qui passe à 16,8% si cette même consommation d’énergie baisse de 20 % dans le même temps. L’objectif de 23 % adopté lors du Grenelle pour la France ne serait alors pas atteint à l’échelle de l’agglomération de Grenoble. AXENNE MARS 2009 P.77
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS CONCLUSION Les gisements nets les plus importants concernent les filières biomasse, bois énergie, puis solaire thermique, géothermie très basse énergie et photovoltaïque. Le biogaz mériterait d’être étudié pour en préciser la faisabilité, une étude de faisabilité est en cours. L’hydroélectricité est déjà très bien exploitée sur le territoire et l’éolien ne devrait se développer que LES DIFFERENTS GISEMENTS marginalement dans les 10 ans qui viennent, à condition de miser notamment sur de nouvelles technologies comme le petit éolien en milieu urbain. D’une manière générale, le territoire possède des atouts importants pour le développement des énergies renouvelables. Cet avantage lui confère la possibilité d’un développement raisonné de toutes les filières sur les différents bâtiments et équipements publics pour tous les secteurs (habitat, tertiaire et industrie). Ce développement raisonné pourrait intégrer la notion de « Performances Globales » comme moteur de développement à l’échelle du territoire. Il s’agit là de proposer un développement ciblé des différentes énergies renouvelables qui tient compte de la performance énergétique, des rejets de CO2 évités, de l’intérêt économique et du développement local en fonction des sites d’implantation. Cette approche fait appel à la concertation locale et à l’implication des acteurs du territoire. Les gisements nets totaux représentent sur la période fin 2007-2020 1 200 GWh, soit 1,4 fois la production des énergies renouvelables fin 2007 et une production totale d’énergie renouvelable de plus de 2 000 GWh en 2020., L’agglomération grenobloise peut donc multiplier au maximum par 2,4 fois sa production d’énergies renouvelables d’ici 2020 ; en se proposant d’atteindre un objectif plausible pour chaque filière, la production actuelle d’énergies renouvelables pourrait plutôt être multipliée par 1,7. OBJECTIFS L’objectif de 23 % d’énergies renouvelables fixé dans le cadre du Grenelle de l’Environnement de 2007 comme objectif pour la France semble difficilement atteignable à l’échelle de l’agglomération même si d’une part des projets d’envergure dans le collectif (chaufferies biomasse par exemple) et dans l’industrie (centrales photovoltaïques par exemple) voient le jour, et d’autre part une politique de réduction des consommations d’énergies ambitieuse soit menée sur le territoire ; il faudrait que tous les gisements identifiés soient exploités, et que les consommations d’énergie connaissent simultanément une baisse de 20 %. AXENNE MARS 2009 P.78
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    G R EN O B L E A L PE S M E T R O P O L E Etude en vue d’un Schéma Directeur pour le développement des EnRs G I S EM ENT S NE TS Cette approche novatrice sur la détermination des gisements nets permet de mettre en lumière les potentialités réelles, techniquement réalisables et économiquement viables pour toutes les filières énergies renouvelables. POLITIQUE ENERGETIQUE En effet, à partir des gisements nets (qui restent théoriques) identifiés par filières et par type d'installations, il est ensuite possible de déterminer un gisement plausible au regard de la dynamique économique, des réglementations futures et des politiques publiques qui seront menées sur le territoire. Les gisements plausibles permettraient de couvrir 14% des consommations par les énergies renouvelables en 2020 et d’éviter l’émission de plus de 85 000 tonnes de CO2 par an. À partir de cet exercice, les décideurs peuvent ainsi se positionner sur des scénarios réalistes et atteignables dans le cadre d'une politique volontariste sur les énergies renouvelables. AXENNE MARS 2009 P.79