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1
Réseaux de chaleur et
aménagement
Muriel Labonne – Cerema
24 j anvi er 2014
Cours Transition énergétique et
aménagement
2
● I. Réseaux de chaleur – Contexte
● I.1) Qu’est-ce qu’un réseau ?
● I.2) Objectifs de développement (LTECV)
● II. Réseaux de chaleur et politiques territoriales
● II.1) Réseaux, villes et territoires
● II.2) Outils liant réseaux de chaleur et urbanisme
3
Direction territoriale Ouest
Quizz – 1ère manche
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 4
Quelle est la principale source
d’énergie renouvelable mobilisée
en France ?
● Le bois Le vent Le soleil
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 5
Quelle est la principale source
d’énergie renouvelable mobilisée
en France ?
● Le bois Le vent Le soleil
SOeS Chiffres clés des énergie
s renouvelables – Édition 2016
Particularité du Grand Lyon : +
d’hydraulique et de valorisation de
déchets que de bois :
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 6
Combien y a t-il de réseaux de chaleur
et de froid recensés en France ?
● Environ 60
● Environ 600
● Environ 6000
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 7
Combien y a t-il de réseaux de chaleur
et de froid recensés en France ?
● Environ 60
● Environ 600
● Environ 6000
630 réseaux recensés en 2016
nbrx petits réseaux (svt biomasse) non recensés
≈ 2,2 millions d'équivalents logements
6% du chauffage consommé
usagers : 2/3 résidentiel, 1/3 tertiaire
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 8
A quand remonte le 1er
réseau de
chaleur français ?
● 1332
● 1932
● 1982
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 9
A quand remonte le 1er
réseau de
chaleur français ?
● 1332
● 1932
● 1982
Réseau de chaleur de
Chaudes-Aigues (Cantal),
chauffant des maisons à partir
d’une source géothermale. Le
1er rdc moderne français a été
créé à Paris en 1927.
1950
création de
nbreux réseaux
géothermiques
en ÎdF suite aux
chocs pétroliers
1980
développeme
nt des rdc
renouvelable
2010
grandes villes
aux besoins de
chaleur
importants
(Paris, Grenoble,
Metz)
création de
rdc en lien
avec les
grandes
politiques
d'urbanisation
1960
1990
2000
1970
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 10
Qu’est-ce qui circule dans les
canalisations d’un réseau de
chaleur ?
● Du gaz
● De l’eau
● Un fluide calorifique autre que l’eau
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 11
Qu’est-ce qui circule dans les
canalisations d’un réseau de
chaleur ?
● Du gaz
● De l’eau
● Un fluide calorifique autre que l’eau
Pressenza – International press agency
Réseaux de chaleur – Contexte
I.1) Qu’est-ce qu’un réseau de
chaleur ?
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 13
Schéma de principe d’un réseau
de chaleur
réseau deréseau de
distributiondistribution
point depoint de
livraisonlivraison 3
2
bâtimentbâtiment
publicpublic
immeubleimmeuble
de bureauxde bureaux
logementslogements
collectifscollectifs
logementslogements
individuelsindividuels
unité deunité de
production deproduction de
chaleurchaleur
1
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 14
(1) L’unité de production de chaleur
● Chaudière à combustibles (gaz, charbon, fioul,
bois...), unité de valorisation énergétique des
déchets, centrale géothermique, etc.
● Avec ou sans stockage de combustible
→ Contraintes d’intégration urbaine différentes
● Chaudière principale dimensionnée pour
assurer la base des besoins + unité d'appoint
pour les pics
→ Les chaufferies sont donc souvent multi-
énergies
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 15
(1) L’unité de production de chaleur
Exemple : la chaufferie de Bréteuil (Oise)
● Chaufferie combinant 2 chaudières :
● Bois (2 MW) : fonctionne en base
● Gaz (6 MW) : fonctionne lorsque la t° extérieure est inférieure à
-5°C
● Le bois assure 92 % de la production de chaleur
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 16
(2) Les canalisations
● Tuyaux acier isolé ou plastique (plus rare)
contenant de l’eau qui transporte la
chaleur
● Plusieurs régimes de température
● Réseaux anciens : eau chaude 90-110°C ou
surchauffée 110-180°C
● Réseaux récents dans quartiers neufs : basse
température 60-90°C
● Coût au mètre très variable notamment
suivant le contexte urbain (300€/ml en
zone peu dense, plus de 1000€ en zone
dense)
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 17
(3) Les sous-stations
● Échangeur thermique,
correspondant au point de livraison
de la chaleur (donc limite du réseau)
● Un par bâtiment ou par ensemble de
bâtiments
● Contrairement à une chaudière, la
sous-station n’accueille pas de
combustion (en général) → aucune
nuisance ; encombrement réduit Schéma : Syndicat Intercommunal de
Chauffage Urbain Choisy/Vitry
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 18
Définition juridique
● Pas de définition claire dans les
texte
● Définition communément admise :
installation collective de
production de chaleur (chaufferie
+ réseau de distribution),
desservant au moins 2 usagers,
avec vente de chaleur
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 19
Le cadre du service public
● Les réseaux de chaleur sont majoritairement des
initiatives de collectivités → service public de
distribution de chaleur
● Cadre général des services publics :
● Égalité des usagers devant les charges et l’accès au service
● Continuité de service
● Contrôle de la collectivité
● Cadre particulier des services publics industriels et
commerciaux (SPIC) :
● Budget annexe distinct du budget général de la collectivité
● Équilibre recettes/dépenses
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 20
Différents montages, suivant la
répartition des rôles
● En régie, la collectivité porte le risque économique
● En DSP, le risque est porté par l’entreprise délégataire
● Dans tous les cas, la collectivité contrôle le service
Construction Exploitation
Régie Collectivité Collectivité
DSP : Affermage Collectivité Entreprise
DSP : Concession Entreprise Entreprise
Réseaux de chaleur – Contexte
I.1) Objectifs de développement
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 22
1Tep =
11,63MWh =
conso d’1
logement
Focus LTECV et PPE
● X5 la chaleur/froid EnR&R livrée par les réseaux de chaleur/froid à horizon
2030 (pas d’année de référence…)
Situation 2005
Situation 2012
Situation 2013
Situation 2014
Situation 2015
Objectif 2018
Objectif 2020
Objectif 2023
Objectif 2030
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
0,5
0,68
0,8 0,86
0,96
1,35
3
1,9
3,4
Chaleur EnR&R livrée par les réseaux de chaleur [MTep]
2,3
PPE
PPE
LTECV
3 x 20
Réel
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 23
SRADDET
PCAET
SCoT
PLU(i)
Schéma
directeur
Focus LTECV
Les réseaux d’énergie sont obligatoirement
traités dans le plan d’actions.
Devient obligatoire pour tous les réseaux en
service au 1er
janvier 2009, à réaliser d’ici le 31
décembre 2018. art 194
Recensement obligatoire des réseaux de
chaleur. art 196
Doit arrêter les orientations générales
concernant les réseaux d’énergie.
Peut fixer une production minimale d’EnR sur
certaines zones.
Est pris en compte par le PCEAT (réciprocité).
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 24
Synthèse des réseaux de chaleur dans la loi
● LTECV
✔ renforcement du pouvoirs des collectivités en matière
d’énergie
✔ meilleure coordination des réseaux gaz, élec et chaleur
● MAPTAM
✔ Compétence à la métropole depuis le 1er
janvier 2015
● Directive Européenne
✔ Carte de chaleur
✔ Étude valorisation chaleur fatale
● Lien article présentant la chronologie des principaux textes concernant les réseaux de chaleur
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 25
Oui mais pourquoi ?
● Sans les réseaux de chaleur :
● Pas de développement du chauffage au bois en
zone urbaine (stockage, acheminement du bois, 
qualité de l’air)
● Pas de chauffage par la géothermie profonde
(nécessité de mutualiser le forage)
● Pas de récupération de la chaleur rejetée par les
usines et les centrales électriques (nécessité de 
collecter, transporter et distribuer la chaleur)
● Peu de flexibilité des sources d’énergie à moyen
terme
→ unique moyen de mobiliser certains gisements de chaleur
renouvelable et de récupération, en particulier en ville
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 26
Les EnR&R dans les réseaux de
chaleur actuellement
77 % des réseaux utilisent au moins 1 source EnR&R
27
Direction territoriale Ouest
Quizz – 2ère manche
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 28
Dans quel partie du monde trouve t-
on le plus de réseaux de chaleur ?
● Les États-Unis
● La Russie
● La Chine
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 29
Dans quel partie du monde
trouve t-on le plus de réseaux
de chaleur ?
● Les États-Unis
● La Russie
● La Chine
La Russie concentre 55% de la puissance mondiale du
chauffage urbain, principalement dans des réseaux datant
de l’ère soviétique.
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 30
Quelle est la part du chauffage
assurée par les réseaux de chaleur au
Danemark ?
● 5 %
● 33 %
● 55 %
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 31
Quelle est la part du chauffage
assurée par les réseaux de
chaleur au Danemark ?
● 5 %
● 33 %
● 55 %
Planification énergétique locale très forte depuis les années 80 ;
taxe sur l’électricité, le pétrole et le charbon depuis 1977 ;
subventions pour les réseaux depuis les années 70...
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 32
Quelle innovation urbaine a pu se
développer plus facilement grâce aux
réseaux de chaleur ?
● Le métro
● Les stations d’épuration collectives
● Les gratte-ciels
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 33
Quelle innovation urbaine a pu se
développer plus facilement grâce
aux réseaux de chaleur ?
● Le métro
● Les stations d’épuration collectives
● Les gratte-ciels
En centralisant la combustion nécessaire à la production de
chaleur, on a pu éliminer le besoin de cheminées sur les toits
des logements, et donc concentrer davantage d’occupants sur
une petite surface au sol.
CC J i uguang
Wang
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 34
● 100€
● 500€
● 1000€
Combien de chaleur est rejetée dans la
nature par les centrales électriques, UIOM
et industries en Europe ?
(en € par an et habitant)
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 35
Combien de chaleur est rejetée dans la
nature par les centrales électriques, UIOM
et industries en Europe ?
(en € par an et habitant)
● 100€
● 500€
● 1000€
Source : association Euroheat & Power
Coût annuel du chauffage d’un Français : ≈ 700€
x13
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 36
Laquelle de ces sources d’énergie
est exploitée par un réseau de
chaleur ?
● Noyaux de fruits
● Chaleur d’un crématorium
● Chaleur de serveurs informatiques
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 37
Laquelle de ces sources
d’énergie est exploitée par un
réseau de chaleur ?
● Noyaux de fruits
● Chaleur d’un crématorium
● Chaleur de serveurs informatiques
Noyaux de fruits d’une usine Andros → réseau de Cransac
(Aveyron)
Crématorium → Halmstad (Suède), Aalborg (Danemark)
Datacenter → réseau Val d’Europe (Marne-la-Vallée)
Réseaux de chaleur et politiques territoriales
II.1) Réseaux de chaleur, villes et territoires
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 39
Le mythe du bâtiment qui sauve le monde
en ne consommant plus d’énergie
« Grâce aux bâtiments basse consommation et bientôt
bâtiments passifs, nous n’avons plus besoin de
chauffage. Arrêtez de faire des réseaux de chaleur ! »
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 40
La ville de 2020, 2030, 2050
● 2010 : 100% du bâti date d'avant la
RT 2012
● 2020 : 45% du bâti date d'avant
1975 et 90% date d'avant la RT
2012
● 2030 : 80-85% du bâti était déjà
construit en 2010
● 2050 : 70% de la ville française a
été construite avant 2010 (30-
40% avant 1975)
Paris, 2010Paris, 2010
Paris, 2050 (à 30% près)Paris, 2050 (à 30% près)
Photo hdxwallpapers.com
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 41
Donc : on ne peut pas compter sur la seule performance
énergétique des bâtiments pour résoudre le problème du
chauffage dans les délais impartis.
Le mythe du bâtiment qui sauve le monde
en ne consommant plus d’énergie
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 42
Du bâtiment à l’échelle du quartier
● Mutualisation des besoins de plusieurs bâtiments :
● Effet d’échelle sur les coûts d’investissement →
chaque W installé coûte moins cher
● Moins de sur-dimensionnement (foisonnement)
● Centralisation des nuisances (donc meilleur traitement)
● Stockage collectif
Analogie avec voiture individuelle
VS
Autopartage ou TC
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 43
Le principe du foisonnement
10 kW
10 kW
Total à installer : 20 kW
Total à installer : 12 kW
12 kW
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 44
Évolutions des réseaux de chaleur
● + Réseaux de froid
photo geographica.net
2030
2020
2040
2050
● gisements massifs et facilement
mobilisables :
● Bois-énergie
● Récupération de chaleur (principalement
incinération de déchets)
● Géothermie profonde
● progressivement, autres sources
renouvelables et de récupération :
● Solaire thermique
● Géothermie superficielle (avec PAC)
● Récupération sur eaux usées, data-
centers, crématorium, bâtiments, etc.
● Éolien (stockage thermique)
● stockage
Réseaux entièrement
décarbonés
● interconnexion
● Nx usages chaleur
Stockage inter-saisonnier de 
12000m3 (Friedrichshaffen, 
Allemagne)
Homme des 
cavernes dans sa 
piscine d'eau chaude 
– 250000 av. JC
P
h
o
t
o 
G
e
i
c
o
Photo Eurosun via INES
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 45
Échelle inter-quartiers : exemple du
réseau Rennes Est
ZAC Baud Chardonnet : projet de nouveau
quartier sur une friche urbaine
● Étude d’approvisionnement énergétique du
quartier → réseau de chaleur bois
● Économiquement non viable sur le quartier
seul (faibles consommations, réalisation par
tranches)
● Le raccordement d’un centre hospitalier voisin
permet de valider économiquement le projet
→ Sans une approche à l’échelle inter-quartiers,
la ZAC Baud Chardonnet serait
vraisemblablement chauffée au gaz pour les
prochains 30 à 40 ans...
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 46
4 axes pour développer les réseaux de
chaleur renouvelable sur un territoire
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 47
1. Conversion
Substitution d’une énergie fossile par une énergie
renouvelable dans un réseau existant
● Solution la plus simple du point de vue aménagement/urbanisme
Territoires
concernés :
zones urbaines
(implantation
majoritaire des
réseaux existants)
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 48
1. Conversion
Substitution d’une énergie fossile par une énergie
renouvelable dans un réseau existant
● Exemple : réseau de chaleur de Cergy-Pontoise
● Avant 2009 :
● 2009 : installation d’une chaufferie bois
● Après 2009 :
→ Sans aucun travaux dans les bâtiments ou rues, 25000
logements et 600000 m² de bureaux voient la part EnR&R de
leur chauffage passer de 45% à 70%.
UIOM charbon fioul
UIOM bois gaz
Photobioenergie-
promotion.fr
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 49
2. Densification
Raccordement de bâtiments proches du tracé d’un
réseau existant
● Travaux de voirie : quelques mètres de canalisation par bâtiment
● Bâtiments : doivent être compatibles (pas de chauffage
électrique) + nécessite l’accord du propriétaire
Territoires
concernés :
zones urbaines
(implantation
majoritaire des
réseaux existants)
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 50
3. Extension (voire interconnexion)
Création de nouvelles branches sur un réseau
existant
● Deux cas : vers quartier existant ou vers quartier neuf/réhabilité
● Existant : travaux de voirie + accès aux bâtiments
● Neuf : plus simple mais le coût doit être compatible avec les
besoins
Territoires
concernés :
zones urbaines et
péri-urbaines
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 51
3. Extension
Création de nouvelles
branches sur un réseau
existant
● Exemple : réseau de Nantes
Centre-Loire
● Réseau créé en 1987
● 2013-2017 : de 22 km à 85
km (objectif affiché)
● De 16000 à 41000
équivalents-logements
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 52
4. Création
Création d’un réseau neuf (chaufferie et réseau de
distribution)
● Solution la plus lourde à insérer sur un territoire : travaux
chaufferie + canalisations + bâtiments ; travail politique
● Plus facile lorsque lié à un événement urbain (rénovation
urbaine, nouveau quartier...)
Territoires
concernés :
urbain, péri-urbain,
petites villes,
communes rurales
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 53
4. Création
Création d’un réseau neuf (chaufferie et réseau de
distribution)
● Exemple 1 - Rural : réseau de chaleur de Plouaret (Côte
d’Armor)
● Petit réseau bois créé en 2004 pour alimenter des bâtiments
publics
● Investissement amorti en seulement 11 ans, compte tenu de
l’évolution du prix du fioul (vs. bois) depuis 2004
Evolution du prix du bois
Source ADEME
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 54
4. Création
Création d’un réseau neuf (chaufferie et réseau de
distribution)
● Exemple 2 - Urbain :écoquartier Ste-
Geneviève (Nanterre)
● Petit réseau géothermie/chaleur des
eaux usées/gaz
● Créé en même temps que l’écoquartier,
sur une ancienne friche industrielle →
facilite les travaux de canalisations,
l’implantation de la chaufferie et élimine
le problème de conversion des
bâtiments
● DSP sur 25 ans
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 55
En résumé
● 4 possibilités de développer les réseaux, adaptées à différentes
typologies urbaines
● De façon générale : densité et mixité sont des critères
favorisant les réseaux de chaleur
● Étude au cas par cas nécessaire (nombreux paramètres et
options)
● L’objectif n’est pas de faire des réseaux de chaleur partout
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 56
Orientations régionales : exemple du
SRCAE d’Île-de-France● Réduction des émissions de GES liées au
chauffage des bâtiments en Île-de-France :
● Isolation pour réduire les besoins d’énergie
● Conversion aux énergies décarbonées
● L’isolation n’est pas possible partout (coût,
contraintes architecturales...)
● Impossible d’installer des chaudières bois
ou panneaux solaires sur tous les
immeubles en zone urbaine
● Compliqué de créer ex nihilo de nouveaux
réseaux de chaleur en zone déjà urbanisée
→ Priorité à la densification et à
l’extension des réseaux
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 57
Territorialité des énergies
● Les réseaux de chaleur
renouvelable font appel à des
ressources liées aux
territoires :
● Le bois est prélevé
localement
● La géothermie n’est pas
disponible partout
● Les UIOM et autres
gisements de chaleur fatale
sont disséminés sur les
territoires
Gisement bois-énergie (IFN, 2004)
Ressource géothermique
(BRGM)
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 58
Conséquences négatives :
● Le montage d’un projet de réseau de chaleur est plus
compliqué qu’un projet de réseau gaz ou électricité : il
faut s’assurer de la disponibilité pérenne des énergies
sur le territoire concerné
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 59
Conséquences positives :
● Le développement d’un réseau de chaleur renforce la
résilience du territoire : on investit dans des
infrastructures (chaufferies, canalisations) et des
organisations locales (ex. : filière bois) → on consolide le
territoire par rapport aux aléas extérieurs
● Les factures de chauffage bénéficient à l’économie
locale
● Déficit énergétique de la France : 70 milliards d’euros/an
● Gaz, pétrole : importés à 99 %
● Uranium : importé à 100 %
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 60
La problématique de la ressource
bois● Le stock mobilisable est
considérable au plan national :
● +8 Mtep/an immédiatement
disponibles (déchets + part
inexploitée de sylviculture)
● +25 Mtep/an possibles en menant
une politique volontariste sur la filière
bois
● Filière bois insuffisamment
structurée
● Situation pouvant devenir tendue à
court terme dans certaines régions
Schéma  :
Dal ki a
→ Voir l’étude 2016 IGN-ADEME-FCBA, Disponibilités forestières pour l’énergie et les matériaux à l’horizon 2035
Réseaux de chaleur et politiques territoriales
II.2) Outils liant réseaux de chaleur et urbanisme
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 62
Le classement d’un réseau de
chaleur
● Procédure permettant de rendre
obligatoire le raccordement à un
réseau sur certaines zones pour
les bâtiments neufs et rénovés
● Dispositif ancien (1980),
complètement revu par les lois
Grenelle et intégré le 30 déc
2015 au code de l’énergie
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 63
Le classement d’un réseau de
chaleur
● Soumis à 3 conditions
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 64
Le classement d’un réseau de
chaleur
● Pour la collectivité chargée de développer les EnR et réduire
les GES sur son territoire : outil de planification
énergétique locale
● La collectivité se garantit 50% d’EnR&R dans le chauffage 
des bâtiments sur les secteurs définis
● Pour le porteur de projet de réseau de chaleur : sécurisation
des investissements
● Élimination de l’inconnue « taux de raccordement »
→ à risque économique équivalent, on peut aller plus loin 
(zones couvertes) ou faire mieux sur la chaufferie (+ d’EnR)
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 65
Le classement d’un réseau de
chaleur
Procédure :
● Dépôt d’un dossier de demande de classement
● Instruction par la collectivité (commune ou EPCI)
● Classement par délibération
● Cette décision est « portée à connaissance des collectivités […]
en vue du report du ou des périmètres de développement
prioritaire dans les documents d’urbanisme » -
art R712-6 du code de l’énergie
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 66
Le schéma directeur de réseau de
chaleur
● Rappel : rendu obligatoire par la LTECV (environ 50-60
schémas déjà réalisés, estimation datant d’automne 2013)
● Mais né d’un GT actif qui a créé un guide
national sur les schémas directeurs d’un
réseau de chaleur
● Exercice de projection sur le devenir d’un réseau (à 10 ans)
en lien avec l’ensemble des acteurs locaux concernés
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 67
Le schéma directeur de réseau de
chaleur
●
Intérêts ?
→ Vision partagée entre les acteurs (énergie, aménagement,
construction), pouvant ainsi être prise en compte dans leurs
démarches respectives
→ Réduire les coûts grâce à une meilleure planification
→ A terme : Améliorer l’efficacité énergétique du réseau et
augmenter l’utilisation des EnR&R
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 68
Le schéma directeur de réseau de
chaleur
Une démarche en 7 étapes :
1. Constituer un comité de pilotage, définir l’autorité
organisatrice de la distribution de chaleur, le périmètre
du schéma directeur
2. Faire un diagnostic technique, économique,
environnemental du réseau, regarder le contexte
contractuel et économique entre la collectivité, le
gestionnaire, les abonnés, les usagers
3. Evaluer les sources EnR&R à proximité (se servir de
la base des installations classées)
4. Projeter l’évolution du réseau à l’horizon 2030 (se
servir des SRCAE, PCET et études EnR)
5. Analyser les évolutions contractuelles nécessaires
pour ces scénarios
6. Analyser les différents scénarios
7. Choisir le scénario final et proposer un plan
d’actions avec échéancier prévisionnel
Comité de pilotage
Périmètre du réseau
Diagnostic
contrats
EnR&R à proximité
Evolutions contrats
Projections à 2030
Les scénarios
Plan d’actions
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 69
Le schéma directeur de réseau de
chaleur
●
Conditionne l’obtention du Fonds Chaleur si réseau <
50%EnR&R lors de la demande d’aide
● Prend en compte le SRCAE et le PCET et peut alimenter
le PLU
● Peut alimenter le classement (qui nécessite de nombreux
éléments d’audit et de prospective qui peuvent être basés
sur un schéma directeur)
● Peut alimenter les démarches de planification énergie-
climat (par exemple un PCAET)
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 70
Le schéma directeur de réseau de
chaleur
Exemple : Commune de Chelles (77) : réalisation en 2010
Etat initial
● 45 GWh de chaleur livrée
● Contenu CO2 de 135,7
g/kWh
● Taux EnR&R à 33 %
● Prix à 74€/MWh
Projection à 10 ans
● 79,5 GWh de chaleur livrée
● Contenu CO2 de 98,3
g/kWh
● Taux EnR&R à 57,8 %
● Prix à 64€/MWh
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 71
Réseaux de chaleur et PLU
● Effet indirect : le PLU peut amener à densifier la ville, ce qui
bénéficie au développement de réseaux de chaleur (meilleure
densité thermique)
● Effet direct : le PLU peut fixer des « critères de performance
énergétique renforcés » sur certains secteurs
● Effet direct négatif possible : le PLU peut restreindre, parfois
involontairement, le développement de réseaux de chaleur
(ex. : interdiction d’équipements techniques dans certains
secteurs)
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 72
Réseaux de chaleur et PLU
● Bonne pratique : Les tracés des réseaux (et de leur
développement prévu)
peuvent être annexés
au PLU
Extrait du plan du réseau de Grenoble annexé au PLU – source
Amorce
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 73
Études d’énergies renouvelables
sur les nouveaux aménagements
● « Toute action ou opération d’aménagement
faisant l’objet d’une étude d’impact doit faire
l’objet d’une étude de faisabilité sur le potentiel
de développement en énergies renouvelables de
la zone, en particulier sur l’opportunité de la
création ou du raccordement à un réseau de
chaleur ou de froid ayant recours aux
énergies renouvelables et de récupération. »
– Article L300-1 du code de l’urbanisme
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 74
Études d’énergies renouvelables
sur les nouveaux aménagements
● Concerne les aménagements soumis à étude d’impact
(pas que les ZAC) > 2009 (donc plutôt récents)
● Pas d’obligation d’attacher l’étude EnR à l’étude
d’impact mais elle peut alimenter son volet climat
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 75
Études d’énergies renouvelables
sur les nouveaux aménagements● Recommandations issues du guide :
● Engager l’étude EnR en amont dans le projet d'aménagement (permet
d’augmenter les possibilités d’actions) et questionnement à garder à
l'esprit pendant tout le projet
● Se référer au PCET s’il y en a 1 afin de s’inscrire dans la stratégie locale
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 76
Études d’énergies renouvelables
sur les nouveaux aménagements
● Recommandations issues du guide :
● Mettre l’accent sur les postes de consommation les plus stratégiques
● Regarder les EnR&R mobilisable localement à l’échelle de
l’aménagement et les comparer par rapport à une solution de référence
● Faire une analyse en coût global (technique, économique,
environnementale) sur le long terme (durée de vie d’un aménagement!)
● Ne pas exclure les quartiers voisins (la mutualisation des besoins et des
coûts peut optimiser la solution énergétique)
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 77
Cartographie nationale de la chaleur
● Besoins de chaleur des bâtiments
● Sources de chaleur récupérable
(centrales électriques >20GWh/an,
UIOM, cogénérations, RdC/F
localisés à la commune)
● Publiée fin 2015 (obligation européenne) par le Cerema pour le
MEEM
KWh
résidentiel
-tertiaire
200 m
KWh
industrie-
agriculture
1 km
● Carte pouvant être croisée avec celle du potentiel géothermique, celle des
ressources bois, celle des crématoriums, etc.
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 78
Cartographie nationale de la chaleur
21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et
territoires 79
Observatoire des réseaux de chaleur
http://www.observatoire-des-reseaux.fr/
80
Muriel Labonne
Chef de l’unité Air Acoustique Environnement Réseaux Énergie au labo
d’Autun
03 85 86 67 30
Muriel.labonne@cerema.fr
Pôle Réseaux de Chaleur
reseaux-chaleur@cerema.fr
www.reseaux-chaleur.fr / blog.reseaux-chaleur.fr
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Réseaux de chaleur et aménagement - Transition énergétique et aménagement

  • 1. 1 Réseaux de chaleur et aménagement Muriel Labonne – Cerema 24 j anvi er 2014 Cours Transition énergétique et aménagement
  • 2. 2 ● I. Réseaux de chaleur – Contexte ● I.1) Qu’est-ce qu’un réseau ? ● I.2) Objectifs de développement (LTECV) ● II. Réseaux de chaleur et politiques territoriales ● II.1) Réseaux, villes et territoires ● II.2) Outils liant réseaux de chaleur et urbanisme
  • 4. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 4 Quelle est la principale source d’énergie renouvelable mobilisée en France ? ● Le bois Le vent Le soleil
  • 5. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 5 Quelle est la principale source d’énergie renouvelable mobilisée en France ? ● Le bois Le vent Le soleil SOeS Chiffres clés des énergie s renouvelables – Édition 2016 Particularité du Grand Lyon : + d’hydraulique et de valorisation de déchets que de bois :
  • 6. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 6 Combien y a t-il de réseaux de chaleur et de froid recensés en France ? ● Environ 60 ● Environ 600 ● Environ 6000
  • 7. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 7 Combien y a t-il de réseaux de chaleur et de froid recensés en France ? ● Environ 60 ● Environ 600 ● Environ 6000 630 réseaux recensés en 2016 nbrx petits réseaux (svt biomasse) non recensés ≈ 2,2 millions d'équivalents logements 6% du chauffage consommé usagers : 2/3 résidentiel, 1/3 tertiaire
  • 8. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 8 A quand remonte le 1er réseau de chaleur français ? ● 1332 ● 1932 ● 1982
  • 9. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 9 A quand remonte le 1er réseau de chaleur français ? ● 1332 ● 1932 ● 1982 Réseau de chaleur de Chaudes-Aigues (Cantal), chauffant des maisons à partir d’une source géothermale. Le 1er rdc moderne français a été créé à Paris en 1927. 1950 création de nbreux réseaux géothermiques en ÎdF suite aux chocs pétroliers 1980 développeme nt des rdc renouvelable 2010 grandes villes aux besoins de chaleur importants (Paris, Grenoble, Metz) création de rdc en lien avec les grandes politiques d'urbanisation 1960 1990 2000 1970
  • 10. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 10 Qu’est-ce qui circule dans les canalisations d’un réseau de chaleur ? ● Du gaz ● De l’eau ● Un fluide calorifique autre que l’eau
  • 11. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 11 Qu’est-ce qui circule dans les canalisations d’un réseau de chaleur ? ● Du gaz ● De l’eau ● Un fluide calorifique autre que l’eau Pressenza – International press agency
  • 12. Réseaux de chaleur – Contexte I.1) Qu’est-ce qu’un réseau de chaleur ?
  • 13. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 13 Schéma de principe d’un réseau de chaleur réseau deréseau de distributiondistribution point depoint de livraisonlivraison 3 2 bâtimentbâtiment publicpublic immeubleimmeuble de bureauxde bureaux logementslogements collectifscollectifs logementslogements individuelsindividuels unité deunité de production deproduction de chaleurchaleur 1
  • 14. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 14 (1) L’unité de production de chaleur ● Chaudière à combustibles (gaz, charbon, fioul, bois...), unité de valorisation énergétique des déchets, centrale géothermique, etc. ● Avec ou sans stockage de combustible → Contraintes d’intégration urbaine différentes ● Chaudière principale dimensionnée pour assurer la base des besoins + unité d'appoint pour les pics → Les chaufferies sont donc souvent multi- énergies
  • 15. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 15 (1) L’unité de production de chaleur Exemple : la chaufferie de Bréteuil (Oise) ● Chaufferie combinant 2 chaudières : ● Bois (2 MW) : fonctionne en base ● Gaz (6 MW) : fonctionne lorsque la t° extérieure est inférieure à -5°C ● Le bois assure 92 % de la production de chaleur
  • 16. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 16 (2) Les canalisations ● Tuyaux acier isolé ou plastique (plus rare) contenant de l’eau qui transporte la chaleur ● Plusieurs régimes de température ● Réseaux anciens : eau chaude 90-110°C ou surchauffée 110-180°C ● Réseaux récents dans quartiers neufs : basse température 60-90°C ● Coût au mètre très variable notamment suivant le contexte urbain (300€/ml en zone peu dense, plus de 1000€ en zone dense)
  • 17. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 17 (3) Les sous-stations ● Échangeur thermique, correspondant au point de livraison de la chaleur (donc limite du réseau) ● Un par bâtiment ou par ensemble de bâtiments ● Contrairement à une chaudière, la sous-station n’accueille pas de combustion (en général) → aucune nuisance ; encombrement réduit Schéma : Syndicat Intercommunal de Chauffage Urbain Choisy/Vitry
  • 18. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 18 Définition juridique ● Pas de définition claire dans les texte ● Définition communément admise : installation collective de production de chaleur (chaufferie + réseau de distribution), desservant au moins 2 usagers, avec vente de chaleur
  • 19. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 19 Le cadre du service public ● Les réseaux de chaleur sont majoritairement des initiatives de collectivités → service public de distribution de chaleur ● Cadre général des services publics : ● Égalité des usagers devant les charges et l’accès au service ● Continuité de service ● Contrôle de la collectivité ● Cadre particulier des services publics industriels et commerciaux (SPIC) : ● Budget annexe distinct du budget général de la collectivité ● Équilibre recettes/dépenses
  • 20. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 20 Différents montages, suivant la répartition des rôles ● En régie, la collectivité porte le risque économique ● En DSP, le risque est porté par l’entreprise délégataire ● Dans tous les cas, la collectivité contrôle le service Construction Exploitation Régie Collectivité Collectivité DSP : Affermage Collectivité Entreprise DSP : Concession Entreprise Entreprise
  • 21. Réseaux de chaleur – Contexte I.1) Objectifs de développement
  • 22. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 22 1Tep = 11,63MWh = conso d’1 logement Focus LTECV et PPE ● X5 la chaleur/froid EnR&R livrée par les réseaux de chaleur/froid à horizon 2030 (pas d’année de référence…) Situation 2005 Situation 2012 Situation 2013 Situation 2014 Situation 2015 Objectif 2018 Objectif 2020 Objectif 2023 Objectif 2030 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 0,5 0,68 0,8 0,86 0,96 1,35 3 1,9 3,4 Chaleur EnR&R livrée par les réseaux de chaleur [MTep] 2,3 PPE PPE LTECV 3 x 20 Réel
  • 23. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 23 SRADDET PCAET SCoT PLU(i) Schéma directeur Focus LTECV Les réseaux d’énergie sont obligatoirement traités dans le plan d’actions. Devient obligatoire pour tous les réseaux en service au 1er janvier 2009, à réaliser d’ici le 31 décembre 2018. art 194 Recensement obligatoire des réseaux de chaleur. art 196 Doit arrêter les orientations générales concernant les réseaux d’énergie. Peut fixer une production minimale d’EnR sur certaines zones. Est pris en compte par le PCEAT (réciprocité).
  • 24. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 24 Synthèse des réseaux de chaleur dans la loi ● LTECV ✔ renforcement du pouvoirs des collectivités en matière d’énergie ✔ meilleure coordination des réseaux gaz, élec et chaleur ● MAPTAM ✔ Compétence à la métropole depuis le 1er janvier 2015 ● Directive Européenne ✔ Carte de chaleur ✔ Étude valorisation chaleur fatale ● Lien article présentant la chronologie des principaux textes concernant les réseaux de chaleur
  • 25. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 25 Oui mais pourquoi ? ● Sans les réseaux de chaleur : ● Pas de développement du chauffage au bois en zone urbaine (stockage, acheminement du bois,  qualité de l’air) ● Pas de chauffage par la géothermie profonde (nécessité de mutualiser le forage) ● Pas de récupération de la chaleur rejetée par les usines et les centrales électriques (nécessité de  collecter, transporter et distribuer la chaleur) ● Peu de flexibilité des sources d’énergie à moyen terme → unique moyen de mobiliser certains gisements de chaleur renouvelable et de récupération, en particulier en ville
  • 26. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 26 Les EnR&R dans les réseaux de chaleur actuellement 77 % des réseaux utilisent au moins 1 source EnR&R
  • 28. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 28 Dans quel partie du monde trouve t- on le plus de réseaux de chaleur ? ● Les États-Unis ● La Russie ● La Chine
  • 29. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 29 Dans quel partie du monde trouve t-on le plus de réseaux de chaleur ? ● Les États-Unis ● La Russie ● La Chine La Russie concentre 55% de la puissance mondiale du chauffage urbain, principalement dans des réseaux datant de l’ère soviétique.
  • 30. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 30 Quelle est la part du chauffage assurée par les réseaux de chaleur au Danemark ? ● 5 % ● 33 % ● 55 %
  • 31. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 31 Quelle est la part du chauffage assurée par les réseaux de chaleur au Danemark ? ● 5 % ● 33 % ● 55 % Planification énergétique locale très forte depuis les années 80 ; taxe sur l’électricité, le pétrole et le charbon depuis 1977 ; subventions pour les réseaux depuis les années 70...
  • 32. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 32 Quelle innovation urbaine a pu se développer plus facilement grâce aux réseaux de chaleur ? ● Le métro ● Les stations d’épuration collectives ● Les gratte-ciels
  • 33. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 33 Quelle innovation urbaine a pu se développer plus facilement grâce aux réseaux de chaleur ? ● Le métro ● Les stations d’épuration collectives ● Les gratte-ciels En centralisant la combustion nécessaire à la production de chaleur, on a pu éliminer le besoin de cheminées sur les toits des logements, et donc concentrer davantage d’occupants sur une petite surface au sol. CC J i uguang Wang
  • 34. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 34 ● 100€ ● 500€ ● 1000€ Combien de chaleur est rejetée dans la nature par les centrales électriques, UIOM et industries en Europe ? (en € par an et habitant)
  • 35. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 35 Combien de chaleur est rejetée dans la nature par les centrales électriques, UIOM et industries en Europe ? (en € par an et habitant) ● 100€ ● 500€ ● 1000€ Source : association Euroheat & Power Coût annuel du chauffage d’un Français : ≈ 700€ x13
  • 36. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 36 Laquelle de ces sources d’énergie est exploitée par un réseau de chaleur ? ● Noyaux de fruits ● Chaleur d’un crématorium ● Chaleur de serveurs informatiques
  • 37. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 37 Laquelle de ces sources d’énergie est exploitée par un réseau de chaleur ? ● Noyaux de fruits ● Chaleur d’un crématorium ● Chaleur de serveurs informatiques Noyaux de fruits d’une usine Andros → réseau de Cransac (Aveyron) Crématorium → Halmstad (Suède), Aalborg (Danemark) Datacenter → réseau Val d’Europe (Marne-la-Vallée)
  • 38. Réseaux de chaleur et politiques territoriales II.1) Réseaux de chaleur, villes et territoires
  • 39. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 39 Le mythe du bâtiment qui sauve le monde en ne consommant plus d’énergie « Grâce aux bâtiments basse consommation et bientôt bâtiments passifs, nous n’avons plus besoin de chauffage. Arrêtez de faire des réseaux de chaleur ! »
  • 40. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 40 La ville de 2020, 2030, 2050 ● 2010 : 100% du bâti date d'avant la RT 2012 ● 2020 : 45% du bâti date d'avant 1975 et 90% date d'avant la RT 2012 ● 2030 : 80-85% du bâti était déjà construit en 2010 ● 2050 : 70% de la ville française a été construite avant 2010 (30- 40% avant 1975) Paris, 2010Paris, 2010 Paris, 2050 (à 30% près)Paris, 2050 (à 30% près) Photo hdxwallpapers.com
  • 41. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 41 Donc : on ne peut pas compter sur la seule performance énergétique des bâtiments pour résoudre le problème du chauffage dans les délais impartis. Le mythe du bâtiment qui sauve le monde en ne consommant plus d’énergie
  • 42. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 42 Du bâtiment à l’échelle du quartier ● Mutualisation des besoins de plusieurs bâtiments : ● Effet d’échelle sur les coûts d’investissement → chaque W installé coûte moins cher ● Moins de sur-dimensionnement (foisonnement) ● Centralisation des nuisances (donc meilleur traitement) ● Stockage collectif Analogie avec voiture individuelle VS Autopartage ou TC
  • 43. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 43 Le principe du foisonnement 10 kW 10 kW Total à installer : 20 kW Total à installer : 12 kW 12 kW
  • 44. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 44 Évolutions des réseaux de chaleur ● + Réseaux de froid photo geographica.net 2030 2020 2040 2050 ● gisements massifs et facilement mobilisables : ● Bois-énergie ● Récupération de chaleur (principalement incinération de déchets) ● Géothermie profonde ● progressivement, autres sources renouvelables et de récupération : ● Solaire thermique ● Géothermie superficielle (avec PAC) ● Récupération sur eaux usées, data- centers, crématorium, bâtiments, etc. ● Éolien (stockage thermique) ● stockage Réseaux entièrement décarbonés ● interconnexion ● Nx usages chaleur Stockage inter-saisonnier de  12000m3 (Friedrichshaffen,  Allemagne) Homme des  cavernes dans sa  piscine d'eau chaude  – 250000 av. JC P h o t o  G e i c o Photo Eurosun via INES
  • 45. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 45 Échelle inter-quartiers : exemple du réseau Rennes Est ZAC Baud Chardonnet : projet de nouveau quartier sur une friche urbaine ● Étude d’approvisionnement énergétique du quartier → réseau de chaleur bois ● Économiquement non viable sur le quartier seul (faibles consommations, réalisation par tranches) ● Le raccordement d’un centre hospitalier voisin permet de valider économiquement le projet → Sans une approche à l’échelle inter-quartiers, la ZAC Baud Chardonnet serait vraisemblablement chauffée au gaz pour les prochains 30 à 40 ans...
  • 46. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 46 4 axes pour développer les réseaux de chaleur renouvelable sur un territoire
  • 47. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 47 1. Conversion Substitution d’une énergie fossile par une énergie renouvelable dans un réseau existant ● Solution la plus simple du point de vue aménagement/urbanisme Territoires concernés : zones urbaines (implantation majoritaire des réseaux existants)
  • 48. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 48 1. Conversion Substitution d’une énergie fossile par une énergie renouvelable dans un réseau existant ● Exemple : réseau de chaleur de Cergy-Pontoise ● Avant 2009 : ● 2009 : installation d’une chaufferie bois ● Après 2009 : → Sans aucun travaux dans les bâtiments ou rues, 25000 logements et 600000 m² de bureaux voient la part EnR&R de leur chauffage passer de 45% à 70%. UIOM charbon fioul UIOM bois gaz Photobioenergie- promotion.fr
  • 49. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 49 2. Densification Raccordement de bâtiments proches du tracé d’un réseau existant ● Travaux de voirie : quelques mètres de canalisation par bâtiment ● Bâtiments : doivent être compatibles (pas de chauffage électrique) + nécessite l’accord du propriétaire Territoires concernés : zones urbaines (implantation majoritaire des réseaux existants)
  • 50. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 50 3. Extension (voire interconnexion) Création de nouvelles branches sur un réseau existant ● Deux cas : vers quartier existant ou vers quartier neuf/réhabilité ● Existant : travaux de voirie + accès aux bâtiments ● Neuf : plus simple mais le coût doit être compatible avec les besoins Territoires concernés : zones urbaines et péri-urbaines
  • 51. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 51 3. Extension Création de nouvelles branches sur un réseau existant ● Exemple : réseau de Nantes Centre-Loire ● Réseau créé en 1987 ● 2013-2017 : de 22 km à 85 km (objectif affiché) ● De 16000 à 41000 équivalents-logements
  • 52. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 52 4. Création Création d’un réseau neuf (chaufferie et réseau de distribution) ● Solution la plus lourde à insérer sur un territoire : travaux chaufferie + canalisations + bâtiments ; travail politique ● Plus facile lorsque lié à un événement urbain (rénovation urbaine, nouveau quartier...) Territoires concernés : urbain, péri-urbain, petites villes, communes rurales
  • 53. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 53 4. Création Création d’un réseau neuf (chaufferie et réseau de distribution) ● Exemple 1 - Rural : réseau de chaleur de Plouaret (Côte d’Armor) ● Petit réseau bois créé en 2004 pour alimenter des bâtiments publics ● Investissement amorti en seulement 11 ans, compte tenu de l’évolution du prix du fioul (vs. bois) depuis 2004 Evolution du prix du bois Source ADEME
  • 54. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 54 4. Création Création d’un réseau neuf (chaufferie et réseau de distribution) ● Exemple 2 - Urbain :écoquartier Ste- Geneviève (Nanterre) ● Petit réseau géothermie/chaleur des eaux usées/gaz ● Créé en même temps que l’écoquartier, sur une ancienne friche industrielle → facilite les travaux de canalisations, l’implantation de la chaufferie et élimine le problème de conversion des bâtiments ● DSP sur 25 ans
  • 55. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 55 En résumé ● 4 possibilités de développer les réseaux, adaptées à différentes typologies urbaines ● De façon générale : densité et mixité sont des critères favorisant les réseaux de chaleur ● Étude au cas par cas nécessaire (nombreux paramètres et options) ● L’objectif n’est pas de faire des réseaux de chaleur partout
  • 56. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 56 Orientations régionales : exemple du SRCAE d’Île-de-France● Réduction des émissions de GES liées au chauffage des bâtiments en Île-de-France : ● Isolation pour réduire les besoins d’énergie ● Conversion aux énergies décarbonées ● L’isolation n’est pas possible partout (coût, contraintes architecturales...) ● Impossible d’installer des chaudières bois ou panneaux solaires sur tous les immeubles en zone urbaine ● Compliqué de créer ex nihilo de nouveaux réseaux de chaleur en zone déjà urbanisée → Priorité à la densification et à l’extension des réseaux
  • 57. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 57 Territorialité des énergies ● Les réseaux de chaleur renouvelable font appel à des ressources liées aux territoires : ● Le bois est prélevé localement ● La géothermie n’est pas disponible partout ● Les UIOM et autres gisements de chaleur fatale sont disséminés sur les territoires Gisement bois-énergie (IFN, 2004) Ressource géothermique (BRGM)
  • 58. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 58 Conséquences négatives : ● Le montage d’un projet de réseau de chaleur est plus compliqué qu’un projet de réseau gaz ou électricité : il faut s’assurer de la disponibilité pérenne des énergies sur le territoire concerné
  • 59. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 59 Conséquences positives : ● Le développement d’un réseau de chaleur renforce la résilience du territoire : on investit dans des infrastructures (chaufferies, canalisations) et des organisations locales (ex. : filière bois) → on consolide le territoire par rapport aux aléas extérieurs ● Les factures de chauffage bénéficient à l’économie locale ● Déficit énergétique de la France : 70 milliards d’euros/an ● Gaz, pétrole : importés à 99 % ● Uranium : importé à 100 %
  • 60. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 60 La problématique de la ressource bois● Le stock mobilisable est considérable au plan national : ● +8 Mtep/an immédiatement disponibles (déchets + part inexploitée de sylviculture) ● +25 Mtep/an possibles en menant une politique volontariste sur la filière bois ● Filière bois insuffisamment structurée ● Situation pouvant devenir tendue à court terme dans certaines régions Schéma  : Dal ki a → Voir l’étude 2016 IGN-ADEME-FCBA, Disponibilités forestières pour l’énergie et les matériaux à l’horizon 2035
  • 61. Réseaux de chaleur et politiques territoriales II.2) Outils liant réseaux de chaleur et urbanisme
  • 62. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 62 Le classement d’un réseau de chaleur ● Procédure permettant de rendre obligatoire le raccordement à un réseau sur certaines zones pour les bâtiments neufs et rénovés ● Dispositif ancien (1980), complètement revu par les lois Grenelle et intégré le 30 déc 2015 au code de l’énergie
  • 63. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 63 Le classement d’un réseau de chaleur ● Soumis à 3 conditions
  • 64. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 64 Le classement d’un réseau de chaleur ● Pour la collectivité chargée de développer les EnR et réduire les GES sur son territoire : outil de planification énergétique locale ● La collectivité se garantit 50% d’EnR&R dans le chauffage  des bâtiments sur les secteurs définis ● Pour le porteur de projet de réseau de chaleur : sécurisation des investissements ● Élimination de l’inconnue « taux de raccordement » → à risque économique équivalent, on peut aller plus loin  (zones couvertes) ou faire mieux sur la chaufferie (+ d’EnR)
  • 65. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 65 Le classement d’un réseau de chaleur Procédure : ● Dépôt d’un dossier de demande de classement ● Instruction par la collectivité (commune ou EPCI) ● Classement par délibération ● Cette décision est « portée à connaissance des collectivités […] en vue du report du ou des périmètres de développement prioritaire dans les documents d’urbanisme » - art R712-6 du code de l’énergie
  • 66. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 66 Le schéma directeur de réseau de chaleur ● Rappel : rendu obligatoire par la LTECV (environ 50-60 schémas déjà réalisés, estimation datant d’automne 2013) ● Mais né d’un GT actif qui a créé un guide national sur les schémas directeurs d’un réseau de chaleur ● Exercice de projection sur le devenir d’un réseau (à 10 ans) en lien avec l’ensemble des acteurs locaux concernés
  • 67. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 67 Le schéma directeur de réseau de chaleur ● Intérêts ? → Vision partagée entre les acteurs (énergie, aménagement, construction), pouvant ainsi être prise en compte dans leurs démarches respectives → Réduire les coûts grâce à une meilleure planification → A terme : Améliorer l’efficacité énergétique du réseau et augmenter l’utilisation des EnR&R
  • 68. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 68 Le schéma directeur de réseau de chaleur Une démarche en 7 étapes : 1. Constituer un comité de pilotage, définir l’autorité organisatrice de la distribution de chaleur, le périmètre du schéma directeur 2. Faire un diagnostic technique, économique, environnemental du réseau, regarder le contexte contractuel et économique entre la collectivité, le gestionnaire, les abonnés, les usagers 3. Evaluer les sources EnR&R à proximité (se servir de la base des installations classées) 4. Projeter l’évolution du réseau à l’horizon 2030 (se servir des SRCAE, PCET et études EnR) 5. Analyser les évolutions contractuelles nécessaires pour ces scénarios 6. Analyser les différents scénarios 7. Choisir le scénario final et proposer un plan d’actions avec échéancier prévisionnel Comité de pilotage Périmètre du réseau Diagnostic contrats EnR&R à proximité Evolutions contrats Projections à 2030 Les scénarios Plan d’actions
  • 69. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 69 Le schéma directeur de réseau de chaleur ● Conditionne l’obtention du Fonds Chaleur si réseau < 50%EnR&R lors de la demande d’aide ● Prend en compte le SRCAE et le PCET et peut alimenter le PLU ● Peut alimenter le classement (qui nécessite de nombreux éléments d’audit et de prospective qui peuvent être basés sur un schéma directeur) ● Peut alimenter les démarches de planification énergie- climat (par exemple un PCAET)
  • 70. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 70 Le schéma directeur de réseau de chaleur Exemple : Commune de Chelles (77) : réalisation en 2010 Etat initial ● 45 GWh de chaleur livrée ● Contenu CO2 de 135,7 g/kWh ● Taux EnR&R à 33 % ● Prix à 74€/MWh Projection à 10 ans ● 79,5 GWh de chaleur livrée ● Contenu CO2 de 98,3 g/kWh ● Taux EnR&R à 57,8 % ● Prix à 64€/MWh
  • 71. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 71 Réseaux de chaleur et PLU ● Effet indirect : le PLU peut amener à densifier la ville, ce qui bénéficie au développement de réseaux de chaleur (meilleure densité thermique) ● Effet direct : le PLU peut fixer des « critères de performance énergétique renforcés » sur certains secteurs ● Effet direct négatif possible : le PLU peut restreindre, parfois involontairement, le développement de réseaux de chaleur (ex. : interdiction d’équipements techniques dans certains secteurs)
  • 72. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 72 Réseaux de chaleur et PLU ● Bonne pratique : Les tracés des réseaux (et de leur développement prévu) peuvent être annexés au PLU Extrait du plan du réseau de Grenoble annexé au PLU – source Amorce
  • 73. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 73 Études d’énergies renouvelables sur les nouveaux aménagements ● « Toute action ou opération d’aménagement faisant l’objet d’une étude d’impact doit faire l’objet d’une étude de faisabilité sur le potentiel de développement en énergies renouvelables de la zone, en particulier sur l’opportunité de la création ou du raccordement à un réseau de chaleur ou de froid ayant recours aux énergies renouvelables et de récupération. » – Article L300-1 du code de l’urbanisme
  • 74. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 74 Études d’énergies renouvelables sur les nouveaux aménagements ● Concerne les aménagements soumis à étude d’impact (pas que les ZAC) > 2009 (donc plutôt récents) ● Pas d’obligation d’attacher l’étude EnR à l’étude d’impact mais elle peut alimenter son volet climat
  • 75. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 75 Études d’énergies renouvelables sur les nouveaux aménagements● Recommandations issues du guide : ● Engager l’étude EnR en amont dans le projet d'aménagement (permet d’augmenter les possibilités d’actions) et questionnement à garder à l'esprit pendant tout le projet ● Se référer au PCET s’il y en a 1 afin de s’inscrire dans la stratégie locale
  • 76. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 76 Études d’énergies renouvelables sur les nouveaux aménagements ● Recommandations issues du guide : ● Mettre l’accent sur les postes de consommation les plus stratégiques ● Regarder les EnR&R mobilisable localement à l’échelle de l’aménagement et les comparer par rapport à une solution de référence ● Faire une analyse en coût global (technique, économique, environnementale) sur le long terme (durée de vie d’un aménagement!) ● Ne pas exclure les quartiers voisins (la mutualisation des besoins et des coûts peut optimiser la solution énergétique)
  • 77. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 77 Cartographie nationale de la chaleur ● Besoins de chaleur des bâtiments ● Sources de chaleur récupérable (centrales électriques >20GWh/an, UIOM, cogénérations, RdC/F localisés à la commune) ● Publiée fin 2015 (obligation européenne) par le Cerema pour le MEEM KWh résidentiel -tertiaire 200 m KWh industrie- agriculture 1 km ● Carte pouvant être croisée avec celle du potentiel géothermique, celle des ressources bois, celle des crématoriums, etc.
  • 78. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 78 Cartographie nationale de la chaleur
  • 79. 21 septembre 2017 – Réseaux de chaleur, villes et territoires 79 Observatoire des réseaux de chaleur http://www.observatoire-des-reseaux.fr/
  • 80. 80 Muriel Labonne Chef de l’unité Air Acoustique Environnement Réseaux Énergie au labo d’Autun 03 85 86 67 30 Muriel.labonne@cerema.fr Pôle Réseaux de Chaleur reseaux-chaleur@cerema.fr www.reseaux-chaleur.fr / blog.reseaux-chaleur.fr twitter.com/reseaux_chaleur