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  • 1. 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
  • 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 TSMAITRE D’OUVRAGE Grenoble Alpes Métropole Le Forum 3, rue Malakoff 38 031 GRENOBLE Cedex 01GROUPEMENT 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 plausiblesAXENNE MARS 2009 P.2
  • 3. 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 SOMMAIRESYNTHESE 6GISEMENTS 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 73CONCLUSION 78AXENNE MARS 2009 P.3
  • 4. 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 FIGURESFigure 1 : Répartition des gisements en 2020 (100% des gisements nets) ............................................. 10Figure 2 : Répartition du parc de logements (sources : INSEE - RPG99, DRE - SITADEL)........................ 13Figure 3 : Mode de chauffage dans les logements en 2007 (sources : INSEE - RP99, DRE - SITADEL).... 14Figure 4 : Répartition des énergies de chauffage des logements collectifs en 2007 (sources : INSEE - RP99, DRE - SITADEL) ................................................................................................................... 15Figure 5 : Répartition des énergies de chauffage des logements collectifs en 2007 (sources : INSEE - RP99, DRE - SITADEL) ................................................................................................................... 16Figure 6 : Répartition des énergies de chauffage après 1990 (source : INSEE - RP99)............................ 17Figure 7 : Mode de chauffage de l’eau chaude sanitaire en 2007 (sources : INSEE - RP99, DRE - SITADEL) ....................................................................................................................................... 19Figure 9 : Répartition des surfaces de toiture par type de bâtiment et de toiture.................................... 22Figure 10 : Méthodologie de prise en compte des bâtiments à l’ombre .................................................. 26Figure 11 : Répartition de la production d’énergie par les énergies renouvelables en 2007 .................... 59Figure 12 : Production potentielle en 2015 (gisements nets non pondérés)............................................ 59Figure 13 : Production potentielle en 2020 (gisements nets non pondérés)............................................ 59Figure 14 : Empilement des moyens de production – source : EDF R&D – Février 2008.......................... 60Figure 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 ........................................................ 61Figure 16 : rejets de CO2 évités des installations d’énergies renouvelables électriques tenant compte des émissions amonts ................................................................................................................... 62Figure 17 : Rejets de CO2 évités des installations d’énergies renouvelables thermiques sans prise en compte des émissions amonts ....................................................................................................... 63Figure 18 : nombre d’euros investis pour chaque kgCO2 évités pendant la durée de vie des installations ................................................................................................................................... 64Figure 19 : Emplois créés pour la fabrication/installation des équipements ainsi que lors du fonctionnement des installations.................................................................................................... 65 CARTESCarte 1 : Répartition des différentes énergies de chauffage des maisons en 2007 .................................. 17Carte 2 : Dynamique du logement entre 1999 et 2007 ........................................................................... 20Carte 3 : Répartition des maisons, immeubles et bâtiments industriels.................................................. 21Carte 4 : Le patrimoine culturel .............................................................................................................. 24Carte 5 : Niveau d’enjeu pour l’implantation de panneaux solaires au regard des contraintes patrimoniales ....................................................................................................................... 25Carte 6 : Représentation des bâtiments à l’ombre .................................................................................. 27Carte 7 : Positionnement des piscines et surface des bassins................................................................. 38Carte 8 : L’occupation du sol : le tissu urbain......................................................................................... 52Carte 9 : Le tissu urbain et la contrainte de 500 mètres autour des habitations ..................................... 53Carte 10 : Gisement éolien net ............................................................................................................... 54AXENNE MARS 2009 P.4
  • 5. 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 TABLEAUXTableau 1 : Répartition des surfaces de toiture par type de bâtiment et de toiture ................................. 22Tableau 2 : Répartition des surfaces de toiture par contrainte patrimoniale ........................................... 26Tableau 3 : surfaces de toiture à l’ombre par typologie de bâtiment ...................................................... 28Tableau 4 : Surface des toitures à deux pans mal orientées ................................................................... 29Tableau 5 : Surface de toiture sans aucune contrainte............................................................................ 29Tableau 6 : Temps de retour sur investissement de leau chaude solaire pour lhabitat .......................... 30Tableau 7 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires individuels sur le parc des maisons existantes .. 31Tableau 8 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires individuels sur le parc des maisons neuves ....... 31Tableau 9 : Temps de retour sur investissement du chauffage solaire pour lhabitat............................... 32Tableau 10 : Gisement net pour les systèmes solaires combinés dans les maisons existantes ............... 33Tableau 11 : Gisement net pour les systèmes solaires combinés sur des maisons neuves...................... 33Tableau 12 : Temps de retour sur investissement de leau chaude solaire pour les logements collectifs ........................................................................................................................................ 34Tableau 13 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires collectifs sur le parc de logements collectifs existants ........................................................................................................................................ 35Tableau 14 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires collectifs sur des immeubles de logements neufs.............................................................................................................................................. 35Tableau 15 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires sur des bâtiments publics neufs...................... 36Tableau 16 : Gisement net pour les installations solaires dans les piscines existantes ........................... 37Tableau 17 : Gisement net pour le solaire thermique dans l’industrie .................................................... 39Tableau 18 : Gisement net pour les équipements de poêles et inserts .................................................... 40Tableau 19 : Temps de retour sur investissement des chaudières automatiques au bois dans lhabitat ......................................................................................................................................... 40Tableau 20 : Gisement net pour les chaudières automatiques au bois dans les maisons ........................ 41Tableau 21 : Gisement global pour les installations de bois-énergie sur une partie des bâtiments collectifs ........................................................................................................................................ 42Tableau 22 : Gisement net des pompes à chaleurs dans l’habitat individuel existant ............................. 44Tableau 23 : Gisement net des pompes à chaleurs dans l’habitat individuel neuf ................................... 45Tableau 24 : Gisement net des pompes à chaleurs dans l’habitat collectif neuf...................................... 45Tableau 25 : Temps de retour sur investissement dune installation photovoltaïque pour différents maîtres douvrage .......................................................................................................................... 46Tableau 26 : Gisement net des installations photovoltaïques sur les maisons......................................... 47Tableau 27 : Gisement net pour les installations photovoltaïques sur les immeubles de logements neufs.............................................................................................................................................. 48Tableau 28 : Gisement net pour les installations photovoltaïques sur les grands bâtiments neufs .......... 49Tableau 29 : Gisement net pour les installations photovoltaïques sur les grands bâtiments existants .... 49Tableau 30 : Gisement net des installations photovoltaïques sur les bâtiments industriels..................... 50Tableau 31 : Bilan global des gisements nets identifiés sur le territoire.................................................. 57AXENNE MARS 2009 P.5
  • 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 SYNTHESEA) BILAN DE LA PRODUCTION DES ENERGIES RENOUVELABLES FIN 2007Avec 883 GWh/an produits par les énergies renouvelables, le territoire del’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 puissancesupérieure à 10 MW, représente presque la moitié (48%) de la production.Les deux chaufferies alimentant le réseau de chaleur urbain de Grenoble etutilisant entre autres combustibles du bois, démontrent que quelquesopérations d’envergure permettent d’atteindre et même dépasser l’objectifnational que s’est fixé la France pour l’horizon 2015. Le bois énergie (76chaudières automatiques, dont 10 collectives) représente 20% de laproduction 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 nombred’installations.Une usine d’incinération des ordures ménagères et la centrale de la Poterne àGrenoble 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 (sion exclut les cheminées et poêles) utilisant les énergies renouvelables (plus de400 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 desinstallations depuis 2005 chez les particuliers, mais également dans lesecteur collectif depuis 2007. D’une manière générale, le territoire a atteintles mêmes résultats que la moyenne nationale en terme de m² de capteurssolaires thermiques installés par habitant.Le solaire photovoltaïque est bien représenté sur le territoire puisque près de4 600 m² de modules, soit 457 kWc, y sont installés. La Métro devrait pouvoiratteindre, pour son territoire, l’objectif que s’est fixé la France pour 2015puisque la puissance installée actuellement représente déjà plus de 70% decet 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 biogazde décharge, et qu’aucune éolienne n’est installée sur le territoire.AXENNE MARS 2009 P.6
  • 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 TSB) 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 avoird’autres rôles et fonctions dont il faut tenir compte. D’une manière générale, s’il estintéressant de valoriser les ressources du territoire, une partie du bois énergie peutaussi provenir du reste du département. La ressource hydraulique concerne la rénovation des anciens moulins, le turbinage sur des ouvrages dadduction deau (potable ou usée) et la mise en place de nouveaux équipements. En ce qui concerne le turbinage de l’eaupotable, outre les deux installations existantes, la microcentrale des Mousses, détruiteen 2005, va être reconstruite en aval de l’emplacement initial pour une productionestimée de 575 GWh/an. Une nouvelle centrale hydroélectrique va voir le jour àEchirolles 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 lelong de l’Isère et du Drac. Pour les installations utilisant des capteurs verticaux, leszones est et nord-ouest semblent les plus propices. Les perspectives pour lesinstallations de capteurs horizontaux, pour les habitations disposant d’une surface deterrain 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 financièrementaccessibles. Par ailleurs, quelques projets peuvent être mis en place dans le but depermettre 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 fractionfermentescible des ordures ménagères, des huiles alimentaires et des boues de STEPpourrait permettre la production de 22 GWh/an, énergie qui peut être valorisée parcogénération en électricité et en chaleur ; cependant, ces gisements sont déjà enpartie valorisés.AXENNE MARS 2009 P.7
  • 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 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 thermiquesMWh/an Sur le neuf45 000 Dans lexistant Soit, à l’horizon 2020 : - 74 GWh sur l’existant40 000 - 28 GWh sur le neuf35 000 102 GWh/an pour les installations solaires30 000 thermiques25 000 soit 265 000 m² de capteurs20 000 Le potentiel le plus important est sur les15 000 maisons existantes (plus de 32 500 sur le territoire) pour des installations solaires10 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 lexistant - 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 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 géothermiquesMWh/an Sur le neuf Dans lexistant45 000 Soit, à l’horizon 2020 :40 000 - 44 GWh sur l’existant35 000 - 48 GWh sur le neuf30 00025 000 92 GWh/an pour les PAC géothermiques20 000 (Part renouvelable de la production)15 000 Le potentiel sur les maisons existantes est10 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 photovoltaïquesMWh/an Sur le neuf120 000 Dans lexistant 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
  • 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 TSConclusionLes gisements nets à l’horizon 2020 les plus importants sont respectivement sur lesfilières bois énergie (attention à prendre en compte l’approvisionnement disponiblesur le département c’est-à-dire le gisement brut), biomasse (projets de la CCIAG) etphotovoltaïques. Les filières solaires thermiques et pompes à chaleur présententégalement 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 lexistant 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 représentedonc 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 trèsambitieux) la production totale en 2020 atteindrait 2 074 341 MWh pour433 992 tCO2 évités.En se proposant d’atteindre un objectif plausible pour chaque filière, l’agglomérationgrenobloise peut multiplier par deux sa production d’énergies renouvelables d’ici2020, par rapport à 2007.En exploitant tout le potentiel identifié dans l’étude, l’agglomération grenobloisepeut couvrir près de 19 % de ses consommations par les énergies renouvelables ;en atteignant des objectifs réalistes par filière, elle peut couvrir plutôt 14 % de sesconsommations. Cela nécessitera de toute façon de renforcer fortement lespolitiques locales de soutien aux énergies renouvelables, par des mesures desensibilisation, mais aussi économiques et réglementaires.L’objectif de 23 % d’énergies renouvelables fixé dans le cadre du Grenelle del’Environnement 2007 pour la France semble difficilement atteignable à l’échelle del’agglomération, même si une politique de réduction des consommations d’énergieambitieuse est menée sur le territoire : il faudrait que l’ensemble des gisementsidentifiés soit exploité et que les consommations d’énergie connaissentsimultanément une baisse de 20 %.AXENNE MARS 2009 P.10
  • 11. 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 FILIERES1. OBJECTIFSNous allons utiliser les gisements bruts déterminés précédemment, et leur adjoindrelensemble des éléments et des données géostatistiques qui nous permettrontdétablir les gisements nets.Cette démarche seffectue par étape à laide de loutil cartographique. Elle se veutrigoureuse et concrète dans le but dobtenir des gisements nets réels qui tiennentcompte de lensemble des contraintes et faisabilités techniques du territoire.Il sagit donc dévaluer précisément, pour chaque filière, le gisement atteignablecompte 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 dhabitation, type de toiture), du positionnement des bâtiments (orientation, ombre portée dun bâtiment sur lautre, etc.), du mode de chauffage des habitations et de lénergie utilisée pour leau chaude sanitaire, de la date dachèvement des constructions, etc.Les données utilisées pour atteindre les gisements nets de chaque filière sont lessuivantes : des données socio-économiques, des données réglementaires, lensemble des contraintes environnementales, patrimoniales, urbanistiques et les servitudes dutilité publique, etc.Chaque filière étudiée sera considérée dans le cadre d’une grille d’analyse afin dedéfinir un gisement potentiellement mobilisable.Cette grille d’analyse sera construite à partir des données objectives interdisant oucontraignant fortement les potentiels identifiés ci-dessus.AXENNE MARS 2009 P.11
  • 12. 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 TS2. LES DONNEES SOCIO-ECONOMIQUES : L’HABITAT 2.1. CARACTERISTIQUES DE L’HABITATUne connaissance précise de la typologie de l’habitat sur les différentes communes duterritoire de la Métro nous permet d’alimenter la méthodologie sur le calcul dupotentiel net de développement pour les filières énergies renouvelables solaires,géothermie et bois-énergie. La typologie d’un logement se compose de la nature dulogement (maison individuelle, logement collectif, etc.), son âge et son mode dechauffage.En effet, limplantation de systèmes à énergies renouvelables est soumise à descontraintes réglementaires et techniques d’une part, mais aussi à des considérationséconomiques qui vont influer directement sur la rentabilité des investissements etdonc du passage à lacte.Pour les logements existants (immeubles et maisons), le mode de chauffage deslogements ainsi que le mode de chauffage de leau chaude sanitaire sont desparamètres dont il faut tenir compte dans le cadre dune installation à énergierenouvelable.Lâge du logement ou des équipements de chauffage est aussi un paramètre à prendreen compte puisquil conditionne le changement éventuel dune chaudière ou larénovation du bâti. Il est plus avantageux de passer aux énergies renouvelables lors duchangement programmé de ces équipements ou dune réhabilitation plus lourde.La facilité de mise en œuvre dun système à énergie renouvelable par rapport au typedénergie existante est également prise en compte : ce paramètre peut très biencompenser un temps de retour sur investissement plus important. Par exemple, letemps de retour dun chauffe-eau solaire est plus faible pour une habitation déjàéquipée avec du fioul plutôt quavec un cumulus électrique ; toutefois, il est plus facilede remplacer un cumulus électrique par un ballon solaire que de trouver unemplacement pour ce même ballon solaire à proximité de la chaudière au fioul. 2.1.1. LA NATURE DU PARC DE LOGEMENTS EN 2007Le parc était composé de 161 495 logements en 1999 ; d’après le fichier SITADEL dela DRE (permis de construire entre 1999 et 2007), 15 469 logements ont étéconstruits entre 1999 et 2007 sur les 26 communes du territoire de la Métro, ce quiporte 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 etdu fichier SITADEL, nous avons pu reconstituer la nature du parc de logements en2007 :AXENNE MARS 2009 P.12
  • 13. 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 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 maisonsFigure 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 de88 %).Les maisons individuelles représentent presque 20 % du parc de logement ; un peuplus de la moitié d’entre elles a été construite avant 1975 (en 1999 ce taux était de91 %). 2.1.2. LE MODE DE CHAUFFAGE DES LOGEMENTS EN 2007Le mode de chauffage du logement est un paramètre important puisqu’il conditionnel’opportunité (facilité, rentabilité) de changer de système de chauffage et d’énergiepour 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 de1999 complétées par les données du fichier SITADEL.AXENNE MARS 2009 P.13
  • 14. 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 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 logementscollectifs. L’électricité vient en second poste. Le fioul est encore significatif dans lesmaisons, mais peu utilisé dans les immeubles. Par contre, presque un immeuble sursix est desservi par le chauffage urbain. Le gaz bouteille, le charbon et le bois sontpeu utilisés. Enfin, le recours est des modes de chauffage moins traditionnels (poêles,cheminées, cuisinières, radiateurs mobiles, etc.) est important, surtout dans lesmaisons (presque une sur cinq en dispose).AXENNE MARS 2009 P.14
  • 15. 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 2.1.2.1. Les logements collectifsChauffages individuels et collectifs confondus, le gaz naturel est l’énergie de chauffagede presque la moitié des logements collectifs sur la Métro. Avec l’électricité, ondépasse les deux tiers des logements. La diversité n’est donc pas très importante entermes d’énergies de chauffage. A noter, une particularité de la Métro : le chauffageurbain 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 moyensFigure 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 legaz propane : ce sont des énergies relativement chères et leur utilisation supposequ’un réseau de distribution de chaleur (radiateurs) existe déjà, contrairement auxlogements en chauffage électrique. Ces logements représentent environ 6% du parcde logements collectifs.La mise en œuvre dénergies renouvelables comme le solaire thermique est possiblesur les logements dont la production deau chaude sanitaire est collective. Il suffit deplacer un ballon solaire en amont du ballon dECS existant. Pour le chauffage deslogements, cest plus délicat, puisquil faut disposer : d’un chauffage central collectif, dans le cas du bois-énergie, dun stockage pour le combustible, pour le solaire, d’une surface importante pour les capteurs (env. 1,5 m²/logement).AXENNE MARS 2009 P.15
  • 16. 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 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 moyensFigure 5 : Répartition des énergies de chauffage des logements collectifs en 2007 (sources :INSEE - RP99, DRE - SITADEL)Le gaz naturel est lénergie prépondérante pour le chauffage des maisons, suivi parl’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 appareilsindépendants (poêle à pétrole, radiateur mobile, cuisinière) ou avec une autre énergie(géothermie, énergie solaire).Comme pour les logements collectifs, on peut cibler préférentiellement (mais pasuniquement) les logements chauffés au fioul ou au propane, soit presque un quart desmaisons individuelles.1 Les maisons construites avant 1975 sont majoritairement chauffées au gaz naturel (34%) et au fioul (34%), lélectricité ne comptant que pour 12%.AXENNE MARS 2009 P.16
  • 17. 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 1 : Répartition des différentes énergies de chauffage des maisons en 2007 2.1.2.3. Evolution des modes de chauffageSur les logements collectifs et les maisons individuelles, la répartition des énergies dechauffage a évolué. Le fioul recule très fortement au profit de lélectricitéessentiellement. L’électricité et le gaz naturel deviennent quasiment les seulesénergies 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 urbainsur 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
  • 18. 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 TSSi la répartition des énergies de chauffage semble relativement diversifiée pourlensemble du parc existant, il nen est pas de même pour les nouvelles constructionsqui sorientent de plus en plus sur des solutions de chauffage au gaz naturel ou àlélectricité (dont pompes à chaleur).La nécessité de favoriser les énergies renouvelables en substitution du gaz estévidente puisquil sagit là de réduire les émissions de gaz à effets de serre, quant à lasubstitution de lélectricité, les arguments sont, là aussi, multiples : 1.la demande délectricité doit être limitée pour le chauffage si lon 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 lélectricité 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 lélectricité entraînent dimportants et coûteux investissements pour le renforcement des réseaux électriques. 2.1.3. LE MODE DE CHAUFFAGE DE L’EAU CHAUDE SANITAIRELe mode de chauffage de l’eau chaude sanitaire n’est pas une donnée disponible dansle 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 pasnécessairement la même que pour le chauffage du logement.L’eau chaude sanitaire peut être assurée par les énergies suivantes : l’électricité, legaz (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
  • 19. 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 TSNous prendrons les hypothèses suivantes pour la détermination de l’énergie dechauffage 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 LOGEMENTNous nous intéressons à la dynamique du logement entre 1999 et 2007. Ces donnéesnous renseignent quant au nombre de logements collectifs et de maisons individuellesqui ont été construits en neuf ans sur le territoire.La plupart de ces maisons individuelles auraient pu être équipées dun systèmesolaire combiné ou d’une chaufferie bois. Cette approche sur la dynamique dulogement, sur une période de neuf ans, met également en évidence que si un effortimportant doit être effectué pour que ces logements et maisons soient équipésdénergies renouvelables, le parc existant est toutefois beaucoup plus important enregard du nombre de constructions neuves réalisées.Près de 13 000 logements collectifs et de 2 600 maisons ont été construits en neufans (entre 1999 et 2007) sur un total de plus de 144 000 logements collectifs et prèsde 33 000 maisons sur le territoire de la Métro (en 2007). Le gisement est doncbeaucoup plus important sur les constructions existantes - sur lesquelles il esttoutefois plus difficile dintervenir que sur le neuf.AXENNE MARS 2009 P.19
  • 20. 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 2 : Dynamique du logement entre 1999 et 2007La création d’une dynamique importante sur le neuf permettrait de motiver lespropriétaires (surtout de maisons individuelles) à équiper leur patrimoine de systèmesà énergies renouvelables.La dynamique de construction retenue pour l’analyse des gisements nets à l’horizon2020 est d’environ 1 600 logements/an et 300 maisons/an.Il faut noter que cette dynamique de construction est sensiblement équivalente à cequ’il nous a été donné par le service Habitat – Logement de la Métro (1 800logements/an en première estimation). 2.3. LES GRANDS PROJETS DE CONSTRUCTION ET D’AMENAGEMENTNous avons tenu compte des projets Giant et Campus dans les gisements nets. Uneproduction 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, nousavons conservé une puissance en photovoltaïque importante pour l’équivalent d’un oudeux projets d’envergure (12 MWc et 10 200MWh/an).AXENNE MARS 2009 P.20
  • 21. 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 TS3. ANALYSE CARTOGRAPHIQUE 3.1. TYPOLOGIE DES BATIMENTSNous avons établi une typologie des bâtiments sur la base des caractéristiques destoitures (terrasse ou inclinée), de la hauteur des bâtiments ainsi que sur leurpositionnement en regard de la cartographie Corine Land Cover3.Cette typologie nous permet de faire la distinction entre les maisons dhabitations etles immeubles. Cela nous permet également didentifier les bâtiments en zoneindustrielle. Carte 3 : Répartition des maisons, immeubles et bâtiments industriels3 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 doccupation du territoire : Territoires artificialisés, Territoires agricoles Forêts et milieux semi-naturels, Zones humides, Surfaces en eau.AXENNE MARS 2009 P.21
  • 22. 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 toitureAXENNE MARS 2009 P.22
  • 23. 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 3.2. LES CONTRAINTES REGLEMENTAIRES DE PROTECTION DU PATRIMOINE BATILe positionnement dun bâtiment en regard des protections patrimoniales définit lespossibilités dimplanter un capteur solaire thermique ou photovoltaïque sur unetoiture. Il faut également tenir compte des dispositions générales du PLU (Plan LocaldUrbanisme) qui indique les contraintes à respecter. Dans certains secteurs, desrèglements plus contraignants existent (Site classé, ZPPAUP, périmètre desmonuments historiques …). Nous présentons ci-après le classement de ces zones deprotection de la plus contraignante à la moins rédhibitoire pour limplantation depanneaux solaires.La réglementation va prochainement évoluer à la suite du Grenelle del’environnement. En effet, la mesure N°4 présentée dans le document « 50 mesurespour un développement des énergies renouvelables à haute qualitéenvironnementale » précise :Mesure n°4 - Le permis de construire ne pourra plus s’opposer à l’installation desystèmes de production d’énergie renouvelable sur les bâtiments, sauf dans despérimètres nécessitant une protection, identifiés par l’autorité compétente en matière de planlocal 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’unmonument historique devrait être repensée et évoluer vers une définition plus précisede la zone d’interaction avec le monument historique.Les indications ci-dessous ne tiennent pas compte de ces évolutions qui ne sont pasencore actées. 1. Les secteurs sauvegardésLes capteurs solaires vont très difficilement s’insérer dans un secteur sauvegardé. Iln’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 classésLes capteurs solaires devront être parfaitement intégrés au site. Il faut absolumentéviter les pièces rapportées et les perceptions visuelles qui entreraient en concurrenceavec le site classé. Il paraît difficile d’installer des capteurs solaires dans un siteclassé. 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 puisqueles capteurs ne devront pas être visibles du domaine public. Au cas où cela s’avéreraitimpossible, les capteurs devront offrir une discrétion maximale en recherchant uneteinte 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 historiquesAXENNE MARS 2009 P.23
  • 24. 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 TSL’implantation d’un champ solaire est possible dans un périmètre de 500 mètres derayon autour d’un édifice protégé, sous réserve d’étudier précisément les perceptionsdu champ solaire depuis les édifices et d’effectuer un examen des covisibilités del’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 jusquà un édificecomme une cathédrale ou un château). 5. Les sites inscritsL’implantation d’un champ solaire est possible dans un site inscrit, sous réserved’étudier précisément les perceptions du champ solaire depuis les édifices etd’effectuer un examen des covisibilités de l’édifice et du champ solaire depuisdifférents points de vue remarquables. Il y a 17 sites inscrits sur le territoire (exemple : place de Verdun à Grenoble). Carte 4 : Le patrimoine culturelAXENNE MARS 2009 P.24
  • 25. 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 TSD’après la classification présentée et les différentes zones protégées au titrepatrimonial, une carte représentant quatre niveaux denjeu pour limplantation depanneaux solaires a pu être réalisée (voir page suivante) :1. un niveau denjeu rédhibitoire où limplantation de panneaux solaires est interdite,2. un niveau denjeu fort où limplantation de panneaux solaires est difficile,3. un niveau denjeu moyen où limplantation de panneaux solaires est délicate,4. les zones où il ny a pas de contraintes patrimoniales. Carte 5 : Niveau d’enjeu pour l’implantation de panneaux solaires au regard des contraintes patrimonialesAXENNE MARS 2009 P.25
  • 26. 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 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 patrimonialeSi dans lensemble peu de toitures semblent concernées par une contrainte dordrepatrimonial, il faut toutefois noter que sur certaines communes la surface de toituresen zones délicates est quasiment aussi importante que la surface de toitures en zonesnon contraintes (exemple : Domène, Veurey-Voroize, Sassenage) voire même est plusimportante comme sur la commune de Corenc. Ceci est dû à la présence demonuments historiques. Aucune zone sur le territoire de la Métro ne présente uneinterdiction d’implantation de capteurs solaires du fait d’une protection patrimonialeforte. Le plus fort niveau de contrainte implique une implantation difficile ; ils’applique sur le site classé situé sur la commune de Sassenage et dans la ZPPAUPdu centre historique de Grenoble. 3.3. LES CONTRAINTES D’EXPOSITION : BATIMENT A L’OMBRENous avons isolé les toitures de tous les immeubles ou maisons qui sont à lombre dufait de la présence dun bâtiment de plus grande hauteur situé au sud. Pour cela,seuls les bâtiments susceptibles dêtre à lombre de 10 heures à 14 heures (heuresolaire) pendant plus de six mois de lannée ont été pris en compte.Ainsi, le bâtiment 2 sur la figure ci-dessous est considéré comme non favorable àlimplantation de panneaux solaires. Par contre, le bâtiment 3 nétant à lombre quendébut de matinée nous ne lavons pas éliminé puisque lensoleillement à cette périodede la journée est moins important. Lorographie est bien sûr prise en compte dans lecadre de cette analyse. 10 heures Bât 14 heures 1 Bât 2 Bât 3 Bien quétant à lombre en début dematinée, ce bâtiment Zone dombre du mois nest pas pris en doctobre au mois de compte février Figure 9 : Méthodologie de prise en compte des bâtiments à l’ombreLa carte suivante fait apparaître les bâtiments susceptibles dêtre à lombre (en rouge)pendant une période trop importante dans lannée pour que la production depanneaux solaires qui y seraient installés soit intéressante.AXENNE MARS 2009 P.26
  • 27. 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 6 : Représentation des bâtiments à l’ombreAXENNE MARS 2009 P.27
  • 28. 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 en % de la Type de bâtiment Type de toiture Surface à lombre (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 bâtimentLes bâtiments le plus souvent à l’ombre sont les maisons avec toiture-terrasse, maiselles représentent le plus faible nombre de bâtiments. Ce sont ensuite les immeublesqui sont les plus touchés.D’une manière générale, les bâtiments se font peu d’ombre de manière continue lesuns aux autres. 3.4. LES CONTRAINTES D’ORIENTATION DES BATIMENTSLorientation des bâtiments est également un paramètre dont il faut tenir compte dansle cas de limplantation dun générateur photovoltaïque ou de capteurs solairesthermiques.Cette orientation doit être idéalement au sud. Voilà pourquoi nous avons identifiétoutes les maisons et immeubles dont les toitures sont à deux pans et mal orientéespour limplantation de ces systèmes.Seuls les bâtiments rectangulaires sont pris en compte puisquil y a une incertitudesur lorientation des toitures pour les bâtiments carrés.Les bâtiments qui ont une toiture orientée en deçà du sud-est et au-delà du sud-ouestsont considérés comme nétant pas favorables à limplantation de capteurs solaires.Ainsi sur la figure ci-dessous, le bâtiment A est bien orienté, le bâtiment B se trouveen 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 CAXENNE MARS 2009 P.28
  • 29. 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 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’ENSOLEILLEMENTNous présentons ici les surfaces qui nont aucune contrainte, patrimoniale outechnique, et qui sont donc susceptibles daccueillir des panneaux solaires.Les tableaux ci-dessous présentent les résultats à l’échelle de la Métro, mais ils sontdisponibles 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 017Les données détaillées en fonction du type de toiture sont utilisées essentiellementpour 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 contrainteCette analyse cartographique du potentiel solaire montre que la grande majorité desbâtiments de l’agglomération ne subit ni contrainte réglementaire ni contrainted’ensoleillement. Ces surfaces d’immeubles, de maisons et de bâtiments industrielssans contrainte totalisent plus de dix millions de mètres carrés. Elles concernent enmoyenne plus d’un immeuble sur deux, deux maisons sur trois et les trois quarts desbâtiments industriels sur le territoire de La Métro.AXENNE MARS 2009 P.29
  • 30. 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 TS4. PRESENTATION DES GISEMENTS NETS 4.1. LES FILIERES « SOLAIRE THERMIQUE » 4.1.1. LES CHAUFFE-EAU SOLAIRES INDIVIDUELS (CESI) 4.1.1.1. Considérations économiquesNous indiquons ci-après les temps de retour sur investissement dune installationsolaire pour le chauffage de leau chaude sanitaire, suivant l’énergie qu’elle substitue : CHAUFFE-EAU SOLAIRE POUR LES MAISONS INDIVIDUELLESEnergie substituée Gaz nat Fioul Propane Electricité HC Chauffage urbainTemps de retour 13 10 8 12 14investisseur (ans)Nombre total demaisons (cible 11 336 1 374 540 19 234 316totale) Électricité heure creuse : dans une optique de renouvellement dun cumulus électrique en fin de vie Tableau 6 : Temps de retour sur investissement de leau chaude solaire pour lhabitatCes temps de retour sur investissement tiennent compte dune augmentation du coûtdes différentes énergies et de linflation. Ils ont été calculés pour une installationsolaire thermique de 4,5 m² (moyenne des installations sur l’agglomération). Le créditdimpôt est bien sûr pris en compte tout comme les subventions de la Région (letemps de retour étant beaucoup plus important sinon). 4.1.1.2. Considérations techniquesNous ne prendrons pas en compte les quelques maisons alimentées par le chauffageurbain. Les maisons équipées dun cumulus électrique seront prises en comptemalgré un temps de retour sur investissement important. En effet, la facilité de miseen œuvre dun chauffe-eau solaire individuel sur une maison équipée dun 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 lapproche cartographique sur lescontraintes dimplantation des panneaux solaires afin de déterminer le gisementatteignable techniquement et légalement (gisement net). Pour les maisons, 64 % sont« éligibles » pour linstallation de capteurs solaires (voir Tableau 5 : Surface de toituresans aucune contrainte).AXENNE MARS 2009 P.30
  • 31. 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 TSGisement net des chauffe-eau solaires individuels dans les maisons existantes : CHAUFFE-EAU SOLAIRE INDIVIDUEL DANS LHABITAT EXISTANT Nombre total de Maisons 19 234 1 374 540 11 336 (cible totale) Energie utilisée pour leaux 64% Electricité Fioul Gaz bouteille Gaz naturel chaude sanitaire Gisement net CESI 12 295 878 345 7 246 (nb dinstallations) Gisement net annuel 1 025/an 59/an 23/an 483/an (nb dinstallations) Tableau 7 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires individuels sur le parc des maisons existantesLe gisement net annuel tient compte du renouvellement des équipements (tous les 15ans pour une chaudière fioul ou gaz et tous les 12 ans pour un cumulus électrique). Ilest en effet plus facile de proposer un CESI lors du changement des actuels systèmesde chauffage de leau 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 quil est préférable de sorienter sur un système solaire combiné(chauffage + eau chaude) lorsque lhabitation nest pas construite. CHAUFFE-EAU SOLAIRE INDIVIDUEL DANS LHABITAT NEUF Nombre de Maisons/an 146/an 3/an 8/an 167/an (cible totale) Energie utilisée pour leau x 64% Electricité Fioul Gaz propane Gaz naturel chaude sanitaire Gisement net annuel CESI (nb 93/an 2/an 5/an 107/an dinstallations) 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
  • 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 4.1.2. LES SYSTEMES SOLAIRES COMBINES (SSC) 4.1.2.1. Considérations économiquesNous indiquons ci-après les temps de retour sur investissement dune installationsolaire pour le chauffage dune habitation et de leau chaude sanitaire (ECS) : SYSTEME SOLAIRE COMBINE POUR LES MAISONS INDIVIDUELLESEnergie substituée Gaz nat Fioul Propane Electricité HC Chauffage urbainTemps de retour 12 9 7 15 13investisseur (ans)Nombre total demaisons (cible 11 336 6 870 674 7 295 395totale) Électricité heure creuse : dans une optique de renouvellement dun cumulus électrique en fin de vie Tableau 9 : Temps de retour sur investissement du chauffage solaire pour lhabitatCes temps de retour sur investissement tiennent compte dune augmentation du coûtdes différentes énergies et de linflation. Ils ont été calculés pour une installationsolaire thermique de 19 m² (moyenne des installations existantes surl’agglomération). Le crédit dimpôt est bien sûr pris en compte tout comme lessubventions de la Région (le temps de retour étant beaucoup plus important sinon). 4.1.2.2. Considérations techniquesPour les maisons existantes, les maisons chauffées au gaz naturel, de même que lesquelques maisons alimentées par le chauffage urbain et celles chauffées à lélectricité,ne sont pas prises en compte. Seules les maisons équipées dun système de chauffageau gaz propane ou au fioul seront prises en compte. Pour une habitation chauffée àlélectricité la mise en œuvre dun chauffage solaire demanderait un investissementtrop important, et pour les habitations chauffées au gaz naturel ou via le chauffageurbain, le temps de retour sur investissement est trop important. Lidéal pourlinstallation dun système solaire combiné est de se trouver en présence dun plancherchauffant existant à basse température qui peut être alimenté par une pompe àchaleur air-eau par exemple.Pour les maisons neuves, toutes les énergies sauf le chauffage urbain (complexité demise en place) sont prises en compte ; en effet, les coûts sont nettement réduitslorsque l’installation est prévue dès la conception de la maison, ce qui la rend plusattractive même si l’énergie principale de chauffage de la maison est « peu chère ».La mise en place dun système solaire combiné impose de trouver un espace dégagéorienté au sud et incliné à plus de 45°, cela signifie quil ne sera pas possibledimplanter ces systèmes sur toutes les habitations ciblées. Voilà pourquoi nous avonsAXENNE MARS 2009 P.32
  • 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 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 lapproche cartographique sur les contraintes dimplantation des panneaux solaires. Gisement net des systèmes solaires combinés dans les maisons existantes : SYSTEME SOLAIRE COMBINE DANS LHABITAT EXISTANT Nombre total de Maisons 6 870 674 (cible totale) Energie utilisée pour leau x 64% x 50% Fioul Gaz Propane chaude sanitaire Gisement net SSC 2 196 216 (nb dinstallations) Gisement net annuel 146/an 14/an (nb dinstallations) 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 lhabitation et de leau chaude sanitaire. Gisement net des systèmes solaires combinés dans les maisons neuves : SYSTEME SOLAIRE COMBINE DANS LHABITAT NEUF Nombre de Maisons/an 69/an 166/an 17/an 10/an (cible totale) Energie utilisée pour lex 64% x 50% Electricité Gaz naturel Fioul Gaz bouteille chauffage Gisement net annuel SSC 22/an 53/an 5/an 3/an (nb dinstallations) Tableau 11 : Gisement net pour les systèmes solaires combinés sur des maisons neuves Le gisement dans les habitations neuves est inférieur à ce quil 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
  • 34. 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 4.1.3. LES CHAUFFE-EAU SOLAIRES COLLECTIFS (CESC) 4.1.3.1. Considérations économiquesNous indiquons ci-après les temps de retour sur investissement dune installationsolaire pour le chauffage de leau chaude sanitaire pour les différentes énergiesexistantes : CHAUFFE-EAU SOLAIRE COLLECTIFEnergie substituée Gaz nat Fioul Propane Electricité Chauffage urbainTemps de retour 18 16 7 13 14investisseur (ans)Nombre total delogements (cible 20 413 7 106 174 38 666 24 768totale)Tableau 12 : Temps de retour sur investissement de leau chaude solaire pour les logements collectifsCes temps de retour sur investissement tiennent compte dune augmentation du coûtdes différentes énergies et de linflation. Ils ont été calculés pour une installationsolaire thermique de 45 m² (moyenne des installations existantes surl’agglomération). Les subventions de la Région - 30 % - sont prises en compte (letemps de retour étant beaucoup plus important sinon). 4.1.3.2. Considérations techniquesDans l’habitat collectifLes immeubles collectifs existants équipés dun chauffage de leau chaude sanitaireindividuel (type chaudière gaz ou cumulus électrique) ne sont pas pris en compte.Seuls les bâtiments existants équipés deau chaude solaire collective au fioul ou aupropane sont comptabilisés pour lanalyse du gisement net. Les bâtiments existantsraccordés au réseau de chaleur et au gaz naturel sont moins disposés à basculer surlénergie solaire (temps de retour sur investissement plus important).Pour les immeubles collectifs neufs, les chauffages au gaz naturel et électricité sontpris en compte ; en effet, les coûts sont nettement réduits lorsque l’installation estprévue dès la conception de l’immeuble, ce qui la rend plus attractive même sil’énergie principale de chauffage est « peu chère ». Les autres énergies n’ont pas étéprises en compte en raison essentiellement du faible nombre d’immeubles yrecourant.La cible indiquée dans le tableau est pondérée avec le coefficient issu de lapprochecartographique sur les contraintes dimplantation des panneaux solaires afin dedéterminer le gisement atteignable techniquement et légalement (gisement net). PourAXENNE MARS 2009 P.34
  • 35. 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 TSles immeubles 56 % sont « éligibles » pour linstallation de capteurs solaires (voirTableau 5 : Surface de toiture sans aucune contrainte).Nous avons retenu un ratio de 1,5 m² de capteur solaire installé par logement et pourestimer le nombre dinstallations, 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 leau 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 dinstallations) Tableau 13 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires collectifs sur le parc de logements collectifs existantsUn système solaire pour leau chaude sanitaire sur un immeuble collectif peut-êtremis en œuvre nimporte quand dans la mesure où il sagit de préchauffer leausanitaire et donc dinstaller un ballon solaire en amont du préparateur deau chaudeexistant.Gisement net des chauffe-eau solaires collectifs dans l’habitat collectif neuf :Nous avons pris la mêmepondération pour calculer le CHAUFFE-EAU SOLAIREgisement net annuel dans les COLLECTIF DANS LESimmeubles neufs. IMMEUBLES NEUFS Nombre de logements/an 498/an 933/an x 1,5 m² par logement x 56% Energie utilisée pour leau 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 dinstallations)AXENNE MARS 2009 P.35
  • 36. 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 TSSur les bâtiments publics neufsCertains bâtiments publics sont tout à fait adaptés à l’installation de capteurs solairesthermiques pour la production d’eau chaude sanitaire : c’est le cas par exempled’établissements de santé ou d’action sociale, d’hébergement, de bâtimentsaccueillant des activités culturelles et de loisirs, etc.Les données concernant la construction de ce type de bâtiments sont disponibles parl’intermédiaire du fichier SITADEL de la DRE (voir § sur la Dynamique deconstruction). Les catégories de regroupement utilisées dans ce fichier necorrespondent pas forcément toutes à des bâtiments qui pourraient être équipésd’installations solaires (exemple : auditorium ou bibliothèque pour la catégorieculture/loisir), c’est la raison pour laquelle un coefficient de 50% a été appliqué auxchiffres du fichier pour estimer le nombre de bâtiments intéressants.Les besoins en eau chaude sanitaire de ces bâtiments ont ensuite été calculés grâceaux données du CEREN (consommations unitaires par branche à climat normal).A partir des données de consommation, les surfaces de capteurs nécessaires ont étécalculées puis pondérées avec les coefficients obtenus à partir de l’analysecartographique.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, détudiants, 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 deau 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 dinstallations 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
  • 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 4.1.4. LE CHAUFFAGE DES PISCINES 4.1.4.1. Considérations économiquesLinvestissement pour la solarisation d’une piscine est généralement amorti sur unepériode 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 cellesutilisant actuellement une énergie de chauffage relativement chère (commel’électricité ou le fioul). Cependant, la substitution du gaz naturel reste égalementintéressante bien que le temps de retour soit plus long. 4.1.4.2. Considérations techniquesParmi les 46 bassins existants sur le territoire de l’agglomération grenobloise, seulescelles ayant une surface supérieure à 200 m² ont été retenues : ce sont celles qui onta priori une utilisation continue. La surface de ces 29 piscines de plus de 200 m²sélève à 12 165 m², ce qui pourrait représenter une surface de capteurs solaires de6 000 m².La principale contrainte pour la solarisation d’une piscine est de disposer d’unesurface disponible suffisante, au sol ou en toiture, pour y implanter les capteurs, carla surface de capteurs nécessaire est égale, en première approximation, à la moitié dela surface du bassin à chauffer. Pour refléter cette contrainte, un coefficient de 50% aété 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. Legisement 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 existantesActuellement, il n’y a pas de piscine équipée en solaire thermique, que ce soit pour lemaintient en température des bassins ou pour le préchauffage de l’eau derenouvellement des bassins et/ou de l’eau chaude sanitaire, sur l’agglomération deGrenoble.AXENNE MARS 2009 P.37
  • 38. 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’INDUSTRIELes activités qui se prêtent le mieux à linstallation dun chauffe-eau solaire sont lesactivités annuelles pour lesquelles la consommation deau chaude est importante(industrie agro-alimentaire, papeterie, etc.).Sur la base des données de construction SITADEL sur les bâtiments industriels horsstockage, il est possible d’estimer un gisement net : en effet, il est plus facile deconcevoir une installation de ce type dès la conception d’un bâtiment.Ces bâtiments ont été pondérés par les coefficients obtenus pour les bâtimentsindustriels (zones d’activité) à partir de l’analyse cartographique (76%). Le résultat aencore été multiplié par 5 % car l’étude au cas par cas de ces industries risque d’enAXENNE MARS 2009 P.38
  • 39. 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 TSfaire émerger un grand nombre pour lequel une installation de chauffage solaire del’eau n’est pas adaptée.Gisement net du solaire thermique dans l’industrie : SOLAIRE HAUTE- TEMPERATURE POUR LINDUSTRIE Laiterie, abattoir, cave vinicole, Type de bâtiment usines, etc. nb dindustrie 41/an x 76% x 5% (cible totale) Gisement net annuel 2/an (nb dinstallations) Tableau 17 : Gisement net pour le solaire thermique dans l’industrie 4.2. LES FILIERES « BOIS ENERGIE » 4.2.1. DEMARCHE ET NOTE METHODOLOGIQUELe bois énergie dans lhabitat est étudié dune part dans le cadre dun chauffagedappoint, pour favoriser des équipements performants, et dautre part, pour lechauffage des maisons neuves ou existantes se prêtant à linstallation dune chaufferiebois.Dans le secteur collectif, la démarche consiste essentiellement à sintéresser àlimplantation de chaufferies bois collectives et aux réseaux de chaleur. 4.2.2. LES POELES ET INSERTSLes appareils de type inserts ou poêles sont fréquemment installés en appoint sur lesmaisons chauffées à lélectricité. Au plan national, un ménage sur deux en résidenceprincipale déclare posséder un chauffage au bois, insert ou poêle (d’après les chiffresclés du bâtiment, ADEME 2007).D’autre part, pour la promotion des équipements performants de type inserts oupoêles à bois, toutes les maisons actuellement équipées par des équipements anciensforment un gisement potentiel.L’enjeu est important puisqu’il consiste, d’une part à moderniser un parcd’équipements estimé à plus de 5 000 cheminées et poêles, et d’autre part à équiperde poêles les maisons actuellement chauffées à l’électricité, au fioul ou au gaz naturelqui n’en possèdent pas.Sur les maisons qui ne sont actuellement pas équipées de poêles ou inserts, uncoefficient de 50 % a été affecté compte tenu de la difficulté d’installer un conduit defumée.En ce qui concerne les maisons neuves, on considère qu’il serait possible déquiperles trois quarts des maisons situées en dehors des zones de tissu urbain dense.AXENNE MARS 2009 P.39
  • 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 TSGisement 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 économiquesNous indiquons ci-après les temps de retour sur investissement dune chaufferie boispar rapport aux différentes énergies existantes : CHAUDIERE INDIVIDUELLE AUTOMATIQUE AU BOIS câbles chauffantEnergie Gaz nat Fioul Propane Electricité HP Electricité HCsubstituéeTemps de retour 11 1 1 3 7investisseurNombre total demaisons (cible 11 336 6 870 674 7 295totale)Tableau 19 : Temps de retour sur investissement des chaudières automatiques au bois danslhabitatCes temps de retour sur investissement tiennent compte dune augmentation du coûtdes différentes énergies et de linflation. Ils ont été calculés pour une chaufferie boisaux granulés de 15 kW (utilisée dans une maison de 160 m²) et comparés avec uninvestissement traditionnel (le prix de la fourniture et de la pose d’une chaudière oud’un système de chauffage électrique ainsi que des émetteurs).Ils sont calculés par comparaison entre une chaudière granulés bois et l’installationde chauffage indiquée dans le tableau. Le calcul est effectué dans le cadre duremplacement de l’installation existante lorsque celle-ci est en fin de vie.Le crédit dimpôt 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
  • 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 TSPour linstallation de chaudières aux granulés de bois, nous orientons notre approchesur les propriétaires actuellement chauffés au fioul et au gaz propane. Ce sont eux quisont le plus enclins à changer dénergie compte tenu de la hausse des prix depuis lescinq dernières années. Les propriétaires équipés dun chauffage à lélectricitésorienteront plus difficilement sur le bois énergie puisquune telle installationsupposerait également de faire des travaux pour les émetteurs de chaleur et le réseauhydraulique. Quant aux maisons chauffées actuellement au gaz naturel, le temps deretour est plus important. 4.2.3.2. Considérations techniques et réglementairesEn ce qui concerne l’installation de chaudières à granulés de bois, un coefficient de30% a été appliqué sur les maisons existantes chauffées au fioul, au gaz propane etau bois ou au charbon ainsi que sur les maisons neuves. Ce coefficient permet detenir compte de critères qui doivent être respectés pour envisager la mise en placed’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 dinstallations) Tableau 20 : Gisement net pour les chaudières automatiques au bois dans les maisonsRappel des données 2007 :Fin 2007, le nombre de chaudières automatiques individuelles au bois sur le territoirede l’agglomération grenobloise était de 66 pour une puissance installée de 1,46 MWau total.AXENNE MARS 2009 P.41
  • 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 4.2.4. LE BOIS ENERGIE DANS LES ETABLISSEMENTS PUBLICSLe potentiel de mise en œuvre du bois énergie vise des chaudières individuelles pource type de bâtiments, mais également la création de petits réseaux de chaleur. Eneffet, la concentration de lhabitat et des équipements collectifs incite à réfléchir à cetype dapproche.La mise en place dun 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 lactivité locale et la création demplois (valorisation des sous-produits bois, entretien et gestion des équipements de chauffage), - de réduire la facture énergétique finale des consommateurs qui nont 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 bâtimentscollectifs suivants : - les établissements denseignement (écoles, collèges, lycées), - les équipements collectifs sportifs (stades, piscines, gymnases, etc.), - les établissements de santé, - les équipements collectifs daction sociale, - les équipements d’hébergement.Le gisement global, c’est-à-dire non pondéré par une approche sur les contraintesréglementaires et techniques, calculé pour ces installations a été ensuite affecté d’uncoefficient 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 collectifsAXENNE MARS 2009 P.42
  • 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 4.2.5. LE BOIS ENERGIE SUR LES RESEAUX DE CHALEURL’agglomération de Grenoble est marquée par ses réseaux de chauffage urbaininterconnectés présents sur sept communes de l’agglomération. Les centrales quil’alimentent utilisent pour certaines du bois, au moins en partie.Les prospectives quant au chauffage urbain communiquées par la CCIAG sontdonnées ici, mais elles concernent également l’incinération d’autres combustiblesorganiques : - 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’hypothèsede deux réseaux de chaleur bois énergie qui totaliserait une production de50 000 MWh/an.En ce qui concerne des réseaux de chaleur plus petits, mis en place par exempleautour d’un bâtiment public, ils sont inclus dans le paragraphe précédent. 4.3. LES FILIERES « GEOTHERMIE » 4.3.1. DANS L’HABITAT INDIVIDUELDans l’habitat individuel, l’énergie exploitable est la géothermie de surface, dite « trèsbasse énergie » ; elle ne peut être utilisée pour le chauffage d’habitations que parl’intermédiaire de pompes à chaleur. Pour déterminer les gisements netsd’installation de pompes à chaleur dans l’habitat individuel, les hypothèses suivantesont 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
  • 44. 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 TSCapteurs verticauxDans l’existant, l’installation d’une pompe à chaleur pose le problème de la diffusionde la chaleur à l’intérieur de la maison ; en effet, si la maison possède une chaudièrealimentant un réseau hydraulique de radiateurs, ceux-ci dont dimensionnés pourfonctionner à la température de l’eau produite par la chaudière, c’est-à-dire environ80°C, alors que la pompe à chaleur produit généralement de l’eau à « bassetempérature » c’est-à-dire 50°C environ. Il est donc nécessaire d’adapter lesémetteurs, ce qui peut impliquer de les changer. C’est pourquoi seules les maisonschauffées avec les énergies les plus « chères » – le fioul et le propane – ont étéretenues comme cibles.Pour tenir compte de la potentialité des sols déterminée dans le rapport sur lesgisements bruts, le coefficient appliqué découle du taux de maisons situées sur leszones 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 difficultésd’implantation possibles sur le terrain considéré.Le gisement net annuel a été calculé en divisant le gisement net par 15 (durée de 15ans des chaudières que les pompes à chaleur viennent remplacer).Gisement net des pompes à chaleur dans les maisons existantes : GEOTHERMIE VERTICALE DANS LHABITAT 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 dinstallations) Gisement net annuel 230 23 (nb dinstallations) Tableau 22 : Gisement net des pompes à chaleurs dans l’habitat individuel existantCapteurs horizontauxLe nombre de maisons neuves individuelles construites chaque année a été affectéd’un coefficient de 59% permettant de retranscrire les différentes potentialités sur leterritoire de la Métro (cf. rapport sur les gisements bruts) : ce coefficient est calculé àpartir du taux de maisons situées dans les zones les plus favorables.De plus, un coefficient de 50 % a été appliqué pour tenir compte des difficultésd’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
  • 45. 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 TSGisement net des pompes à chaleur dans les maisons neuves : GEOT HERMIE HO RIZO NT AL E DANS LHABITAT NEUF Nombre de maisons/an 325/an (cible totale) x 59% x 50% Gisemen t net geo th. Horiz. 97/an (nb din stallation s) Tableau 23 : Gisement net des pompes à chaleurs dans l’habitat individuel neuf 4.3.2. DANS L’HABITAT COLLECTIFÉtant données les difficultés de mise en place d’une pompe à chaleur et d’un foragesur nappe pour des immeubles de logements existants, seul le gisement sur lesimmeubles neufs a été retenu.Le nombre d’immeubles neufs construits chaque année a été affecté d’un coefficientde 88% permettant de retranscrire les différentes potentialités sur le territoire de laMétro (cf. rapport sur les gisements bruts) : ce coefficient est calculé à partir du tauxd’immeubles situés dans les zones les plus favorables.De plus, un coefficient de 50 % a été appliqué pour tenir compte des difficultésd’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 dimmeubles/an 134/an (cible totale) x 88% x 50% Gisement net 59/an (nb dinstallations) Tableau 24 : Gisement net des pompes à chaleurs dans l’habitat collectif neufAXENNE MARS 2009 P.45
  • 46. 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. LES FILIERES « PHOTOVOLTAÏQUE »Nous indiquons ci-après les temps de retour sur investissement dune installationphotovoltaïque pour les différents acteurs et suivant le type de structure des modules(standard ou intégré au bâti) : INSTALLATION PHOTO- VOLTAÏQUE Habitat individuel Collectivité EntrepriseStructure des Intégration Intégration Intégration Standard Standard Standardmodules au bâti au bâti au bâtiTemps de retour 10 6 15 8 16 10investisseur (ans)Tableau 25 : Temps de retour sur investissement dune installation photovoltaïque pourdifférents maîtres douvrageCes temps de retour sur investissement tiennent compte du tarif d’achat del’électricité photovoltaïque, des subventions de la Région Rhône-Alpes et du créditdimpôt 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’HABITATToutes les habitations existantes sont susceptibles dêtre équipées dun générateurphotovoltaïque, il faut donc simplement tenir compte des contraintes réglementaires(3kWc : le seuil pour bénéficier du crédit d’impôt et du taux de TVA réduit) ettechniques (orientation des maisons, ombres portées, etc.) afin de déterminer legisement net de la filière photovoltaïque.Pour les habitations neuves, nous avons pris comme hypothèse qu’une intégrationarchitecturale sur toiture inclinée serait toujours réalisée compte tenu de la prime de27 cts€/kWh qui permet dobtenir un temps de retour sur investissement beaucoupplus intéressant. Le coefficient affecté pour calculer le gisement net est le même quepour les habitations existantes.Les cibles indiquées dans le tableau sont pondérées avec lapproche cartographiquesur les contraintes dimplantation des modules photovoltaïques afin de déterminer legisement atteignable techniquement et légalement (gisement net). Pour les maisonsen toiture-terrasse, 74 % sont situées en zone non contrainte pour linstallation deAXENNE MARS 2009 P.46
  • 47. 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 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 LHABITAT INDIVIDUEL Toiture terrasse Toiture inclinée Toiture inclinée structure structure structure intégrée sur Type dinstallation standard sur intégrée sur le neuf par an lexistant lexistant Nombre total de maisons 1 074 31 726 325/an (cible totale) Gisement net pour lesx 74 % (toiture terrasse) installations photovoltaïques 792 20 190 207/anx 64 % (toiture inclinée) (nb dinstallations) 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 lintégration 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 dinstallations 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
  • 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 4.4.2. LE PHOTOVOLTAÏQUE RACCORDE AU RESEAU DANS L’HABITAT COLLECTIFSur un immeuble collectif neuf, le promoteur est à même dintégrer un générateurphotovoltaïque sur son bâtiment et le remettre en exploitation à la copropriété. Lefinancement peut alors se faire en côte part des appartements vendus et les revenusde la vente de lélectricité venir en déduction des charges de copropriétés. Cetteapproche permet également dengager les promoteurs sur des solutions dutilisationrationnelle de lénergie 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 netpour cette catégorie de projets.Les cibles sont les surfaces de toitures existantes par catégorie ou construites chaqueannée (déterminées grâce au fichier SITADEL). Elles sont pondérées par le coefficientdéterminé dans l’approche cartographique (85% pour les toitures-terrasses, 44%pour les toitures inclinées et 56% tous types de toitures confondus). Un autrecoefficient leur est appliqué : - de 40% pour les toitures-terrasses pour tenir compte des lanterneaux, conduits de ventilation, cages dascenseur, 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 LHABITAT COLLECTIF Toiture terrasse Toiture inclinée Type dinstallation Membrane structure intégrée sur des amorphe sur Structure intégrée immeubles neufs lexistant sur lexistant 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 dinstallations) 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 neufsRappel des données 2007 :Fin 2007, le nombre dinstallations photovoltaïques en collectif sur le territoire del’agglomération grenobloise était de 19 pour une surface totale de 3 304 m².AXENNE MARS 2009 P.48
  • 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 4.4.3. LE PHOTOVOLTAÏQUE RACCORDE AU RESEAU SUR LES GRANDS BATIMENTSLes bâtiments ont été sélectionnés pour leurs aspects démonstratifs. Au-delà dunobjectif de production délectricité, le propriétaire pourra mettre en valeurl’installation photovoltaïque. La fréquentation des sites étant importante ethétéroclite, il sera possible de placer un panneau dindication à lentrée des bâtimentspour présenter en direct la production du générateur, sur les bâtimentsd’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 lesimmeubles (zones urbaines denses) à partir de l’analyse cartographique (56%). Uncoefficient de 40% a ensuite été appliqué, car la surface de toiture n’est jamaisdisponible en totalité (lanterneaux, conduits de ventilation, cages d’ascenseur, etc.).La surface SHON donnée par le fichier SITADEL avait préalablement été divisée par lenombre d’étages pour obtenir la surface de toiture.Pour les bâtiments existants, leur localisation précise étant connue, il a été possiblede leur appliquer directement la méthodologie cartographique du gisement net pourdéterminer combien d’entre eux n’étaient soumis à aucune contrainte. Un coefficientde 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 denseignement, 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 dinstallation 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 existantsAXENNE MARS 2009 P.49
  • 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 TSLes bâtiments industrielsLe gisement net doit être considéré sur les bâtiments industriels existants et nouveauxqui pourraient bénéficier dun tarif dachat avantageux si les modules sont intégrés aubâti.En ce qui concerne les bâtiments industriels existants clairement identifiés sur lacarte, nous avons évalué un gisement net à partir de leurs orientations et de leurspositionnements précis vis-à-vis des contraintes patrimoniales. 40% de la surface detoiture ont été considérés comme disponibles pour les toitures inclinées, et 70% de lamoitié de la surface pour les toitures inclinées.En ce qui concerne les bâtiments neufs, les chiffres de construction du fichierSITADEL 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 dinstallations) 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 RESEAUÉtant donnés les tarifs d’achat de l’électricité produite à partir de l’énergie solaire, ilest plus intéressant financièrement de vendre l’électricité produite plutôt que de laconsommer en substitution de l’électricité achetée sur le marché.C’est pourquoi les installations photovoltaïques non raccordées au réseau ne voient lejour que dans des cas bien particuliers de bâtiments en site isolé, et trop loin duréseau de distribution d’électricité pour que le coût de raccordement soit inférieur aucoût d’une installation solaire. Le gisement de ces installations solaires est trèsmarginal. 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
  • 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 4.5. 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 lebilan 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 METHODOLOGIQUEUn 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. Cetteinstallation, réglementée par les documents d’urbanisme en vigueur, a des influencessur son milieu, qu’il s’agisse des hommes, de la faune, de la flore ou encore dupaysage, tant dans ses représentations locales que dans les pratiques humaines à sonégard.Les principales contraintes à étudier avant l’implantation d’un parc éolien sontclassées 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 sensibilitéet 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 descontraintes les plus fortes n’est pas présente, à savoir la contrainte de se trouver àplus de 500 mètres des habitations.Ainsi, toutes les autres contraintes devront être étudiées dans le cadre del’élaboration éventuelle de ZDE (Zone de Développement de l’Éolien) sur le territoirede l’agglomération grenobloise.AXENNE MARS 2009 P.51
  • 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 4.6.2. LA CONTRAINTE DES HABITATIONSLa carte ci-dessous représente les zones de tissu urbain où l’implantation d’éoliennesest exclue compte tenu de la présence d’habitations. Carte 8 : L’occupation du sol : le tissu urbainSur la carte ci-dessous, nous avons ajouté une contrainte de 500 mètres autour deshabitations qui ne se trouvent pas sur les zones de tissu urbain. Apparaît égalementen fond, la carte issue de l’atlas éolien de l’Isère (gisement éolien, voir rapport 2).AXENNE MARS 2009 P.52
  • 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 Carte 9 : Le tissu urbain et la contrainte de 500 mètres autour des habitationsÉtant donné que les sites doivent être exposés à des vitesses moyennes de vent d’aumoins 5 m/s pour être économiquement exploitables, seul le secteur nord-ouest estpotentiellement intéressant (sur les communes de Noyarey essentiellement mais aussiAXENNE MARS 2009 P.53
  • 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 TSSassenage, Fontaine et Seyssinet-Pariset). La contrainte de la distance aux habitationslaisse encore quelques zones possibles. La carte de synthèse de l’atlas éolien del’Isère confirme cette analyse, en précisant toutefois que cette zone présente une« sensibilité particulière » qui sera à étudier précisément dans le cadre del’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 netAXENNE MARS 2009 P.54
  • 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 4.6.3. LES PETITES EOLIENNES URBAINESDans le cadre de l’étude, il a été décidé de prendre en compte un développementmodéré de petites éoliennes urbaines, insérées potentiellement sur des toitsd’immeubles par exemple. Un potentiel de 15 éoliennes urbaines a été retenu.AXENNE MARS 2009 P.55
  • 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. 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 HORSCONTRAINTES (patrimoniale et CHAUFFAGE ET techniques) CHAUFFE-EAU EAU CHAUDE EAU CHAUDE CHAUFFAGE DE SOLAIRE TRES HAUTE SOLAIRE SOLAIRE MAISON SOLAIRE LEAU DES PISCINES TEMPERATURE TOTAL INDIVIDUEL COLLECTIVE INDIVIDUELLEdans lexistant 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/ansur 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 leau chaude sanitaire 45 m² par installation en moyenne pour leau chaude solaire collective INSTALLATIONS DE CHAUFFAGE AU BOIS GISEMENTS NETS HORS POELES ETCONTRAINTES (patrimoniale et CHAUDIERE CHAUDIERE techniques) RESEAU DE INSERTS AUTOMATIQUE AUTOMATIQUE TOTAL CHALEUR PERFORMANTS* INDIVIDUELLE** COLLECTIVEdans lexistant nombre : 13 088 1 839 14 927 MWh/an : 117 790 48 544 166 335 MWh/ansur 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 HORSCONTRAINTES (patrimoniale et techniques) CAPTEURS CAPTEURS SUR NAPPE TOTAL HORIZONTAUX VERTICAUXdans lexistant nombre : 3 784 3 784 MWh/an : 44 394 44 394 MWh/ansur le neuf par an nombre : 97 59 156 MWh/an : 1 134 2 553 3 686 MWh/an* Il sagit de la quantité de chaleur substituée et non Sources : AXENNE de la quantité de chaleur produite au total INSTALLATIONS PHOTOVOLTAIQUES GISEMENTS NETS HORSCONTRAINTES (patrimoniale et PHOTOVOLTAIQUE PHOTOVOLTAIQUE PHOTOVOLTAIQUE PHOTOVOLTAIQUE techniques) INDIVIDUEL* COLLECTIF** BATIMENTS DANS LINDUSTRIE TOTALdans lexistant 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/ansur 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 lhabitat Sources : AXENNE** 17,4 kWc par installation en collectif AXENNE MARS 2009 P.56
  • 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 5.2. TABLEAU RECAPITULATIF GENERAL Bilan des gisements dénergies Gisement Gisement Gisement identifié sur Gisement Gisement Gisement identifié sur identifié sur identifié sur lexistant identifié sur le identifié sur le le neuf renouvelables lexistant lexistant (MWh/an) neuf neuf (MWh/an) (nb dinst.) (nb dinst./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 lhabitat 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 leau 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 délectricité 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 territoireAXENNE MARS 2009 P.57
  • 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 TSLe gisement net global sur lexistant représente un potentiel de 906 GWh/an (enprenant en compte les projets de la CCIAG à l’horizon 2020), soit une quantitéd’énergie à peu près équivalente à la production des énergies renouvelables à fin2007.Les trois filières présentant le gisement le plus important sont la biomasse (enproduction de chaleur), le photovoltaïque puis le bois énergie. Rappelons que lesgisements 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 lamise en place des installations (constructeurs, installateurs, marché fluide), etc. C’estpour cette raison, et parce qu’il peut s’installer en théorie sur tous les bâtiments (sousréserve de conditions d’ensoleillement et de réglementation patrimoniale) que lephotovoltaïque représente gisement si important.Remarque : L’éolien, le biogaz, l’hydroélectricité et l’incinération de déchets sontconsidérés dans le gisement « existant » et non « neuf » bien qu’il s’agisse denouvelles installations, car c’est un chiffre total et non un potentiel qui se répètechaque 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 boisénergie et la géothermie très basse énergie. 5.3. REPARTITION DES GISEMENTS NETS GLOBAUX AUX HORIZONS 2015 ET 2020Avant de présenter les graphiques de la répartition des gisements nets totaux desénergies renouvelables en 2015 et 2020, le graphique ci-après rappelle quelle étaitcette même répartition à la fin 2007.Les graphiques concernant les gisements nets en 2015 et 2020 reflètent uneagrégation de données, sans prendre en compte ce qu’il est réaliste d’envisager, nile fait qu’il peut plus intéressant de se lancer dans une filière ayant un gisement totalplus faible, mais facilement et rapidement mobilisable.AXENNE MARS 2009 P.58
  • 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 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
  • 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 TSLes données des productions potentielles à différents horizons, présentées ci-dessus,correspondent à toutes les installations existantes plus toutes celles qu’il est possiblede réaliser sur le territoire, en ayant exclu toutes celles qui ne peuvent l’être, comptetenu des contraintes réglementaires, économiques, techniques et patrimoniales. Cesont des chiffres réalistes techniquement mais extrêmement ambitieux. En prenantl’hypothèse que toutes les installations pourraient voir le jour, l’exercice consiste àvérifier dans quelle proportion le territoire peut augmenter la part de production desénergies renouvelables. Celle-ci passerait de 7,6 % à 18 % en 2020. Si laconsommation d’énergie est réduite de 20 % dans le même temps, ce taux serait de22 %, permettant ainsi à la Métro de quasiment atteindre l’objectif fixé dans le cadredu Grenelle de l’environnement. 5.3.1. INDICATEURS SUR LE CO2 EVITEL’objectif est de préciser les hypothèses qui ont été prises et le mode de calcul adoptéafin de quantifier les rejets de CO2 évités par les filières énergies renouvelables.Les rejets de CO2 évités pour les filières électriques tiennent compte des émissionsamonts engendrées par la production des installations industrielles.Nous n’avons pas tenu compte de ces émissions amont dans le cadre des filièresthermiques étant donné le manque d’information et l’inexistence d’une étude ACV(analyse en cycle de vie) pour ces filières.LES FILIERES ELECTRIQUESCO2 évitéLorsqu’un kilowattheure électrique (kWhe) est produit par une installation d’énergierenouvelable, le gain d’émissions CO2 réalisé dépend directement du moyen deproduction qui aurait été employé pour satisfaire une demande ou une productionéquivalente. Figure 13 : Empilement des moyens de production – source : EDF R&D – Février 2008AXENNE MARS 2009 P.60
  • 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 TSLes 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 ordreéconomique établi en fonction des coûts proportionnels de production de chaqueinstallation. Au plus bas de l’empilement se trouvent les productions dites fatales, parmilesquelles l’éolien et l’hydraulique au fil de l’eau. Suivent le nucléaire, puis le charbon et lescycles combinés au gaz (CCG), et enfin le fioul et les turbines à combustion (TAC). Ainsi, àchaque instant, un accroissement de la demande se traduira par la sollicitation du moyen deproduction le moins cher disponible à la hausse. Inversement, une baisse de la demande estcompensée par la réduction de la puissance du moyen le plus cher démarré. Selon laterminologie courante, c’est le moyen de production marginal. » (ADEME-RTE : note sur lecontenu en CO2 du kWh électrique).Aussi, toute énergie renouvelable supplémentaire viendra en substitution des moyensde production les plus chers que l’on trouve en haut de l’empilement. La valeur de300 gCO2évités/kWhe a été retenue dans le cadre du Grenelle de l’environnement c’estégalement la valeur que nous retiendrons.Analyse en Cycle de Vie des filières énergies renouvelables électriquesIl s’agit ici de tenir compte des rejets de CO2 émis lors de la fabrication desinstallations, et de les affecter aux kilowattheures produits pendant la durée de vie desinstallations.Ces valeurs sont fortement dépendantes du lieu de production des installations, aussiles 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 installationsA noter que les données du Bilan carbone de l’ADEME indiquent pour leur part desvaleurs très similaires (7 gCO2/kWh pour les grands parcs éoliens avec une incertitudede 50% et 55 gCO2/kWh pour le photovoltaïque avec une incertitude de 30%).AXENNE MARS 2009 P.61
  • 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 TSLa combinaison des rejets de CO2/kWh émis pendant la durée de vie des installationset 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’électricitéFigure 15 : rejets de CO2 évités des installations d’énergies renouvelables électriques tenant compte des émissions amontsLes filières thermiquesCO2 évitéPour leau chaude sanitaire, les valeurs nominales ont été prises pour les énergiesfossiles, la valeur de 40 gCO2/kWh a été retenue pour lECS électrique (note ADEME-EDF sur le contenu CO2 du kWh par usage en France). Cette valeur de 40 gCO2/kWh aété également reprise dans la méthode bilan carbone de l’ADEME.Pour le calcul de la valeur moyenne des émissions de CO2 du chauffage, les valeursnominales 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/kWha été également reprise dans la méthode bilan carbone de l’ADEME et dans l’étuded’impact du Grenelle de l’environnement.La répartition des modes de chauffage de l’eau chaude sanitaire et des logementsnous indique les rejets de CO2/kWh en valeur moyenne pour les maisons et leslogements collectifs :AXENNE MARS 2009 P.62
  • 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 Chiffre du Répartition pour le Répartition pour lECS gCO2/kWh gCO2/kWh Contenu moyen du Contenu moyen de chauffage sur la chauffage chauffage Ecs chauffage lECS Métro en 2007 gCO2/kWh gCO2/kWh Log. collectif Maison indiv Log. collectif Maison indiv Log. collectif Maison indiv Log. collectif Maison indivgaz 44% 37% 30% 36% 205 205 90,3 76,0 61,6 73,9élec 27% 22% 40% 59% 180 40 48,6 39,6 16,0 23,6fuel 11% 38% 0% 4% 271 271 29,8 103,1 0,0 10,9bois 0,3% 1,0% 0% 0% 0 0 0,0 0,0 0,0 0,0chauffage urbain 17% 1% 30% 1% 196 196 33,3 2,4 58,8 2,0charbon 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 110Analyse en Cycle de Vie des filières énergies renouvelables thermiquesLes valeurs des émissions amont (Analyse en Cycle de Vie) des installations d’énergiesrenouvelables thermiques n’ont pas toutes été intégrées à l’analyse parce qu’iln’existe pas de données fiables à ce sujet.La production du combustible bois énergie mais surtout son transport et la fabricationdes 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 sontdonc 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 amontsAXENNE MARS 2009 P.63
  • 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 5.3.2. INDICATEURS SUR LE COUT DU KILOGRAMME DE CO2 EVITEUne étude du Ministère de l’Ecologie, de l’Energie, du Développement Durable et del’Aménagement du Territoire fournit des informations sur les coûts de la productionélectrique des moyens de productions décentralisés4. Nous avons complété cesdonnées pour les filières thermiques et associés avec les données sur les rejets de CO2évités nous pouvons estimer le coût du kilogramme de CO2 évité sur la durée de viedes 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 installations4 Synthèse publique de l’étude des coûts de référence de la production électrique - Ministère de lÉcologie, de l’Énergie, du Développement durable et de lAménagement du territoire, DGEC, 23/12/2008AXENNE MARS 2009 P.64
  • 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 5.3.3. INDICATEURS SUR LES EMPLOIS CREESTrois sources de documents ont été utilisées pour estimer les emplois créés pour lafabrication et l’installation des équipements d’énergies renouvelables ainsi que pour laproduction d’énergie (exploitation, maintenance, etc.).Le premier document est une étude récente de l’ADEME de juillet 2008 sur lesmarchés et emplois des énergies renouvelables et de lefficacité énergétique5.Le deuxième document est une étude sur l’évaluation des emplois dans la filièrebiocombustibles6.Le dernier document est une étude de 2001 sur les emplois des filières énergiesrenouvelables du Renewable Energy Policy Project7. Nbre demplois 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/MWhFigure 18 : Emplois créés pour la fabrication/installation des équipements ainsi que lors du fonctionnement des installations5 « MARCHES, EMPLOIS ET ENJEU ENERGETIQUE DES ACTIVITES LIEES A l’EFFICACITE ENERGETIQUE ET AUX ENERGIES RENOUVELABLES : SITUATION 2006-2007 – PERSPECTIVES 2012 » - ADEME juillet 20086 « Evaluation des emplois dans le filière biocombustibles – Avril 2007 » – Etude réalisée pour le compte de l’ADEME par Algoé et Blézat Consulting7 THE WORK THAT GOES INT RENEWABLE ENERGY By Virinder Singh with BBC Research and Consulting and Jeffrey Fehrs - Renewable Energy Policy Project November 2001AXENNE MARS 2009 P.65
  • 66. 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 TS6. GISEMENTS PLAUSIBLES A L’HORIZON 2020La détermination des gisements nets par filière rend possible le choix d’objectifsréalistes à atteindre sur le territoire, et permet ainsi aux décideurs d’agir afin demettre en place les moyens nécessaires pour parvenir à ces objectifs à travers unepolitique adéquate.L’exercice consiste à se fixer des objectifs pour chaque filière qui tiennent compte desdynamiques déjà engagées, des réglementations thermiques actuelles et futures, dunombre d’entreprises et d’artisans en mesure de réaliser les travaux, de l’attractivitédes installations auprès des maîtres d’ouvrage et des propriétaires, etc. 6.1. LES HYPOTHESESPour 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 THERMIQUESur les bâtiments neufsL’article 4 du projet de loi de programme relatif à la mise en œuvre du Grenelle del’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 construiredéposée à compter de la fin 2012 et, par anticipation à compter de fin 2010, s’il s’agit debâtiments publics et de bâtiments affectés au secteur tertiaire, présentent une consommationd’énergie primaire inférieure à un seuil de 50 kilowattheures par mètre carré et par an enmoyenne, ce seuil étant modulé en fonction de la localisation, des caractéristiques, del’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 construiredéposée à compter de la fin 2020 présentent, sauf exception, une consommation d’énergieprimaire 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 champd’application du paragraphe a) ne nécessiteront que de faibles besoins de chauffageet ceux rentrant dans le cadre du paragraphe b) auront des besoins de chauffagepresque nuls et possèderont des installations fonctionnant aux énergies renouvelablesobligatoirement (sauf exception).C’est selon ces considérations qu’ont été choisis les objectifs appliqués aux bâtimentsneufs.AXENNE MARS 2009 P.66
  • 67. 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 TSSur les bâtiments existantsL’article 5 du projet de loi de programme relatif à la mise en œuvre du Grenelle del’environnement est rédigé ainsi :« L’État se fixe comme objectif de réduire les consommations d’énergie du parc desbâtiments existants d’au moins 38 % d’ici à 2020. À cette fin, l’État se fixe commeobjectif la rénovation complète de 400 000 logements chaque année à compter de2013. »II. – L’État se fixe comme objectif la rénovation de l’ensemble du parc de logementssociaux. Pour commencer, dès avant 2020, les travaux sur les 800 000 logementssociaux dont la consommation annuelle d’énergie est supérieure à 230 kilowattheuresd’énergie primaire par mètre carré ramèneront leur consommation annuelle d’énergieà des valeurs inférieures à 150 kilowattheures d’énergie primaire par mètre carré. Cestravaux concernent en particulier 180 000 logements sociaux situés dans des zonesdéfinies par l’article 6 de la loi n° 2003-710 du 1er août 2003 d’orientation et deprogrammation pour la ville et la rénovation urbaine.Une fois les objectifs en 2020 (ou 2012) fixés, la progression du taux d’équipementsdes nouveaux bâtiments chaque année a été calculée de manière linéaire entre cetobjectif et la situation actuelle.Le choix des objectifs a été réalisé en fonction du nombre d’installations réalisées en2007 (état actuel de la filière) et de l’impact de l’augmentation de la filière desinstallations sur l’existant a sur la filière globale (neuf + existant).Par exemple, puisque la filière chaudière bois dans les maisons neuves va devenirquasiment nulle après 2012, la filière chaudière bois dans les maisons existantes peutaugmenter d’autant sans pour autant que la filière dans son ensemble ne soitaffectée.La seule filière pour laquelle la raisonnement tenu est différent est celle desinstallations solaires pour le chauffage de l’eau des bassins des piscines. Pour cettefilière, un objectif d’équipement de 75% des piscines a été retenu.AXENNE MARS 2009 P.67
  • 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 6.1.2. LA FILIERE SOLAIRE THERMIQUELa filière solaire thermique devrait se développer fortement àl’avenir sur les bâtiments neufs. En effet, la réglementationthermique 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 lebilan global et sera même obligatoire si l’on souhaite atteindre lavaleur de 15kWhef/m².an.Seules les installations de type système solaire combiné9, avec une surface trèsimportante, de l’ordre de 20 m² pour une maison, ne devraient plus voir le jour sur lesmaisons neuves puisque celles-ci n’auront plus vraiment besoin de chauffage (lasurface devra en tout cas fortement baisser pour arriver à couvrir des besoins dechaleur 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 interviennentsystématiquement au bout d’une quinzaine d’années pour installer des capteurssolaires 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 lexistant sur lexistant gisement en gisement en le neuf en 2007 (m²) seulement jusquen 2020 en 2020 2014 2020 2020CESI 299 1 380 90 240 15% 42% 61% 1612SSC 34 646 10 19 10% 8% 5% 48CESC dans lhabitat collectif 58 2 821 27 19 40% 57% 54% 175CESC hors habitat 6 88 3 23 30% 62% 74% 573Piscines 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 passif9 Les systèmes solaires combinés sont installés sur les maisons pour la production du chauffage et de l’eau chaude sanitaireAXENNE MARS 2009 P.68
  • 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 Solaire thermique neuf : 2007 2014 2020 Nature Cible_par_an m²/nb Ratio_equipe Ratio_equipe Ratio_equipe _neuf _2007 _2014 _2020CESI 207 4,6 0,13 0,60 1,00SSC 84 19 0,10 0,04 0,00CESC dans lhabitat collectif 27 49 0,50 0,50 0,50CESC hors habitat 60 15 0,03 0,83 0,90Haute température pour lind 8 45 0,39 0,45 0,50 Nature Nb instal. Nb instal. Nb instal. 2007 2014 2020CESI 27 124 207SSC 8 4 0CESC dans lhabitat collectif 14 13 13CESC hors habitat 2 50 54Haute température pour lindustrie 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_2020CESI 20 765 4,6 0,01 0,04 0,15 23%SSC 2 411 19 0,01 0,04 0,10 16%CESC dans lhabitat 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 2020CESI 209 896 3115SSC 7 98 241CESC dans lhabitat collectif 29 125 241CESC hors habitat 2 49 300Piscine 0 12 23Entreprise / industrie 4 42 177 6.1.3. LA FILIERE BOIS ENERGIELa filière bois énergie a un avenir certain sur l’habitat existant. L’enjeuest le remplacement de l’ensemble des poêles et inserts existants(voir de favoriser l’installation d’inserts dans les cheminées qui n’ensont pas équipées.) par des appareils beaucoup plus performant etmoins polluant.Sur les habitations neuves, les chaudières automatiques au bois et les poêles àgranulés devraient continuer leur progression jusqu’en 2012~2015, puis une fortechute de la vente de ces équipements est probable au vu des réglementationsthermiques contraignantes qui ne justifieront plus l’achat de tels équipements.Sur les bâtiments publics, les perspectives de petits réseaux de chaleur bois sontplausibles sur le territoire (en dehors des zones fortement urbanisées) et là où leréseau de chaleur et de gaz est inexistant.La mise en place d’une chaudière automatique au bois et parfaitement envisageablesur 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 boisAXENNE MARS 2009 P.69
  • 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 TSénergie qui nécessite de fait un investissement moins important et moins de rotationspour l’approvisionnement du combustible. Couplé cette installation bois énergie avecune installation solaire thermique permet d’être très performant sur le planénergétique et environnemental. nb total en nb/an sur % du gisement % du % du Nb total sur nb total en P totale 2007 2007 lexistant sur lexistant gisement en gisement en le neuf en 2007 (kW) seulement jusquen 2020 en 2020 2014 2020 2020Maison - chaudière 66 1 462 18 6 4% 25% 15% 103Installation collective 8 1 686 5 22% 31% 194Maison - 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 _2020Maison - chaudière 58 22 0,23 0,1 0Installation collective 49 211 0,08 0,30 0,50Maison - poêle/insert 163 10 0,56 0,50 0,20 Nature Nb instal. Nb instal. Nb instal. 2007 2014 2020Maison - chaudière 14 5 0Installation collective 4 15 25Maison - 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_2020Maison - 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 2020Maison - chaudière 17 37 74Maison - poêle/insert 3 926 7508 13 088 6.1.4. LA FILIERE GEOTHERMIELa nappe sur le territoire est finalement très peu exploitée. Il y a unpotentiel important pour des installations géothermiques sur nappepour les bâtiments collectifs.Cette filière peut intervenir avantageusement en ville (alors que lebois énergie n’a pas sa place) sur les bâtiments collectifs et debureau. 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
  • 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 TSSur les habitations existantes, les installations decapteurs horizontaux permettent aux usagers du fuel, dugaz propane et aux très anciennes installations de pompeà chaleur air/eau de migrer sur une solution pluséconome tout en conservant le réseau hydrauliqueexistant (il faudra toutefois changer les émetteurs dechaleur). nb total en nb/an sur % du gisement % du % du Nb total sur nb total en P totale 2007 2007 lexistant sur lexistant gisement en gisement en le neuf en 2007 (kW) seulement jusquen 2020 en 2020 2014 2020 2020Maison existante - vertical 75 1 100 19 58 20%Maison neuve - horizontal 225 3 300 56 66% 42% 470Habitat 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 _2020Maison neuve - horizontal 97 15 0,58 0,3 0Habitat collectif - sur nappe 59 50 0,08 0,25 0,40 Nature Nb instal. Nb instal. Nb instal. 2007 2014 2020Maison neuve - horizontal 56 33 0Habitat 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_2020Maison existante - vertical 3 784 15 0,020 0,07 0,20 19% Nature Nb instal tot Nb instal. tot. Nb instal. tot. 2007 2014 2020Maison existante - vertical 75 757 6.1.5. LA FILIERE PHOTOVOLTAÏQUEL’énergie photovoltaïque connaît un succès sans précédent, lestarifs d’achat, le crédit d’impôt pour les particuliers ont permis undéveloppement 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 lesquelselle prend place, la seule limite devient la place disponible pour installer les capteursphotovoltaïques.Cette logique purement financière n’engage que très rarement le maître d’ouvrage surune approche de sobriété énergétique. Aussi, l’enjeu tient à maximiser la productionsur le territoire sans pour autant engager les maîtres d’ouvrages publics et privés àprioriser ces installations au détriment de l’isolation des bâtiments et de laperformance des systèmes de chauffage.AXENNE MARS 2009 P.71
  • 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 TSPour cela il est souhaitable d’axer fortement le développement de cette technologiesur les grandes surfaces de bâtiments de logistique, industrielles et les grandessurfaces (y compris pour les combrières de parking).Sur les habitations neuves à l’horizon 2012~2015, il faudra systématiquementinstaller ces équipements dès lors que l’habitation bénéficiera d’une isolationrenforcée. D’une part, cela permettra de gagner des points sur la valeur à atteindre enterme de consommation au m² (la production photovoltaïque vient en déduction desbesoins de chaleur), d’autre part cela permettra de tendre petit à petit vers desbâtiments à énergie positive. nb total en nb/an sur % du gisement % du % du Nb total sur nb total en P total 2007 2007 lexistant sur lexistant gisement en gisement en le neuf en 2007 (kWc) seulement jusquen 2020 en 2020 2014 2020 2020PV ind 65 126 32 81 5% 35% 56% 1506PV 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% 231PV 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 0,90Bâtiment collectif 55 16,3 0,04 0,50 0,90Bâtiment 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 75Bâtiment collectif 2 28 50Bâtiment 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 130Bâtiment collectif 2 14 23Bâtiment industriel 1 7 15AXENNE MARS 2009 P.72
  • 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 6.1.6. LA FILIERE HYDROELECTRIQUEUn nouveau projet de centrale hydroélectrique sur la communed’Echirolles est prévu à l’horizon 2012. Ce projet permettrait uneproduction supplémentaire de 15 000MWh/an.Nous n’avons pas intégré les augmentations de production du à l’amélioration desrendements des équipements qui seront éventuellement changés lors durenouvellement de certaines concessions. Nous n’avons pas voulu être optimiste surces augmentations de rendement qui seront peut-être effacées par la baisse desdébits des cours d’eau. 6.1.7. LA PART RENOUVELABLE DE L’INCINERATION DES DECHETSNous avons tenu compte de l’augmentation de la part du boisénergie dans l’alimentation des centrales. Soit +6% en 2014 et denouveau +6% en 2020.Par ailleurs un projet de cogénération biomasse dans le cadre desappels d’offres de la CRE devrait voir le jour sur le territoire pourune production de 20 000 MWhélec/an et 20 000 MWhtherm/an. 6.1.8. LA FILIERE BIOGAZUne étude est en cours sur une unité de méthanisation des bouesde station d’épuration.Cette unité permettrait de produire un gaz qui sera ensuite valoriséen chaleur et en électricité. 6.2. TABLEAU RECAPITULATIF GENERALLe tableau présenté ci-après est une version de l’outil modifiable d’aide à la décisionfourni en accompagnement de ce rapport (classeur Excel). Il permet de jouer sur lesobjectifs que l’on souhaite atteindre par filière et de vérifier quel est l’impact de cesobjectifs, 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 objectifsdéterminés ci-dessus pour toutes les filières.AXENNE MARS 2009 P.73
  • 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 dun 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 LEXISTANT SUR LE NEUF (réalisation par an) 2020 2020 nb nb % MWh/an % MWh/an MWh/an MWh/an nb/an MWh/an t CO2 dinst. dinst. 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 lhabitat 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 leau 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 500Production 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
  • 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 Proposition dun 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 LEXISTANT SUR LE NEUF (réalisation par an) 2020 2020 nb nb % MWh/an % MWh/an MWh/an MWh/an nb/an MWh/an t CO2 dinst. dinst. 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 délectricité 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 délectricité 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 380AXENNE MARS 2009 P.75
  • 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 TSLa colonne « réalisation à fin 2007 » reprend les chiffres présentés lors du bilan desénergies renouvelables.Les installations envisagées sur lexistant pourront être réalisées sur treize ans(période fin 2007 – fin 2020)10. Les réalisations envisagées sur les constructionsneuves se répètent chaque année.Ainsi, pour les CESI, 126 installations sont réalisées par an pendant 13 ans (période2007 – 2020) sur les habitations neuves et 3 115 installations sont égalementréalisées sur l’existant sur cette même période ; la production atteinte est alorsindiquée 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 àpartir des installations énergies renouvelables à la fin de l’année 2020 : sontadditionnées les productions d’énergie à partir des installations existantes et de cellesà réaliser (gisements nets).Cet outil, dont le tableau à l’horizon 2020 est présenté ci-dessus, est très intéressantpuisqu’il permet de caler les objectifs choisis de manière réaliste, de les comparer auxobjectifs nationaux ou européens, et de connaître leurs impacts en terme deproduction d’énergie d’origine renouvelable, d’émission de CO2 évitée et d’emploiscréés. À partir de ces données peut être définie une politique de développement desénergies renouvelables.Remarque : Cet outil a été réalisé à fin 2007 alors que nous sommes aujourd’hui début2009. Les prochaines installations se feront donc en 2009 et non en 2008 commeindiqué dans le tableau. Cependant, le bilan a été réalisé à fin 2007, et on peut penserque les installations qui se sont faites entre fin 2007 et début 2009 comblent, dumoins 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 commesouhaité.Les objectifs plausibles déterminés par filière donnent les résultats suivants : % ATTEINTS 2020 Objectif GRENELLE - 23% dEnR 13,9% sur la conso totale Couverture des consos délectricité 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 25610 Puisque nous sommes aujourd’hui début 2009, la période court plutôt sur 12 ans.AXENNE MARS 2009 P.76
  • 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 TSLa simulation concernant des objectifs réalistes par filière aboutit à la couverture parles énergies renouvelables d’environ 13,5% de la consommation totale d’énergie surl’agglomération, couverture qui passe à 16,8% si cette même consommationd’énergie baisse de 20 % dans le même temps. L’objectif de 23 % adopté lors duGrenelle pour la France ne serait alors pas atteint à l’échelle de l’agglomération deGrenoble.AXENNE MARS 2009 P.77
  • 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 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
  • 79. 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 dinstallations, 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 dune politique volontariste sur les énergies renouvelables.AXENNE MARS 2009 P.79

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