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Energie climat air

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Orientations du SRCAE concernant les réseaux de chaleur et outils

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publié le 9 septembre 2014 (modifié le 14 novembre 2014)

Orientations du SRCAE

Rénovation thermique et développement des réseaux de chaleur : les deux priorités du SRCAE francilien

Deux défis majeurs et prioritaires sont identifiés dans le SRCAE d’Ile-de-France pour les prochaines décennies (hors secteur transports). Il s’agit de :

  • la rénovation thermique des logements et bâtiments tertiaires existants, afin de réduire drastiquement leur consommation énergétique de chauffage.
  • le développement du chauffage urbain, grâce aux réseaux de chaleur qui permettent de distribuer des énergies renouvelables et de récupération. En zone dense, ce développement est particulièrement pertinent pour les bâtiments qui seront difficilement isolables par l’extérieur et pour lesquels le coût généré par la perte de surface utile liée à une importante isolation par l’intérieur serait dissuasif. Le raccordement à un réseau alimenté à 80% en EnR&R reste la solution permettant de diviser par 5 les émissions de gaz à effet de serre du chauffage de ces bâtiments.

Potentiel de développement des réseaux de chaleur

Sur les 8 millions d’équivalents-logements franciliens, un million d’équivalents-logements est raccordé aujourd’hui. Selon les politiques publiques conduites, le gisement supplémentaire raccordable aux réseaux de chauffage urbain est de l’ordre de 1 à 3 millions d’équivalents-logements, sur la base d’une hypothèse de maintien de l’équilibre économique moyen actuel des réseaux franciliens (densité énergétique supérieure ou égale à 9 MWh/ml.an, base 2005).

Ce gisement est encore accru si l’on prend en compte une densité énergétique linéaire minimum de 4,5 MWh/ml.an qui permet une exploitation économiquement rentable des réseaux de chaleur.

Même si ce potentiel de 3 millions d’équivalent-logements diminue de 25% à l’horizon 2030, du fait de l’amélioration de la performance énergétique du bâti, il représentera encore un facteur de développement de l’ordre de 3 (au lieu de 4) par rapport à la situation existante et un facteur 2 lorsque la consommation du bâti existant aura été divisée par 2.

Ainsi, quelques soient les hypothèses prises, l’amortissement des investissements lourds liés au développement des réseaux de chaleur sera toujours possible dans des conditions économiques qui répondront aux critères de rentabilité acceptés par les collectivités, les opérateurs et les clients finaux.

Dans le SRCAE, l’objectif retenu est de 450000 équivalents-logements franciliens supplémentaires raccordés à des réseaux de chaleur d’ici 2020. Cet objectif, inférieur au potentiel identifié, est basé sur des hypothèses de réalisation seulement partielle, en 2020, du développement maximal théorique identifié dans l’étude.

L’étude met également en avant la forte sensibilité des résultats à ce seuil de densité : elle s’élève à environ 115 000 équivalent-logements supplémentaires à chaque abaissement du seuil de densité linéaire de 0,5MWh/ml/an. Cela illustre d’ailleurs l’intérêt de chercher à réduire le coût linéaire des réseaux : le seuil de densité admissible dépend en effet directement du coût au mètre d’un réseau. Si on diminue le coût au mètre, on abaisse le seuil de densité énergétique minimale, donc on augmente le nombre d’équivalents-logements raccordables.

Les analyses effectuées sur ces bases ont permis de spatialiser et quantifier le potentiel d’équivalent-logements raccordables aux réseaux. Une liste des territoires pour lesquels le potentiel est le plus important et justifie une étude opérationnelle, a ainsi pu être établie. En dehors de Paris, il apparaît que les communes, groupements de communes et communautés d’agglomération de la petite couronne présentent quasi-systématiquement des potentiels de développement très forts qui justifient l’engagement d’études opérationnelles de développement du chauffage urbain.

Augmentation de la part des énergies renouvelables et de récupération

Au niveau régional, les énergies fossiles représentent 75% du bouquet énergétique des réseaux de chaleur. C’est davantage que la moyenne nationale (64% en 2011, voir enquête annuelle). L’étude a exploré les pistes réalistes pour augmenter la part des énergies renouvelables et de récupération et a établi les conclusions suivantes, à l’horizon 2020 :

  • récupération de chaleur des UIOM : +680 GWhep ce qui correspond à une augmentation de 20% dans le mix énergétique annuel (à quantité de déchets incinérés constants)
  • géothermie : +1163 GWhep ce qui correspond à une augmentation de 100% dans le mix énergétique annuel
  • biomasse : +2300 GWhep, ce qui amènera la biomasse à un niveau équivalent à celui de la géothermie en 2020, alors qu’en 2011 la biomasse ne représente que 2% du mix énergétique des réseaux franciliens

Ces objectifs, basés sur des estimations ambitieuses mais réalistes des potentiels, permettent de porter à 50% la part des EnR&R dans les réseaux de chaleur de la région en 2020, et de les positionner sur une trajectoire permettant d’atteindre un taux de 85% en 2050.

Recommandations

Plusieurs recommandations sont apportées par l’étude et le SRCAE, pour l’accomplissement des objectifs fixés.

La densification des réseaux existants avant les extensions et créations de réseaux

L’approche basée sur les coûts de raccordement montre qu’il faut privilégier par ordre de priorité :

  • densification : le raccordement des bâtiments, situés dans le périmètre immédiat d’un réseau existant, au fur et à mesure de l’amortissement financier et de la vétusté de leurs installations de production de chaleur. Cette solution est la plus facile et la plus économique à mettre en oeuvre. Sur la base du raccordement des bâtiments utilisant l’eau chaude comme vecteur de distribution de la chaleur (donc excluant les bâtiments chauffés à l’électricité) et sans extension du linéaire actuel des réseaux, il est possible, avec des montants d’investissements limités, de raccorder dans les toutes prochaines années plusieurs centaines de milliers d’équivalent-logements ;
  • interconnexion et extension : l’interconnexion des réseaux proches et l’extension de réseaux pour alimenter des bâtiments situés à moins de 1000 m, dans des zones urbaines denses ;
  • création : la création de réseaux neufs nécessite de plus lourds investissements et doit être étudiée au cas par cas pour répondre à des besoins de chaleur importants sur un territoire donné, ou pour valoriser une ressource renouvelable ou de récupération disponible localement comme la géothermie.

Interconnexion

L’interconnexion de plusieurs réseaux présente des atouts sur les plans techniques et économiques car elle permet une meilleure optimisation globale des moyens de production énergétique mis en commun. En effet, l’interconnexion permet d’optimiser l’installation de nouvelles unités de production, mais aussi les modalités d’appel de ces unités en fonction du niveau de la demande tout au long de l’année.

En particulier, il devient possible de mieux valoriser les productions à partir d’EnR&R, en période estivale, voire en demi-saison, en alimentant un réseau voisin moins vertueux qui produit sa chaleur à partir d’énergie fossile. Cette valorisation supplémentaire de chaleur renouvelable, possible grâce aux disponibilités de production sur les UIOM ou la géothermie à certaines périodes de l’année, est bien adaptée pour la production d’eau chaude sanitaire.

L’interconnexion apparaît comme une option à étudier sérieusement en Ile-de-France car elle est la région la plus équipée en réseaux de chaleur et la plus urbanisée. Cette solution présente l’avantage de mutualiser et réduire les coûts au profit des collectivités et consommateurs finaux. Sur le territoire, il existe de nombreux réseaux distants de moins de 1000 mètres pour lesquels des études de faisabilité d’une interconnexion pourraient donc être lancées. Le travail de cartographie qui a été réalisé à partir des tracés permet d’identifier plus facilement ces interconnexions potentielles.

Optimisation du fonctionnement des réseaux existants

L’optimisation du fonctionnement technique des réseaux de chaleur actuels peut porter sur les principales thématiques suivantes :

  • généraliser les sous-stations intelligentes permettant d’adapter plus étroitement la production de chaleur aux besoins (en fonction de la température extérieure par exemple),
  • mieux organiser les complémentarités chaud/froid en particulier dans les quartiers avec beaucoup d’immeubles de bureaux climatisés,
  • réduire les pertes liées au transport et à la distribution de chaleur en isolant mieux les canalisations notamment à l’occasion de travaux de remplacement de tronçon, en diminuant les températures aller/retour des réseaux en fonction des besoins en sous-station et en passant en basse température lorsque cela est possible,
  • améliorer les rendements des chaudières existantes par un entretien et un renouvellement adaptés.

Intercommunalité

L’échelle appropriée et recommandée pour engager de tels projets est l’échelle intercommunale ou la communauté d’agglomération. Dès lors, il convient d’envisager dès que possible, si cela n’est pas déjà fait, le transfert à ces niveaux des compétences en matière de distribution et production de chaleur. Se regrouper est en effet une bonne stratégie pour les communes qui pourront alors disposer de compétences et moyens accrus sur les plans techniques, économiques et juridiques qui leur seront très utiles pour réaliser des projets d’envergure sur leurs territoires.

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