ZAC de BALMA-GRAMONT. Premier réseau de chaleur utilisant de l énergie solaire haute température. Ecoquartier de Vidailhan.

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1 ZAC de BALMA-GRAMONT Ecoquartier de Vidailhan Premier réseau de chaleur utilisant de l énergie solaire haute température 11 octobre 2018

2 Balma-Gramont : une opération du Grand Toulouse ZAC BALMA GRAMONT 2

3 ZAC de Balma-Gramont à 4 km du Capitole, à 800 mètres de la ligne A du métro M 3

4 ZAC de Balma-Gramont ZAC mulitisites : quatre quartiers 106 ha logements habitants emplois 14 ha de parc Équipements publics et commerces de proximité Intégration de modes de déplacements doux Aménageur : Oppidea 4

5 Vidailhan Emplacement de la centrale de production énergétique Centrale de production énergétique 5

6 Intégrer les attentes des parties prenantes La collectivité Développer l aménagement urbain durable Concrétiser une politique environnementale Respecter les engagements de l Agenda 21 L aménageur Développer un éco-quartier innovant Favoriser la mise en œuvre d énergies renouvelables Privilégier une approche énergétique sociétale Le promoteur Pouvoir obtenir les labels BBC en RT 2005 ou RT 2012 Bénéficier des incitations liées aux réseaux d énergies renouvelables Disposer d un accès au réseau compétitif L acquéreur Bénéficier d une solution performante Être assuré de l évolution des coûts dans un contexte énergétique à venir très volatile 6

7 Pourquoi un réseau de chaleur bas carbone? Mutualisable La centralisation de la production permet son optimisation La centralisation permet la mise en œuvre de solutions innovantes Evolutif La centralisation et la distribution en réseau permettront à chacun de bénéficier des évolutions techniques qui apparaîtront Sociétal Une équité des coûts avec optimisation en fonction de l extension du réseau La garantie d une maitrise de l évolution des coûts grâce à la maîtrise de la chaîne des énergies renouvelables et une TVA au taux réduit de 5,5% Innovant La centralisation permet de repenser les schémas énergétiques traditionnels limités par les nouvelles réglementations thermiques RT 2005 RT 2012 La mise en œuvre, pour la première fois en France, d une production solaire haute température sur réseau de chaleur reconnue dans le cadre de la RT

8 8 Une production thermique centralisée innovante

9 Une production thermique centralisée innovante Les principes de montage proposés par ENGIE Cofely : Une chaufferie biomasse assurant au moins 60 % des besoins thermiques de chauffage et ECS en hiver Une centrale solaire thermique (capteurs sous vides) dimensionnée sur un taux de couverture annuel de 50 % de l ECS % des pertes de réseau été (de la chaufferie aux sous stations des bâtiments) Une chaufferie gaz naturel d appoint / secours Un réseau de distribution (1800ml 1 ère tranche, 3000ml à terme) alimentant les bâtiments toute l année : Eau Chaude 90/50 C en primaire pour 65/45 C au secondaire 9

10 Principe de fonctionnement du réseau de chaleur Stockage solaire Chaudière biomasse 750 kw Départ Réseau de chaleur 3 Chaudières appoint gaz 80 C 2600 kw 120 C lot A2b 110 C Champs de capteurs solaires 70 C Echangeur solaire lot A2c 50 C Débit dérivé pour solaire lot C Retour Réseau de chaleur 10

11 Besoins énergétiques première tranche Quantité d énergie livrée en sous-stations : MWh Répartition des besoins livrées en sous-stations 44% 56% Besoin chauffage (MWh) Besoin ECS (MWh) 11

12 Répartition de la ressource Energie entrante centrale d énergie : Combustible bois : Combustible gaz : Solaire : MWh PCI (75% PCI plaquettes forestières, 25% PCI broyat de palettes) 625 MWh PCI 505 MWh 600 MWh Répartition des énergies sortie chaufferie 16% Répartition des énergies sortie chaufferie % 69% Besoin couvert bois Besoin couvert solaire Besoin couvert gaz 0 Janv Févr Mars Avr Mai Juin Juil Août Sept Oct Nov Déc Besoin couvert solaire Besoin couvert bois Besoin couvert gaz 12

13 Une première en France : le solaire haute température Solution développée en partenariat entre le centre de recherche de ENGIE Cofely (Cylergie) et le bureau d études Holisud L analyse des différents systèmes suite à un appel d offres international Analyse multicritères des solutions Privilégier la robustesse et la maintenabilité Rechercher une solution française innovante Le choix de capteurs solaires sous-vide Des performance analysées sur un pilote Une production chaleur toute l année, y compris l hiver Une production d eau surchauffée à 130 stockée sur la centrale pour restituer l été les besoins en Eau Chaude Sanitaire (ECS) du soir et du matin 13

14 Les choix technologiques Parabole Technologie Turbine, moteur stirling > 600 C Cylindro - Parabolique Application possible pour le bâtiment ECS / Chauffage / Climatisation 150 C à 350 C Capteurs de Fresnel ECS / Chauffage / Climatisation 90 C à 150 C Capteurs plans sous vide ECS / Chauffage / Climatisation / électricité ORC ~ 90 à 130 C Capteurs plans Pré chauffage eau chaude sanitaire ~ 60 C Capteurs souples Pré chauffage eau piscine ~ 35 C Accessibilité à l usage 14

15 La solution technique retenue : une innovation technologique majeure Tubes à Vide Verre-Verre : Production massive / bas coût Qualité maîtrisée / constante Durée de vie 20 ans Technologie Propriétaire SAED PI: 4 brevets Optimisation caloducs Conception «Lowcost» 15

16 La solution technique retenue : une innovation technologique majeure Ces boucles hydrauliques sont montées sur des supports en utilisant des métiers traditionnels pour le montage Des hautes performances sont obtenues par nos caloducs qui sont conçus sans entretien et pour une durée de vie de plus de 30 ans

17 La solution technique retenue : une innovation technologique majeure Productivité solaire : 637 kwh/m².an La production solaire permettra de couvrir : 50 % des besoins ECS et 100 % des pertes réseaux d été 15 % des besoins utile sortie chaufferie 17

18 Le bilan technico économique valeur 2010 Comparaison capteur de Fresnel capteurs SAED Fresnel SAED Productivité annuelle (kwh) Besoin ECS (l/j) Surface utile capteurs (m²) Surface au sol (m²) Température sortie capteurs ( C) à 120 Coût total (k HT) Coût par m² utile ( /m²) Coût par kwh utile ( /kwh) 1,27 0,45 18

19 La performance Contribution à la production bas carbone < 50 g Co2 / kwh : Le résultat bois/ gaz seul : 62 g Co2 / kwh La contribution solaire : 23 g Co2 / kwh Le résultat final : 39 g Co2 / kwh (Base = mode de calcul annexe VII de l arrêté du 15 septembre 2006 relatif au diagnostic de performance énergétique pour les bâtiments existants proposés à la vente en France métropolitaine) Dans le cadre du Titre V RT 2005 et en application de la nouvelle réglementation thermique 2012 (annexe V Dossier d études pour les cas spécifiques), COFELY demande l agrément de cette valeur temporaire de contenu de CO2 des kwh énergétiques livrés aux sous-stations du nouveau réseau de chaleur de Vidailhan. Cette valeur temporaire de contenu CO2 permettra à chaque promoteur raccordé au nouveau réseau de chaleur de Vidailhan d appliquer la nouvelle réglementation thermique 2012 par anticipation. 19

20 Le bois-énergie Une démarche de développement durable concrète Le bois associé au solaire permet de dégager une économie de tonnes de CO 2 par an soit allers-retours Paris-Toulouse en voiture Participe à l essor de la filière bois en Midi-Pyrénées tonnes de plaquettes forestières par an Contrats à long terme (30 ans) avec la filière bois Forêts de proximité, gérées durablement Un prix plus stable et compétitif par rapport aux énergies fossiles : les contrats à long terme entre Cofely et la filière bois permettent une indexation déconnectée des énergies fossiles 20

21 ZAC de BALMA-GRAMONT Ecoquartier de Vidailhan Premier réseau de chaleur utilisant de l énergie solaire haute température 11 octobre 2018