Michel FEYRIT, Expert senior ALEC

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1 Michel FEYRIT, Expert senior ALEC

2 Sommaire 1. Le système étudié : le territoire 2. Connaître l existant 3. Établir les besoins pour chaque usage 4. Fixer des objectifs par usages 5. Inventaires des ressources ENRR 6. Bouclage des budgets énergétiques par usages

3 1 - Le système étudié : délimitation Le territoire : la CUB Sa population Son niveau de vie Ses besoins énergétiques Ses ressources Son système productif Son environnement économique

4 1 - Définir le territoire et ses ressources Population : 700 khab en Mhab en 2030 PIB 2007 : environ M Conso énergie : 1374 ktep Intensité énergétique finale : 0,070 tep/1000 PIB Balance commerciale ( extraction TES INSEE ) : o «Imports» : 9120 M ( dont énergie 1200 M ) o «exports» : 8644 M o «déficit» : 476 M Superficie : ha ; flux solaire annuel : ktep

5 2 connaître l existant : le point zéro Ce n est pas trivial : pas d observatoire existant! Bilan énergétique CUB 2007 ; consommation totale 1374 ktep

6 2 - demande énergétique actuelle par secteurs habitat tertiaire industrie Bilan énergétique CUB 2007 ; consommation totale 1374 ktep

7 2 - demande énergétique actuelle par secteurs transports Bilan énergétique CUB 2007 ; consommation totale 1374 ktep

8 2 - demande énergétique & GES Par énergies Par secteurs Bilan énergétique & GES CUB 2007

9 3 - Éléments méthodologiques Raisonnement par «usages énergétiques», plutôt que par secteurs consommateurs ( classification plus opérationnelle ) 3 grandes catégories d usages : o Chaleur TBT et BT : chauffage & ecs bâtiments, industrie MT et HT : industrie o Electricité spécifique ( éclairage, TIC, moteurs, us. indust spéc ) o Carburants véhicules (force motrice mobile ) Meilleures technologies disponibles ( pas de pari ) Auto consommations ; intermittence des productions Prudence et réalisme!

10 3 - établir bilan des consommations par usages Bilan énergétique CUB 2007 par usages

11 3 - CONSOMMATIONS ACTUELLES PAR USAGES DU TERRITOIRE ( CUB 2007 ) À partir du bilan par secteurs et énergies, réagrégation des données par usages GWh chaleur élec spéc carburants Total Habitat tertiaire Transports Industrie Agriculture Total GWh Total ktep % 21,5 27,5 100 % La chaleur représente 51 % des consommations du territoire en 2007

12 4 - Objectifs de la prospective : rappel des engagements européens et français Facteur 4 en 2050 : 4 fois moins de gaz à effet de serre Les «3 fois 20» en Europe à l échéance 2020, par rapport à 1990 : + 20 % d efficacité énergétique - 20 % de gaz à effet de serre 20 % d énergies renouvelables ( 23 % pour l électricité ) En France ( Grenelle ) : 23 % d énergies renouvelables en 2020

13 4 - objectifs locaux de la prospective Facteur 4 en 2050 : LONG TERME ( le court terme ne peut servir qu à préparer la politique de long terme ) Pas seulement le changement climatique : la raréfaction des ressources fossiles et fissiles impose de réduire aussi fortement ces consommations, pas que les GES Projet de territoire : CUB 1 Mhab ( + 42 % ) Réduire aussi les pollutions Sobriété, mais pas «restrictions» Éradication de la précarité énergétique Territoires durables : pérennité de l approvisionnement Autonomie énergétique poussée, relocalisations

14 4 objectifs : division par au moins 4 des GES ENERGIE GES hors énergie Total hors biens & services GES biens & services TOTAL général Consos ktep émissions ktco2 émissions ktco ?? 1143 Facteur de réduction 1,85 4,4 3,3 4,1 4?? 4,10 Émissions biens & services : à confirmer!

15 4 - Quels objectifs? : «laisser faire», ou volontarisme : scénario 1 GWh Seul un scénario volontariste répond aux objectifs! GES kt CO2

16 4 Fixer des objectifs par usages : efficacité, sobriété = gisement de «négawatts» chaleur habitat tertiaire ( Chauffage & ECS ) : o chaleur TBT ( < 50 C ) et BT ( 50 à 110 C ) o Chauffage électrique divisé par 10 o Division par 3 des consos actuelles o Tous logements neufs ( logements CUB millionnaire, taux cohab stable ) : BBC mini, puis BEPOS Chaleur industrielle : o Chaleur : BT, MT ( C ) et HT ( > 600 C ) o Efficacité éner : moins 25 %, mais CUB millionnaire plus 10 %

17 4 Fixer des objectifs par usages : efficacité, sobriété = gisement de «négawatts» Transports et mobilité : o division par 3 carburants fossiles et des GES o 25 % ENR o Parts modales TC et MDD = actuelles villes du Nord Europe o Électricité transports : multiplié par 7,5 Electricité spécifique : o Division par 2 des consos habitat tertiaire o Logements neufs : 33 kwhef/m2.an ( 30 ktep pour les logts neufs de la CUB millionnaire ) o Auto consommations des PAC et réseaux chaleur imputés en consos supplémentaires ( 17,6 ktep, 205 GWh )

18 4 - QUESTIONS ELECTRIQUES 1 Effet Joule ou PAC? Consommation du chauffage électrique en 2007 : 800 GWh ( non compris les chauffages d appoint ) Soit 19 % de la consommation totale d électricité, et un appel de pointe d ordre de 450 MW Dans le scénario 1 : o le chauffage électrique est «divisé par 10», soit 80 GWh o le total des autoconsommations de toutes les PAC et des auxiliaires électriques des réseaux de chaleur et leurs chaufferies est de 205 GWh 2 Equilibre offre / demande «à chaque instant» puissance : courbes de charge, appels de pointe énergie : intermittence PV, éolien, ; stockage et pertes gestion en temps réel du réseau : smart grids ces éléments restent à étudier!

19 4 - Scénario n 1 pour 2050 : objectifs par usages Conso globale divisée par 2 ; conso élec : moins 40 %

20 4 - Scénario n 1 pour 2050 : contribution ENRR et GES évités par usages ENRR : 62 % des besoins totaux ; GES énergie divisés par 4,4

21 USAGES 5 - inventaire des ressources enrr, par usages Chauffage & ecs bâti Chaleur industrie Électricité spécifique Carburants auto Autoconso électricité Solaire thermique Solaire PV + + indir Hydro électricité + + indir éoliennes + + indir biogaz dir - Bois, biomasse Géothermie profonde + - chaleur fatale & récup UIOM indir PAC + - cogénération indir Stockage intersaison

22 5 - L offre de chaleur renouvelable unité Nb unit Chaleur TBT, BT Capteur solaire plan 4 m ,4 Capteur solaire sous vide 1 ha brut 20 78,7 Chaleur MT, HT Capteur solaire concentration 1 ha brut Autoconso élec Conso bois GWh GWh GWh kt Solaire plan : 4 m2 sur 1 % des logements, chaque année pendant 30 ans ; productivité : 400 kwh/m2.an Solaire sous vide : 20 centrales de 1 ha ; productivité 340 tep/ha ; le quart avec stockages intersaisonniers Solaire à concentration : 25 centrales de 1 ha brut ; productivité 158 tep/ha ; le quart avec stockages mensuels

23 5 - L offre de chaleur renouvelable unité Nb unit Chaleur TBT, BT Chaleur MT, HT Autoconso élec Conso bois GWh GWh GWh kt Chaudières bois + réseau chaleur 10 MW ,5-183 Géothermie oligocène + rdc 1,5 MW ,6 Géothermie éocène + rdc 3 MW ,2 Géothermie cénomanien + rdc 6 MW ,2 Géothermie jurassique + rdc 9 MW habitat tertiaire : 30 petits réseaux de chaleur, avec chaudières bois 10 MW, taux couverture 92 %, bois à 3,3 MWh/t Industrie : 2 chaudières bois 25 MW, produisant chaleur MT, vapeur habitat tertiaire neuf ou réhab : 20 doublets géothermiques 100 m3/h, nappes oligocène, éocène, cénomanien, avec PAC COP > 4 et rdc eau 50 C Industrie : 5 doublets géothermiques, 200 m3/h, nappe jurassique

24 5 - L offre de chaleur renouvelable unité Nb unit Chaleur TBT, BT Chaleur MT, HT Autoconso élec Conso bois GWh GWh GWh kt Récup sur eaux traitées sortie STEP 1 STEP 2 28,8-8,4 Récup sur eaux usées réseaux Éch. 100 ml ,3-33,6 Récup sur eaux usées immeuble 58,5 MWh ,9-9,1 Récup sur EU STEP, Qm : 550 m3/h, delta t 5, PAC 4 MW, COP > 4 avec petit réseau de chaleur Récup sur EU réseaux : 10 par an pendant 19 ans, soit 190 installations, 100 m échangeur ; PAC 170 kw, COP > 4 Récup sur EU immeuble 50 logements; 20 immeubles /an pendant 35 ans ; PAC COP 4,5 ; 40 % besoins th ECS, 58,5 MWh/ immeuble

25 5 - L offre de chaleur renouvelable unité Nb unit Chaleur TBT, BT Chaleur MT, HT Autoconso élec Conso bois GWh GWh GWh kt Chaudières bois individuelles 7 kw ,4-14 PAC individuelle 5 kw Micro cogé Stirling 10,5 kw ,15-24,8 Chaudières bois granulés : 7 kw, MTD, faibles émissions ; rendement annuel 70 %, PAC 5 kw, COP > 4, prod kwh/an 1750 micro cogénération Stirling à granulés de bois, pour petit collectif 5 logements ; Pth 10,5 kw, prod 37,8 MWh ; r global 85 %

26 5 - L offre d électricité renouvelable unité Nb unit prod élect GWh Conso bois kt solaire PV bâtiments existants m ,8 Solaire PV bâtiments neufs m ,5 Centrale PV au sol ( Gironde ) 10 MWc Solaire PV sur existant : 42 Mm2 toitures, dont 10 % équipables, 25 % exposées Sud, 50 % couvert PV ; soit m2, prod 110 kwh/m2 ; Solaire PV bâtiments neufs : 4 Mm2 construits ; 50 % toitures équipables, 35 % exposées au Sud, 70 % couvert PV, soit m2, prod 150 kwh/m2 Centrales PV au sol : total 300 MWc, 825 ha ; 50 % sur trackers

27 5 - L offre d électricité renouvelable unité Nb unit Chaleur TBT, BT Cogénération UIOM Bègles 61 MW th 1 70 Chaleur MT, HT Autoconso élec Conso bois GWh GWh GWh kt Cogénération biomasse Cenon Hdg 45 MW th 1 32,4-62 cogé UIOM Bègles : en , rétrofit usine : tonnage global OM constant, malgré CUB 1 Mhab ; FFOM non incinérée ; ( méthanisation ) ; solde OM incinéré : t/an ; cogénération cycle simple, rendement élec net 17 % ; alim réseau de chaleur, dont une boucle à retour 50 C ; récupération sur fumées type usine de Malmoe ; stockage intersaisonnier rendement 70 % Cogé bois Cenon rdc Hdg : conversion UIOM en 2020 en cogé à bois

28 méthodo / 6 : bouclage des budgets énergie, par usages Pour chaque usage : chaleur électricité transport on recherche la contribution quantitative de chaque filière de production ENRR à concurrence des besoins

29 6 - offre chaleur ENRR en 2007, et 2050 scénario 1 Réseaux de chaleur indispensables! Valorisation actuelle (en GWh) Coeff multipl OBJECTIFS en 2050: GWh ktep % Solaire thermique 1,90 X , 1 10 Bois énergie réseau + individuel 271 X , 6 18 Déchets UIOM + déchets indus 125 X ,5 13 Récupération sur eaux usées 0, ,0 6 RECAPITULATIF VALORISATION CHALEUR RENOUVELABLE : Géothermie profonde 18,1 X ,9 15 cogénération biomasse 4,60 X ,6 32 PAC individuelles 27,7 X ,0 5 TOTAL 448 GWh X 6, GWh 249 ktep 100 Taux de couverture de la demande 5,5 % 69 % 69 %

30 6 - Offre d électricité ENRR en 2007 et 2050 scénario 1 Valorisation globale de l électricité renouvelable à multiplier par 26 Valorisation actuelle (en GWh) Coeff multipl OBJECTIFS en 2050 : Gironde CUB % UIOM Cenon, puis bois cogé 6, UIOM Bègles, puis retrofit cogé ,6 Grande industrie + cogé bois?? 192 7,1 éoliennes RECAPITULATIF VALORISATION CHALEUR RENOUVELABLE : Hydro élec ,6 solaire photovoltaïque ,5 Micro cogé Stirling ,7 TOTAL Taux de couverture de la demande 2,4 % X % 20 % 84 %

31 6 - Offre de carburants ENRR en 2007 et 2050 scénario 1 Travail en cours! Valorisation actuelle (en GWh) Coeff multipl OBJECTIFS en 2050 : Gironde CUB % STEP urbaines STEP & méthanis industrie Méthaniseurs FFOM déchets verts & cométhanis Méthaniseurs à la ferme RECAPITULATIF VALORISATION CHALEUR RENOUVELABLE : STEP vinification Méthanisation cultures énergétiques Biogaz CET décharges TOTAL Taux de couverture de la demande

32 Facteur 4 CUB, scénario 1

33 Le territoire et l autonomie énergétique du scénario 1 en Consommation de bois : tonnes/an territoire de la CUB loin de suffire! Conflits d usage à prévenir nouveaux gisements bois énergie à valoriser ( Gironde, Dordogne ) Réseaux de chaleur indispensables : prise de compétence CUB nécessaire Electricité : 64 % des besoins sont produits en Gironde, hors CUB Part essentielle de l éolien!, ( CUB = 3 % ) 300 MW de PV : ensemble des projets actuels connus + toitures ( CUB : 30 % ) Interaction forte entre la CUB et la Gironde et l Aquitaine!

34 F4 transports mobilité ( esquisse ) 1 - Déplacements de personnes : mobilité totale proportionnelle à la population, soit x 1,42 ( 5900 M.km.passagers à 8300 en 2050 ) véhicules légers : transfert modal : - 1,5 % par an taux de remplissage : passant de 1,43 à 2 parc VL à terme : 50 % électrique, 50 % MCI 3 litres/km TC passant de 1,3 % à 14 % (! ) en km.passagers ; tous les bus au biométhane MDD futur semblable aux villes Nord Europe actuel consommations d énergie passant de 245 ktep ( 2840 GWh ) à 52 ktep ( 610 GWh )

35 F4 transports mobilité ( esquisse ) 2 - Transports de marchandises : trafic routier «exogène» ( rocade ) transféré ( 821 Mtonnes.km ) trafic «endogène» fixe à 1341 Mt.km parc 50 % MCI gazole ; 50 % biométhane carburant consommations d énergie passant de 72 ktep ( 837 GWh ) à 58 ktep ( 674 GWh ) 3 - Transports aériens, maritimes et divers : non traités ici ; considérés «stable» à 44 ktep CONSO TOTALE : de 380 ktep à 164 ktep ( dont 52 d ENR ) EMISSIONS GES : 1200 kteqco2 à 400 kteq ( F 3 )

36 D autres scénarios restent à élaborer Equipe pluridisciplinaire : qui veut y participer? Orientations pour les scénarios : commande des collectivités? Renforcement équipe ALEC : Compétence mobilité transport Compétence ingénierie électrique ( réseaux, stockages, )