ETUDE DE FAISABILITE DE RECUPERATION D ENERGIE SUR EAUX USEES

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1 DE RECUPERATION D ENERGIE SUR EAUX USEES DEPOT DE TRAMWAY DIJON (21) Dijon, le 18 mai 2010 Réf. dossier : 8072 Emetteur : J. COLLARD Approbateur : J. CHEMOUIL Version : 4.0 Bureau d Etudes : Bénefficience "Tour Elithis" 1C bd de Champagne Dijon Cedex Tél. : Fax : Architecte : FERRAND SIGAL 15 Place Louis Pradel Lyon Tél. : Fax :

2 SOMMAIRE I. PREAMBULE OBJECTIF DE L ETUDE DIMENSIONNEMENT DES BESOINS HYPOTHESES DE L ETUDE... 3 II. SOLUTION CHAUDIERES DESCRIPTIF BILAN ENERGETIQUE ET ENVIRONNEMENTAL BILAN ECONOMIQUE... 4 III. SOLUTION DEGRES BLEUS DESCRIPTIF BILAN ENERGETIQUE ET ENVIRONNEMENTAL BILAN ECONOMIQUE... 6 IV. SUBVENTIONS ADEME POUR DEGRES BLEUS... 8

3 Bénefficience DEPOT DE TRAMWAY DE DIJON Page 3 sur 12 I. PREAMBULE 1. Objectif de l étude Cette étude a pour but de comparer la solution Degrés Bleus à une solution chaudières gaz à condensation. A l issue de cette étude, le montant des subventions éventuelles qui pourront être accordées par l ADEME pour la solution Degrés Bleus a pût être déterminé. 2. Dimensionnement des besoins L analyse des besoins a permit de définir les consommations en chauffage des ateliers du dépôt tramway de Dijon présentés dans le tableau suivant. Besoin annuel Pmax à -11 C MWh kw 3. Hypothèses de l étude Les solutions étudiées, correspondent à des solutions de chauffage permettant de couvrir les besoins des ateliers. La solution gaz est composée de deux chaudière gaz de 600kW chacune et la solution degrés bleus d une PAC de 360kW et de deux chaudières gaz de 600kW chacune (appoint + secours). Les coûts d investissement prennent en compte les coûts de matériels et de main d œuvre. Le coût de la maintenance P3 est réparti sur 20 ans. Dans le but de prendre en compte l augmentation du prix du gaz, un taux d inflation annuel de 3,5% a été pris en compte. Le taux d inflation pour les coûts de consommation électrique et de maintenance est de 2%. Les prix TTC prennent en compte une TVA de 5,5% pour les abonnements et une TVA de 19,6% pour les maintenances et consommations. Les taxes TICGN pour le gaz, et les taxes locales et CSPE pour l électricité ont été prises en compte.

4 Bénefficience DEPOT DE TRAMWAY DE DIJON Page 4 sur 12 II. SOLUTION CHAUDIERES 1. Descriptif La solution chaudières est composée : - De deux chaudières gaz à condensation de 600kW couvrant chacune 50% des besoins - D aérothermes eau chaude pour l émission 2. Bilan énergétique et environnemental L étude énergétique de la solution chaudières a permis d obtenir les consommations énergétiques. L étude environnementale a permis de calculer la part d énergie renouvelable, ainsi que le bilan d émission de CO2. Consommations Base (50%) Appoint (50%) Total Puissance maximum (kw) Besoins annuels (kwh) Part des besoins globaux (%) 50,0 50,0 100 Rendement de production 0,95 0,95 Rendement de régulation 0,97 0,97 Rendement de distribution 0,95 0,95 Rendement d'émission 0,90 0,90 Consommations (kwh) Emission de CO2 Base (50%) Appoint (50%) Total Consommations (kwh) Coefficient de conversion (kg CO2/kWh) 0,206 0,206 Emission de CO2 (tonne) Emission de CO2 (kg CO2/ m²) 10,4 10,4 20,9 Part d'énergie renouvelable (%) 0,0% 3. Bilan économique L étude économique a abouti aux coûts annuels d investissement, de consommation et de maintenance. Un calcul du coût global sur 20 ans a été effectué. Investissement Base (50%) Appoint (50%) Total Coût investissement production + régulation ( HT) Coût investissement distribution, émission et travaux...( HT) Coût d'investissement total ( HT) Coût d'investissement total ( TTC) Consommations Base (50%) Appoint (50%) Total Consommations annuelles (kwh) Prix moyen du kwh ( HT) 0,0405 0,0405 Coût annuel des consommations ( HT) Prix annuel des abonnements ( HT) Coût annuel des consommations et des abonnements ( HT) Coût annuel des consommations et des abonnements ( TTC) Coût sur 20 ans des consommations et des abonnements ( TTC)

5 Bénefficience DEPOT DE TRAMWAY DE DIJON Page 5 sur 12 Maintenance Total Coût annuel de maintenance P2 ( HT) Coût annuel de maintenance P3 ( HT) Coût annuel de maintenance global ( HT) 8969 Coût annuel de maintenance global ( TTC) Coût sur 20 ans de maintenance ( TTC) Exploitation Total Coût annuel des consommations et des abonnements ( HT) Coût annuel de maintenance global ( HT) Coût annuel d'exploitation global ( HT) Coût annuel d'exploitation global ( TTC) Coût sur 20 ans de l'exploitation ( TTC)

6 Bénefficience DEPOT DE TRAMWAY DE DIJON Page 6 sur 12 III. SOLUTION DEGRES BLEUS 1. Descriptif La solution Degrés Bleus est composée : - D une base comprenant un système d échangeur sur eaux usées étudié par BPR et une pompe à chaleur eau/eau dont la puissance est de 360 kw - D un appoint + secours effectué par deux chaudières gaz à condensation de 600 kw chacune - D aérothermes eau chaude pour l émission 2. Bilan énergétique et environnemental L étude énergétique de la solution Degrés Bleus effectué par BPR a permis d obtenir les consommations énergétiques. L étude environnementale a permis de calculer la part d énergie renouvelable ainsi que le bilan d émission de CO2. Consommations Base Appoint + secours Total Puissance maximum (kw) Besoins annuels (kwh) Part des besoins globaux (%) 75,5 24,5 100 Rendement de production 4,00 0,95 Rendement de régulation 0,96 0,97 Rendement de distribution 0,95 0,95 Rendement d'émission 0,90 0,90 Consommations (kwh) Emission de CO2 Base Appoint + secours Total Consommations (kwh) Coefficient de conversion (kg CO2/kWh) 0,180 0,206 Emission de CO2 (tonne) Emission de CO2 (kg CO2/ m²) 3,3 5,1 8,4 Part d'énergie renouvelable (%) 75,5% 3. Bilan économique L étude économique a abouti aux coûts annuels d investissement, de consommation et de maintenance. Un calcul du coût global sur 20 ans a été effectué. Finalement un temps de retour brut et un temps de retour sur coût global permettent d évaluer la rentabilité de la solution. Investissement Base Appoint + secours Total Coût investissement production + régulation ( HT) Coût investissement distribution, émission, travaux... ( HT) Coût d'investissement total ( HT) Coût d'investissement total ( TTC) Consommations Base Appoint + secours Total Consommations annuelles (kwh) Prix moyen du kwh ( HT) 0,0727 0,0438 Coût annuel des consommations ( HT) Prix annuel des abonnements ( HT) Coût annuel des consommations et des abonnements ( HT) Coût annuel des consommations et des abonnements ( TTC) Coût sur 20 ans des consommations et des abonnements ( TTC)

7 Bénefficience DEPOT DE TRAMWAY DE DIJON Page 7 sur 12 Maintenance Total Coût annuel de maintenance P2 ( HT) Coût annuel de maintenance P3 ( HT) Coût annuel de maintenance global ( HT) Coût annuel de maintenance global ( TTC) Coût sur 20 ans de maintenance ( TTC) Exploitation Total Coût annuel des consommations et des abonnements ( HT) Coût annuel de maintenance global ( HT) Coût annuel d'exploitation global ( HT) Coût annuel d'exploitation global ( TTC) Coût sur 20 ans de l'exploitation ( TTC) Temps de retour sans subventions Total Coût d'investissement total solution chaudières ( TTC) Coût d'investissement total Degrés Bleus ( TTC) Coût annuel global d'exploitation solution chaudières ( TTC) Coût annuel global d'exploitation Degrés Bleus ( TTC) Temps de retour brut (années) 49 Temps de retour en coût global (années) 29

8 Bénefficience DEPOT DE TRAMWAY DE DIJON Page 8 sur 12 IV. SUBVENTIONS ADEME POUR DEGRES BLEUS Grâce au fond de chaleur renouvelable, l ADEME aide à l investissement de la solution Degrés Bleus de façon à ce que le coût complet annuel de cette solution soit 5% moins cher que la solution chaudière, comme le montre le schéma suivant. Coût annuel de la solution Chaudières: -Coût du gaz - Coût d exploitation Coût annuel de la solution Degrés Bleus: -Coût du gaz - Coût d exploitation Coût annuel Degrés Bleus souhaité par l ADEME 5% moins cher que la solution Chaudières Montant annuel disponible pour le remboursement de l investissement à 5% d intérêt sur 20ans Montant total du remboursement Aide du fond de chaleur renouvelable de l ADEME Investissement de la solution Degrés Bleus

9 Elithis Ingénierie DEPOT DE TRAMWAY DE DIJON Page 9 sur 12 Agence Centre-Est Les données permettant le calcul des subventions ADEME sont les suivantes. Une augmentation du prix du gaz de 1,5% au dessus de l inflation annuelle a été prise en compte. Solution chaudières Solution Dergés Bleus Financement Degrés Bleus Coût gaz Coût exploitation Coût total Coût gaz Coût exploitation Coût total Coût total Amortissement disponible 5% moins cher que le gaz Année (exploitation et amortissement)

10 Elithis Ingénierie DEPOT DE TRAMWAY DE DIJON Page 10 sur 12 Agence Centre-Est Les financements des années 1 et 20 pour la solution chaudières et la solution Degrés Bleus sont présentés à titre d exemple. Financement de la solution Degrés Bleus (Année 1) Coût ( ) Montant permettant le rembourssement de l'investissement Coût gaz Coût exploitation Chaudières Degrés Bleus Financement de la solution Degrés Bleus (Année 20) Coût ( ) Montant permettant le rembourssement de l'investissement Coût gaz Coût exploitation Chaudières Degrés Bleus

11 Bénefficience DEPOT DE TRAMWAY DE DIJON Page 11 sur 12 L augmentation du prix du gaz permet l augmentation annuelle du montant disponible pour le remboursement de l investissement. Amortissement disponible Solution chaudières Solution Dergés Bleus Solution chaudière -5% Coût ( ) Montant disponible pour le rembourssement de l'investissement Années L aide du fond de chaleur de l ADEME disponible pour cette solution permet d aider le surinvestissement de la solution Degrés Bleus par rapport à la solution chaudières. Surinvestissement ( ) Aide fond de chaleur ( ) Pourcentage de l'aide à l'investissement 70% Le montant de l aide ci-dessus n est donné qu à titre indicatif. Le calcul présenté ici est établi sur une estimation des bases de calcul de l ADEME. Un calcul doit être réalisé par l ADEME afin de déterminer l aide potentielle.

12 Bénefficience DEPOT DE TRAMWAY DE DIJON Page 12 sur 12 Coût d'investissement de la solution Degrés Bleus Investissement ( ) Coût d'investissement restant à charge ( ) Aide du fond de chaleur ( ) Les subventions de l ADEME permettent de diminuer les temps de retour de la solution Degrés Bleus. Temps de retour avec subventions Total Coût d'investissement total solution chaudières ( TTC) Coût d'investissement total Degrés Bleus ( TTC) Coût annuel global d'exploitation solution chaudières ( TTC) Coût annuel global d'exploitation Degrés Bleus ( TTC) Temps de retour brut (années) 20 Temps de retour en coût global (années) 15

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