ASSEMBLAGE DE NOEUDS SOCIO-ÉNERGÉTIQUES : CHAINES DE DÉCISIONS ET APPROCHES EXTRA- ELECTRIQUES

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1 ASSEMBLAGE DE NOEUDS SOCIO-ÉNERGÉTIQUES : CHAINES DE DÉCISIONS ET APPROCHES EXTRA- ELECTRIQUES PCEHT Séance 3 Gilles Debizet Université de Grenoble 1 UMR PACTE (CNRS, IEP, UPMF, UJF) 16/04/13 DEBIZET PCEHT Séance 3 1

2 Enjeux et problématique Lutte contre le changement climatique Augmentation de la part des énergies renouvelables : production décentralisée : BEPOS Problème : les intermittences du solaire et de l éolien s ajoutent aux fluctuations de la consomation Stratégies : Effacement de la consommation Développement du stockage Quelles échelles de la mutualisation? Problématiques : Si les logements, les batiments, les ilots urbains et les quartiers peuvent-ils être des lieux de stockage de l énergie plus qu ils ne le sont aujourd hui? Quel cadre de fonctionnement général et quelles configurations locales permettraient de développer le stockage, l effacement et la mutualisation au plus près des lieux de consommation et de production? Comment sont conçus les systèmes énergétiques dans les différents processus/contexte de fabrique et de transformation de la ville? Considérer les systèmes énergétiques des réseaux urbains aux logements comme un assemblage de noeuds socio-énergétiques 16/04/13 DEBIZET PCEHT Séance 3 2

3 Sphères de décision bati neuf et existant 37% Ménage Constructeur Fournisseur Ménage Maisons 57% 43% Promoteur Fournisseurs BE Thermique Ménages propriétaires Syndic Exploitant Fournisseurs Batiments collectifs privés 29% 20% % des residences principales en construction en 2011 Bailleur (HLM) Fournisseurs BE Thermique Bailleur Ménages Locataires Fournisseurs Batiments logement social logements logements 16/04/13 DEBIZET PCEHT Séance 3 14% % du parc de residences principales (2011) 3

4 Choix énergétique selon les usages Habitat individuel et collectif (2 échelles de décision/gestion : bat et logt) Nature énergie entrante Eclairage Appareils ménagers Eau chaude sanitaire Chauffage Bois Logt-bâti Bati - logt Fuel-gaz Logt-bâti Bati - logt Solaire Bâti Bâti Bati - logt Bâti - logt Chaleur / froid (réseau ou géothermie) Electricité (réseau public) Rafraichissement Bâti -logt Bâti -logt Bâti -logt logt Logt logt logt logt Modes de stockage usuels Possibles ou futurs batteries Batteries balloneau fuel-gaz bois murs ballon eau bois fuel-gaz géothermie Hydraulique pneumatique hydrogène murs ballon eau géothermie 16/04/13 DEBIZET PCEHT Séance 3 4

5 Préambule : Notion de Noeud socioénergétique Irréversibilité croît au cours du processus de conception et réalisation Les processus de conception et de réalisation sont pilotés par les maîtres d ouvrage Définition (provisoire) NSE = ensemble d'éléments assurant le stockage, la conversion, le regroupement ou la répartition de flux d énergie dont la conception a été supervisée par un même maître d ouvrage en interagissant essentiellement avec les mêmes acteurs La conception de NSE peut être : Réglée : contrat standardisé, procédure prédéfinie et routine de conception pour les acteurs de la conception et de l exploitation (exemple : raccordement d une unité de consommation au réseau électrique càd le système d alimentation électrique d un logement ou ou des communs d une copropriété) Innovante : implication d un nouveau type d acteur, processus ou méthode d évaluation de la performance à définir, contrat à négocier L ensemble des systèmes énergétiques déployés dans un quartier -jusque dans les logements-constitue un assemblage de NSE. L assemblage résulte d un ensemble de processus de conception -successivement ou parallèlement imbriquéssupervisés par les maîtres d ouvrage 16/04/13 DEBIZET PCEHT Séance 3 5

6 Identification de NSE dans un cas simple Construction d une maison individuelle Raccordement au réseau de chauffage urbain Eau chaude Installateur + règles nationales et locales + réseau fournisseur panneaux solaires thermiques + Chaudière-citerne gaz Livraison gaz Installateur agréé + règles nationales + fournisseur Citerne gaz Ballon eau panneaux photovoltaïques + Pompe à chaleur géothermique Electricité Source chaude Installateur agréé + règles nationales + EdF Installateur + règles locales 16/04/13 DEBIZET PCEHT Séance 3 6

7 NSE dans le cas d un immeuble collectif exemple : raccord t panneau PV Panneaux PV NSE Copro /opérateur ou NSE Opérateur / copro NSE ménage / opérateur+ copro Réseau opérateur uni (opé/méncop) + uni (opé/mén) Tarification Réglementation Réglementation Tarification L opérateur d énergie exploite lui-même les panneaux PV La copro vend l électricité à l opérateur La copro utilise l électricité pour les communs La copro vend l électricité aux ménages Le ménage vend l électricité à la copropriété Le ménage utilise l électricité Le ménage vend l électricité à l opérateur 16/04/13 DEBIZET PCEHT Séance 3 7

8 Assemblage de NSE exemple : caserne de Bonne : Electricité Batterie auto ou hydro Batterie domestique Barrage Centrale nucléaire Centrale thermiqu e Chaleur (eau) Réservoir Réservoir Ballon Ballon Combustible pour chaleur Bois, gaz.. cogénération Chaudière Bois, fuel Ville Quartier Chaudière gaz Ilot Bâtiment ou poele Logement 16/04/13 DEBIZET PCEHT Séance 3 8

9 Assemblage de NSE dans un projet d (éco)quartier Des combinaisons potentielles très nombreuses Plusieurs vecteurs énergétiques pour la production et le stockage d énergie Plusieurs échelles spatiales pour la conversion et le stockage Des maîtrises d ouvrage imbriquées : Opérateur d énergie (réseau d électricité, de gaz et de chaleur) Aménageur lotisseur ou commune (voirie) Promoteur/copropriété ou bailleur de bâtiment Investisseur/Constructeur/propriétaire de maison individuelle (ou de logement) Des procédures et règles nationales ou locales à respecter par les maîtres d ouvrage (et leurs prestataires) puis par les propriétaires, gestionnaires et exploitants Les périmètres de conception sont définis de façon plus ou moins coordonnés par les maîtres d ouvrage selon les régulations et les injonctions de la commune prédétermination des NSE Des NSE structurants : cogénération et BEPOS (De Bonne), chaufferie bois (Fontaine), chaudière individuelles (maisons individuelles) L énergie est stockée/able à plusieurs échelles et sa gestion est dispersée entre plusieurs acteurs selon l assemblage de NSE à l échelle du quartier (ou de l ilot ou du bâtiment ou du logement). 16/04/13 DEBIZET PCEHT Séance 3 9

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