TRansition. La Chantrerie en Transition. Dès que possible! PROJET POWER TO GAS. Energétique & Sociétale. vers des Energies Renouvelables

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1 La Chantrerie en Transition vers des Energies Renouvelables TRansition Energétique & Sociétale Une transition énergétique à engager Dès que possible! Parmi les différents enjeux sociétaux qui se présentent actuellement, la question de l énergie-climat est majeure car l énergie est à la base du développement de nos sociétés. Or, la raréfaction des ressources fossiles (et fissiles) d une part et leurs impacts sur les changements climatiques d autre part nous conduisent à engager dès maintenant une transition pour des solutions alternatives pérennes. Nombre des crises actuelles (sociales, économiques, géopolitiques, écologiques ) trouvent leur origine dans cette situation de dépendance aux ressources fossiles. Plusieurs pays ont commencé cette transition il y a déjà plusieurs années, comme l Allemagne et le Danemark. Les préconisations citoyennes issues des débats organisés fin 2012 et début 2013 en Pays de la Loire sur la transition énergétique 1 sont sans appel : plus de 90 % des personnes considèrent que les énergies renouvelables doivent être la cible prioritaire de la transition énergétique à mener, avec une réduction très significative de nos consommations actuelles d énergie à mener en parallèle... Des citoyens mobilisés en Pays de la Loire 86 débats-citoyens dans 30 villes et ce dès que possible compte tenu des échéances climatiques que devrait confirmer le prochain rapport du GIEC en Il est par ailleurs ressorti que le territoire (local, régional) constitue un lieu privilégié de développement et d expérimentations pour cette transition énergétique, avec une attente particulière d implication des citoyens participants 1 Recherche-action de la Chaire partenariale dhd&t : questionnaires renseignés 1.

2 La Chantrerie 2, un site entré en transition avec une chaufferie bois Depuis 2008, un collectif d établissements du site de la Chantrerie développe une dynamique de territoire en réponse à ces enjeux sociétaux. En matière d énergie, l AFUL Chantrerie (association urbaine foncière libre) s est constituée en juin 2010 autour de 5 partenaires pour la réalisation d une chaufferie bois avec un réseau de chaleur alimentant ces établissements : l Ecole des mines de Nantes, l Ecole supérieure du bois, l IDAC, ONIRIS et POLYTECH Nantes. En août 2012, Nantes Métropole Aménagement a rejoint l AFUL Chantrerie pour le raccordement de son immeuble «Hub Creatic», de même que la Chambre de Commerce et d Industrie de Nantes Saint-Nazaire en pour l Ecole de Design. A souligner que tous les investissements engagés sont financés par COFELY GDF-SUEZ qui a contractualisé avec l AFUL Chantrerie sur 20 ans. C est désormais plus de 80 % de l énergie thermique annuelle de chauffage des établissements de l AFUL Chantrerie qui provient du bois, ressource renouvelable, et avec autant d émissions de CO 2 évitées (soit l équivalent d environ voitures chaque année). Mais c est aussi de l emploi local créé (exploitation, ressource bois-énergie) et de l indépendance énergétique (économique et géopolitique) gagnée (bois local au lieu de gaz naturel importé de pays parfois peu démocratiques). L AFUL Chantrerie porte également d autres projets de transition Au-delà des questions énergétiques, l AFUL Chantrerie a travaillé sur des questions : de mobilité, avec un plan de déplacement interétablissements ayant abouti entre autres dispositifs à l arrivée du Chronobus C6 de mise en lien de territoires avec un projet de passerelle piétonne au dessus de l Erdre, reliant la Chantrerie à la Chapelle sur Erdre de biodiversité avec la mise en place de 6 ruches d abeilles sur le site de la chaufferie d agro-énergie avec une expérimentation de plantes énergétiques (Sorgho fibre) en culture dérobée D autres projets de mutualisation de services sont également envisagés entre les établissements de l AFUL Chantrerie

3 Produire, gérer et stocker de l électricité renouvelable : (se) préparer (à) l avenir L électricité, énergie dite à «haute valeur ajoutée», est à la base des progrès scientifiques et technologiques de nos sociétés. Issue principalement de centrales fossiles (charbon, gaz naturel, pétrole) et fissiles (uranium) de forte puissance, la production d électricité a été conçue de manière très centralisée au 20 ième siècle. Les fondamentaux technologiques de la transition énergétique sont connus 2, avec des technologies la plupart matures (comme l éolien et le solaire). Le passage d un tel système vers une production d énergie majoritairement décentralisée à partir de ressources renouvelables diffuses (vent, soleil, biomasse, géothermie profonde, courants marins ) constitue un défi particulièrement ambitieux à relever, avec notamment la question du stockage d une électricité renouvelable souvent intermittente (éolien, photovoltaïque) et en déphasage de production avec les besoins de consommation. En particulier, le grand éolien est aujourd hui la seule technologie disponible à ressource renouvelable dont le potentiel de développement est le plus important et dont la densité énergétique (kwe/m 2 installé et kwhe/m 2 /an) est la plus forte 3. Son développement va se poursuivre de manière importante dans les années qui viennent, tant en mer que sur terre. A noter que le coût de production du kwhe éolien est dès aujourd hui inférieur ou très proche de celui de tout nouveau moyen de production d énergie nucléaire, alors que le prix de l électricité devrait augmenter de près de 50% d ici >>> Dans une société où nous serons amenés à produire et à consommer l énergie de manière très différente d aujourd hui, l éolien de moyenne puissance (quelques dizaines à quelques centaines de kwe), couplée à du photovoltaïque, est également à considérer comme une voie prometteuse permettant d augmenter l autonomie énergétique locale, notamment pour les zones d activités en périphérie des villes. Cette voie doit donc être explorée. L intermittence et le déphasage de la production d électricité renouvelable pose la question du stockage de l énergie électrique. Un procédé particulièrement intéressant et prometteur, la méthanation ou encore «power-to-gas», permet de produire du méthane de synthèse à partir d électricité renouvelable (voir schéma p. 4). Ces technologies, peu connues en France, sont déjà expérimentées dans d autres pays comme l Allemagne, en témoigne le projet «e-gas» d AUDI associé à ETOGAS, pour une installation de 6 MW mise en service en. Les recommandations issues des débats régionaux et nationaux sur la transition énergétique désignent explicitement cette filière comme devant être valorisée. 2 Lire par exemple l ouvrage de J. RIFKIN, la «troisième révolution industrielle», même si la vision technocentrée proposée ne dit rien sur les fondamentaux du modèle de développement à l origine des crises actuelles 3 Les barrages hydrauliques sont également à forte densité énergétique, mais leur potentiel de développement est quasi atteint en France. Par ailleurs, les grands barrages dans le monde posent questions (sécurité, environnemental, social) 3.

4 PHOTOVOLTAÏQUE & EOLIENà la Chantrerie : Produire, gérer et stocker de l électricité renouvelable > LE Dans sa démarche de territoire en transition, l AFUL Chantrerie propose de piloter un programme sur «la production, la gestion et le stockage d électricité renouvelable à partir de photovoltaïque et d éolien» >> Pour le photovoltaïque, l AFUL Chantrerie a déjà installé 70 m 2 (9 kwc) de panneaux photovoltaïques sur le toit du silo de la chaufferie bois (photo ci-contre). Un projet de photovoltaïque de plusieurs centaines de m 2 sur la toiture de bâtiments de POLYTECH pourrait également voir le jour à cette occasion. >> Pour l éolien, l AFUL Chantrerie propose l installation d une éolienne de puissance comprise entre 10 et 30 kwe (en fonction du budget), à une hauteur de 30 à 50 m (en fonction de l étude de vent et des autorisations liées au permis de construire). >> Pour le stockage de l électricité renouvelable, une installation de «power-togas» sera mise en œuvre. L électricité renouvelable issue du soleil et/ou du vent alimentera un hydrolyseur pour produire de l hydrogène. Celui-ci pourra, soit être injecté directement dans le réseau de gaz naturel, soit alimenter un dispositif deméthanation pour produire du bio-méthane en faisant réagir sur un catalyseur l hydrogène avec du CO 2, suivant la formule de Sabatier. Le méthane ainsi produit pourrait être soit injecté dans le réseau de gaz naturel, soit utilisé directement comme combustible ou carburant. Toiture POLYTECH : PV > 150 kwc Toiture silo bois : PV 9 kwc Eolienne : 10 à 30 kwe Réseau national ou auto-consommation Electricité Réseau national Chaudières GN chaufferie bois Injection réseau GN Hydrolyseur H 2 H 2 GN + H 2 Méthanation CH 4 4.

5 Exemple de photomontage avec une éolienne de 12 kwe devant la chaufferie biomasse Hauteur de cheminée: 20 m 70 m 2 de photovoltaïque Chaufferie bois La Chantrerie Le projet Power to gas relève à la fois d enjeux prospectifs et pédagogiques: Prospectifs Pédagogiques Les questions du stockage d énergie électrique et des smartgrids sont au cœur de la problématique de production locale d énergie électrique renouvelable, notamment de faible et moyenne puissance. Il s agit donc d un projet d innovation et d expérimentation d avenir, à très fort potentiel de diffusion sur le territoire. >> A noter le partenariat avec Jean-Paul REICH, l un des meilleurs spécialistes du Power to gas, directeur scientifique à la DRI de GDF-SUEZ. Les chercheurs en énergétique de POLYTECH et des mines seront également mobilisés sur ce programme, de même que des étudiants en thèse et en formation d ingénieur. Cette installation sera accompagnée d une dimension pédagogique auprès des citoyens pour montrer que la transition est une réalité et pour aider à faire émerger d autres initiatives de ce type. >> Des visites seront programmées pour montrer ce que pourrait être notre avenir énergétique : explications du fonctionnement (PV, éolien, chaufferie bois, solaire thermique ) et du suivi des performances. >> Une dimension «investissement citoyen» sera étudiée lors de la recherche de partenaires 5.

6 Echéancier prévisionnel du projet Power to gas Le projet est prévu en trois phases : PHASE 1 Conception technique, administrative et économique Cette phase est prévue sur environ 6 mois et s appuiera sur le travail d un bureau d étude pour : Etudier le potentiel éolien (à différentes hauteurs) sur la base des travaux de Nantes Métropole quant à l'identification des zones d'activités économiques propices au petit éolien Définir la gamme de puissance de l éolienne à retenir, les caractéristiques principales d implantation (lieu, hauteur, environnement ), en fonction de la réglementation, du programme expérimental, du budget prévisionnel Définir précisément le schéma fonctionnel du système global, avec les spécifications générales (puissances, débits ) des équipements en prévision d une consultation (phase II) Rédiger le programme détaillé du Maître d ouvrage (AFUL Chantrerie) La recherche de partenaires financiers pour la phase 2 (investissement) sera menée par le Maître d ouvrage (l AFUL Chantrerie) au cours de la phase 1. PHASE 2 PHASE 3 Réalisation du projet Cette phase, d une durée d environ 12 mois, s appuiera sur le même bureau d étude pour : Réaliser les cahiers des charges pour la consultation d entreprises Suivre la consultation, négocier et réaliser une synthèse comparative des propositions Aider à la réalisation des contrats de fourniture, d installation, d exploitation et de maintenance des équipements à mettre en place Suivre la réalisation et la réception des installations, suivant les spécifications établies La réalisation pourra être conçue en plusieurs sous-phases de livraison et d installation du matériel, suivant également les budgets disponibles mais aussi le programme d expérimentation à mener. Le dimensionnement de l installation globale (PV, éolien, hydrolyse, méthanation, régulation ), hors projet POLYTECH, devra cependant être réalisé au cours de la phase 1. Expérimentations, retours d expériences & préconisations Cette phase porte sur une première période de 2 à 3 ans pour : Mener les premières campagnes de mesures et analyser des résultats Modifier l installation en fonction des retours d expériences Optimiser le fonctionnement de l ensemble du système Etablir les préconisations pour diffuser à grande échelle ce type d installations 6.

7 Partenaires et budget prévisionnel du projet Power to gas Chantrerie Ce projet répond aux enjeux de production d énergie renouvelable (et donc pérenne) faiblement carbonée, capable d interfacer le réseau électrique avec le réseau gazier en cas de surproduction (à terme) d énergie électrique renouvelable. Il s agit donc d un véritable projet d avenir tel qu envisagé à grande échelle (et déjà en cours d expérimentation) dans des pays comme l Allemagne. Sur un territoire très engagé en matière de transition énergétique, ne serait-ce que par la dynamique de mobilisation générée en Pays de la Loire dans le cadre du débat national (états régionaux de l énergie organisés par la Région Pays de la Loire), un tel projet d avenir devrait susciter un fort intérêt de la part de collectivités, d entreprises, d associations et de citoyens. Le budget prévisionnel du projet se décompose aujourd hui de la manière suivante: entre k HT pour la phase 1 (bureau d études, visite de sites en Allemagne ) entre k HT pour la phase 2, suivant la puissance des équipements le coût de la phase 3 reste à estimer à ce stade du projet Des premiers contacts avec des collectivités et des entreprises, ressort un vif intérêt pour ce projet, les discussions sont en cours et s élargiront progressivement. Contact : Bernard LEMOULT Directeur de l AFUL Chantrerie

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