La place du vecteur gaz dans le mix énergétique Quel distributeur de gaz en 2030?

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1 La place du vecteur gaz dans le mix énergétique Quel distributeur de gaz en 2030? Gladys Montagnole Déléguée Territoriale Franche-Comté / gladys.montagnole@grdf.fr

2 ommaire La distribution de gaz naturel en Franche- Comte Aujourd'hui et l'horizon 2030, 1. Quels consommateurs desservis avec quelles solutions? 2. Quels gaz acheminés? 3. En charge de quel réseau?

3 La distribution de gaz naturel en Franche-Comté Entre le Transport/tockage et la Fourniture dans la chaine gazière

4 La distribution de gaz naturel en Franche-Comté Construire, Exploiter en toute sécurité, Entretenir Développer Assurer la gestion du service public Acheminer

5 La distribution de gaz naturel en Franche-Comté Quelques chiffres clés en Franche-Comté 3700 km de réseau de clients 225 communes desservies 60% de la population desservie (près de 80% en France) 9 millions d investissements par an

6 La distribution de gaz naturel en Franche-Comté Comment évoluer vers Un réseau optimisé et adapté aux nouvelles consommations Un réseau vecteur d EnR Un réseau producteur d électricité Un réseau «connecté» aux autres réseaux urbains

7 Les consommateurs d aujourd hui et de 2030 Enjeux olutions

8 Consommateurs (1/4) le bâtiment / la ville Enjeux Réduction des besoins grâce à l isolation Meilleure efficacité en résidentiel-tertiaire pour le chauffage et l eau chaude sanitaire Intérêt du gaz naturel pour ces usages Efficacité de la chaine gazière : 1kWh d Ep prélevé = 1 kwh d Ep restitué 8

9 Consommateurs (1/4) le bâtiment / la ville Feuille de route nouveaux produits 9

10 Consommateurs (1/4) le bâtiment / la ville Zoom sur la pompe à chaleur adsorption gaz En mode chauffage, rendement jusqu à 170% sur énergie primaire pour la version eau/eau et 160% pour la version air/eau Principe : PAC avec compresseur Thermochimique Modules 40 kw Fabricants européens (Robure, Dedietrich) Trois sources de chaleur sont valorisées : - la condensation du fluide frigorigène (ammoniac) - la réaction d absorption entre l ammoniac et l eau, -la récupération sur les produits de combustion = > maintien de la performance même en période de froid 10

11 Consommateurs (1/4) le bâtiment / la ville Zoom sur la pompe à moteur gaz Rendement jusqu à 160% sur énergie primaire pour le mode chauffage et jusqu à 140% sur énergie primaire pour le mode climatisation Principe : PAC avec compresseur moteur thermique à gaz Fabricants japonais (anyo / Aisin) Unité extérieure Chaleur Absorption de la chaleur de l air l extérieur (évaporation du fluide) MODE CHAUFFAGE Fluide à l état liquide Fluide à l état gazeux Unité intérieure Air Air réchauffé froid Récupération Réchauffement de l air de chaleur sur intérieur par condensation le moteur du fluide frigorigène dans les unités intérieures Moteur gaz naturel Compresseur En mode chauffage, la récupération d énergie sur le moteur permet de maintenir la puissance utile de la PAC, même en période de grand froid. Lorsque cette dernière est supérieure à 7 C, cette énergie peut être utilisée pour les besoins d EC 11

12 Illustrations Bâtiments à minima Basse Consommation OLAIRE CONDENATION POMPE À CHALEUR A ABORPTION AÉROTHERMIQUE Néolia Les Hauts de Bavans (18 logements) Alterimmo (14 logements, Besançon) OLAIRE CONDENATION POMPE À CHALEUR A ABORPTION AÉROTHERMIQUE La table du Roy ( 48 logements, Morteau) Néolia, Les Terrasss les Prés la Rose (Montbéliard)

13 Illustrations Bâtiments à minima Basse Consommation ECOGÉNÉRATEUR POMPE À CHALEUR A ABORPTION AÉROTHERMIQUE Maisons (Blotzheim) Mairie Arbouans POMPE À CHALEUR A ABORPTION GÉOTHERMIQUE POMPE À CHALEUR À MOTEUR GAZ NATUREL Batigère (73 logements, Nancy) Le Trident, résidence éniors et tertiaire, Mulhouse

14 Consommateurs (1/4) le bâtiment / la ville En plus de l efficacité des solutions individuelles, optimisation globale à l échelle des quartiers Par exemple, récupération de la chaleur des eaux usées ou boucle géothermique via des pompes à chaleur gaz naturel Bus & flotte captive GNV PAC gaz centralisée sur eaux usées Injection de biométhane produit à partir de déchet vert Couplage gazsolaire en collectif 14

15 Consommateurs (2/4) l industrie L usine de demain : une optimisation globale procédés Les industriels développent des approches globales procédés utilités chauffage des locaux - PAC gaz haute température, cogénération voire trigénération L enjeu de demain, la réduction des effluents (solides, liquides et gazeux) - A court terme, post-traitement des effluents sur les procédés existants avec nouvelle consommation d énergie - A long terme, prétraitement des combustibles pour réduire les émissions aval 15

16 Consommateurs (3/4) la mobilité Le GNV et plus encore le biognv répondent aux nouvelles exigences en matière de mobilité durable Pollution globale et locale Peu de Nox et de particules Flotte captive, Bus en site propre, logistique dernier km Infrastructure -20% d émissions de CO2 par rapport à l essence Carburant Véhicule Diversification des carburants Biométhane carburant Gaz naturel peu polluant Biométhane carburant Complémentarité Véhicule hybrides gaz/électrique, hybride diesel/gaz (lg distance, tpt, usags intensifs) Fiat Punto Audi e-gas VW Polo 16

17 MW Consommateurs (4/4) l électricité Puissance hebdomadaire moyenne 80 (MW) Production et importation année 2008/2009 Production moyenne d un Ecogénérateur (kwh/semaine) Production d'électricité brute hebdomadaire moyenne d'un écogénérateur(kwh) Hydraulique Nucléaire Charbon + Gaz Cogénération Fioul Développement de la production décentralisée d électricité - Rendement inégalé supérieur à 80% contre 50% pour les cycles combinés gaz naturel, - Production au plus près des besoins qui évite pertes électriques et thermiques 17

18 Consommateurs (4/4) l électricité Capacité du gaz à gérer la pointe électrique en offrant des solutions d effacement - Pompe à chaleur hybride = petite pompe à chaleur électrique intégrée à une chaudière à condensation - Capacité de s effacer pendant les vagues de froid (quelques heures à plusieurs jours) Chaudière gaz PAC élec 18

19 Evolution des gaz acheminés d ici à 2030

20 Gaz acheminés (1/5) gaz naturel Des ressources disponibles et diversifiées avec la révolution des gaz non conventionnels mais qui posent des enjeux environnementaux ource : BP tatistical Review 2010 /Kawate et Fujita (Université Tokyo= Réserves prouvées entre 120 et 250 ans à consommation actuelle 20

21 Gaz acheminés (2/5) biométhane Gaz EnR: méthanisation mature gazéification en développement Procédé Mature Biomasse «humide» et non ligneuse Pilotes industriels Biomasse «sèche» et ligneuse Voie biologique Basses températures (35-55 C) Méthanisation Voie thermique Haute température (700 C) Gazéification + méthanation Voie thermique Très haute température (1500 C) Gazéification + Fischer-Tropsch Rendement 35%-60% Rendement 55%-70% Rendement 25%-35% Chaleur / Cogénération / Biométhane Carburant In situ ou via injection réseau Biocarburant liquide Méthanisation : valorisation des réseaux de distribution gaz des collectivités locales : vers une économie circulaire territoriale grâce à la valorisation des déchets Gazéification : le bois sous forme gazeuse au cœur des villes, sans ses inconvénients (pollution de l air, logistique lourde ) 21

22 Gaz acheminés (2/5) Zoom injection biométhane

23 Cuisson Eau chaude, chauffage Process industriel Electricité Carburant Les déchets agricoles Les déchets de l industrie agroalimentaire Les déchets urbains (ménagers et verts) Les déchets de la restauration collective Méthanisation au sein du digesteur après brassage et chauffage des substrats Puis épuration du biogaz pour éliminer le CO2, H2, NH4 Odorisation Contrôle de la qualité Régulation de quantité Comptage Injection et acheminement 15 octobre 2012 vers les clients via le réseau

24 Une réalisation dans l ET: le site de Morsbach (57) Digesteur Injection Epuration 15 octobre 2012

25 Les atouts du biométhane à l échelle territoriale Contribue à l atteinte des objectifs de production d EnR ainsi qu à l indépendance énergétique chéma Régional Climat Air Energie, PCET Création d emplois locaux non délocalisables Nouvelle synergie entre les acteurs du monde agricole, de l industrie et des collectivités locales Utilisation et optimisation d infrastructures de réseau existantes en cas d injection 15 octobre 2012

26 Gaz acheminés (3/5) biométhane d algues Perspective après 2020 : combiner traitement des effluents et biométhane Encore au stade de R&D : opérations pilotes en cours de montage. Etude du potentiel en France en cours avec l ADEME, le MINEFI et le MAAP 26

27 Ressources (4/5) : hydrogène & syngaz Possibilité d injection d hydrogène et de méthane de synthèse notamment pour le stockage d électricité tockage d électricité excédentaire sous forme de : - Hydrogène jusqu à 6% d H2 dans les réseaux gaz sans contrainte - Méthane de synthèse : méthanation de l hydrogène 2H 2 + CO 2 = CH 4 + O 2 Ouvre la possibilité du stockage saisonnier d électricité via les stockages souterrains de gaz (+ de 150 TWh / 30% de la consommation actuelle) 27

28 Gaz acheminés (5/5) toujours plus vert Un réseau qui incorporera de plus en plus d'énergie renouvelable Potentiel technique 4G Hydrogène & Méthanation 0-50 TWh 3G Micro-algues 30 TWh 2G Gazéification de bois 70 TWh 1G Méthanisation de déchet 210 TWh 360 TWh Une intégration de 10% de «gaz vert» dans le réseau à horizon 2030 est économiquement crédible 28

29 Evolution du réseau

30 Réseau de distribution (1/4) smart-meters Des compteurs évolués au service des consommateurs Le projet de comptage évolué AMR c est 1 2 Améliorer la qualité de service Développer la Maîtrise de l'energie 11 millions de compteurs à remplacer ou à équiper sur l ensemble du territoire français Un réseau télécom ( concentrateurs environ) à développer La mise en œuvre de nouveaux I et l intégration dans les I de GrDF et des fournisseurs Optimiser le réseau de distribution Cadrage et Expérimentations Décision d'engagement phase de construction Conception, construction et tests de la solution Décision d'engagement de la généralisation Déploiement national 30

31 Réseau de distribution (2/4) : les smart-pipes Un réseau mieux observé et mieux conduit aux bénéfices de la sécurité et de l environnement Réseau de distribution actuel essentiellement passif : pression ajustée au transport, cheminement du gaz par détentes successives Bonne qualité de service (robustesse du système et propriétés du gaz) mais pourrait encore s améliorer Les smart-pipes s appuient sur 3 piliers - La télésurveillance du réseau - La télé-exploitation pour améliorer la qualité de service et permettre une intégration totale des «gaz verts» - A terme, le pilotage dynamique du stock en conduite pour améliorer la sécurité et ainsi diminuer les impacts environnementaux (émission CH 4 ) er palier de 7000 équipements Centralisation des supervisions Déploiement des Hypervision dans les BEX Télésurveillance Postes et PC Réseau transport PITD Chromatographe pectromètre 2 e palier pilotage dynamique Déploiement CADA Conduite active du réseau onde de température Réseau distribution primaire Producteur biométhane onde de température Compteur intermédiaire Manomètre 31

32 Réseau de distribution (3/4) smart-networks L optimisation globale des infrastructures locales Interaction avec l ensemble des réseaux urbains : - «smart-grid» électrique, - réseau de chaleur - réseau d eaux usées (récupération de chaleur, méthanisation des effluents ) - réseau télécom (téléopération) Vision DENA (deutsche Energie Agentur) : interaction gaz/électricité via hydrogène et méthane de synthèse Vision HEPUL : optimisation sur le territoire Réseau électrique Transport Transport Réseau gazier TERRITOIRE Distribution Distribution hydraulique hydrolyse biogaz cogénération gazéification boi chaufferies Réseau s de chaleur éolien photovoltaïque géothermi e Consommation 32

33 Réseau de distribution (4/4) smart-people L humain au cœur du réseau de distribution de gaz Performance environnementale et niveau de sécurité optimum : - Terminaux de communication avancés pour l identification des ouvrages (RFID), interrogation des bases de données - Outils de géo positionnement croisés avec un système d information géographique multidimensionnel & dynamique Garantir le niveau de fiabilité et de sécurité d un réseau dont l exploitation sera plus complexe : compétence professionnalisme seront la clé de l intelligence du réseau. L humain restera quoi qu il arrive au centre du réseau : il en sera le garant et l intelligence même 33

34 Conclusion sur le distributeur en 2030 Le réseau fera le lien entre l évolution des consommateurs et l évolution des gaz acheminés. Le distributeur s y prépare Evolution des gaz acheminés Evolution du réseau Evolution des consommateurs Gaz naturel et non conventionnels Biométhane issu de méthanisation ou gazéification Biométhane d algues mart meter mart pipe mart networks mart-men Bâtiment BBC et BEPO Ecoquartier Usine de demain Mobilité durable Production décentralisée Le distributeur de demain sera en charge d un réseau de distribution avancé, capable d acheminer des gaz «verts», exploité par des «smart-men» au service de consommateurs finaux exigeants 34

35 Quel distributeur de gaz en 2030? Une chose est sûre : L avenir du gaz est devant nous! MERCI DE VOTRE ATTENTION