La réponse du plateau de Saclay aux défis de la transition énergétique

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1 La réponse du plateau de Saclay aux défis de la transition énergétique Établissement public d aménagement Paris-Saclay Assises des énergies renouvelables en milieu urbain 20 octobre 2016 Julien Sorreau 1

2 Paris Saclay, un territoire d aménagement et d innovation du Grand Paris 2

3 Aménagement d un campus urbain au sud du Plateau de Saclay 3

4 Un aménagement durable 4

5 Programmation immobilière du campus : ZAC de Moulon et ZAC du quartier de l Ecole polytechnique 5

6 Stratégie énergétique : le rôle de l aménageur Conception et réalisation des espaces publics et extérieurs Aménageur, maître d ouvrage Imposition d une certification environnementale et d une performance énergétique aux projets immobiliers Aménageur, prescripteur Schéma directeur de desserte énergétique Aménageur, planificateur Conception, réalisation d une solution énergétique collective Aménageur (Collectivité), maître d ouvrage Distribution d énergie Aménageur (Collectivité), exploitant d un service public 6

7 Besoins énergétiques d un projet d aménagement Conception bioclimatique et sobriété énergétique - Espaces publics et extérieur - Formes urbaines et du bâti - Performance des bâtiments Typologie et usages - Chaud, froid, ECS - Logements, entreprises etc. Echelles, optimisation & foisonnement et mutualisation des dispositifs 7

8 Mixité programmatique du campus urbain Construction de 1,7 million de m2 : faible densité urbaine et forte intensité énergétique due aux activités de recherche m logements étudiants m 2 services, commerces et équipements publics m logements familiaux m 2 développement économique m 2 enseignement supérieur et recherche Complémentarité des besoins énergétiques au sein d un quartier à usage mixte (logement / tertiaire) 8

9 Solution énergétique la plus adaptée pour le campus urbain Etude de faisabilité Nécessité d une approche combinée chaleur + froid Possibilité de rendre complémentaires les usages récupérer des énergies auprès des consommateurs (énergies dites fatales, méthanisation etc.) La géothermie et la nappe de l Albien apparaissent comme la ressource renouvelable disponible localement la plus adaptée aux besoins énergétiques globaux Février 2015 Contre-expertise du CGI qui confirme la compétitivité du réseau et la Supériorité de la solution collective (réseau de chaleur et de froid) par rapport à la somme de solutions individuelles performantes ; L EPA Paris Saclay aménageur assure la MOA du réseau et exploite temporairement le service de distribution de chaud et de froid. 9

10 Conséquences juridiques et économiques d une solution collective Les compétences de l aménageur ; Réseau public / Réseau privé ; Analyse et maîtrise des risques ; Le financement des infrastructures ; Impact du calendrier du projet d aménagement ; La mise en place d un service de distribution d énergie 10

11 Le fonctionnement du réseau de chaleur et de froid de Paris Saclay 1 2 Pompage de l eau de la nappe de l Albien (31 C) par le forage de production (au sud) Transfert de l énergie de l eau de nappe par un échange thermique au circuit tempéré (de 31 à 10 C), puis réinjection de l eau dans la nappe par le forage (au nord) 3 4 Transport de l énergie géothermale par le circuit tempéré aux sous-stations de quartier qui produisent chaud et froid Distribution de chaud et de froid aux différents bâtiments et consommateurs par des réseaux terminaux de chaud et de froid. 11

12 Le fonctionnement du réseau de chaleur et de froid de Paris Saclay 12

13 Synoptique général de fonctionnement du réseau de chaleur 13

14 Fonctionnement du réseau de chaleur : une production en deux parties Electricité (Pompage) Electricité (PAC) Forages Gaz Centrale thermique Réseau tempéré SSTI 1 SSTI X SSTP 1 SSTP 2 SSTP X froid chaud chaud froid chaud Electricité (évacuation de chaud) Partie 1 : un réseau tempéré 14

15 Froid dominant Chaud dominant Exploitation : Différents modes de production de la chaleur Chaud (90 C/20 C) Mode Chaud Albien / Valorisation de la production combinée / Gaz Tempéré (29 C/10 C) Mode Chaud Albien / Valorisation de la production combinée / Gaz Puissance de la nappe de l Albien maximum valorisable Apport d un complément gaz sur le réseau tempéré Tempéré (29 C/10 C) Mode Chaud Albien / Valorisation de la production combinée / Récupération 1 a m j s o d j m m j 2 Seuil maximum des puissances PAC installées en sousstation d îlots (SSTI) Passage en régime de pointe 15

16 Une tarification incitative et performante La tarification retenue et proposée dans le règlement de service est incitative et saisonnière ; Il conviendra, après plusieurs années d exploitation, d ajuster les dispositifs d incitation La tarification privilégie l utilisation et la réutilisation d énergie à l échelle du bâtiment ; La tarification favorise l optimisation des températures de retour avec un terme proportionnel aux volumes 16

17 Une tarification incitative et performante R NOM FACTURE PAYEUR R1 Energie Récurrente Abonné R21 R22 R23 Abonnement Récurrente Abonné CORRESPONDANCE / CREM Coûts des énergies primaire (gaz, électricité, bois, ) Dépenses P1/P1 du CREM Coûts d exploitation et de maintenance coûts de renouvellement Dépenses P2 du CREM Maintenance importante Dépenses P3 du CREM VALEUR Proportionnel à la quantité consommée (MWh, m3) Tarification saisonnière Proportionnel aux puissances souscrites (P chaud + P froid +P ecs ) Proportionnel aux puissances raccordées(p chaud + P froid +P ecs ) R24 Coûts du capital (P4) 17

18 Une tarification incitative et performante Tarification du réseau de chaleur et de froid de Paris Saclay Terme R1 en HT, valeur Janvier 2015 Fourniture HIVER (Du 1 er décembre au 29 février) ETE (Du 1 er juillet au 31 août) MI-SAISON (En dehors des périodes HIVER et ÉTÉ) R1e HT/MWh R1v HT/m3 R1e HT/MWh R1v HT/m3 R1e HT/MWh R1v HT/m3 FROID CHAUD pour ECS CHAUD 18

19 Un réseau de distribution d énergie mais aussi d échanges 19

20 Les différentes interactions entre le réseau et son environnement Des consommateurs : raccordés pour la totalité de leurs besoins : contrat de fourniture (logements, tertiaire, équipements publics etc.) Des consommateurs produisant une partie de leurs besoins : raccordés et qui disposent de systèmes de production locale pour satisfaire une partie de leurs besoins : contrat de fourniture (logements avec des systèmes innovants, bâtiments nécessitant une production de secours etc. ) Des consommacteurs : des bâtiments qui échangent avec le réseau : contrat de fourniture et d achat (Bâtiments industriels, tertiaire, de recherche raccordé à un talon renouvelable qui apporte une puissance de pointe / secours localement) Des producteurs : process, système ou bâtiment qui valorise de la chaleur ou du froid sur le réseau : contrat de vente (Récupération sur groupes froid, Data center) 20

21 Le développement du réseau CEA Récupération Développement EST ZAC DE CORBEVILLE 21

22 Première brique d un smart grid multi-énergies SMART ENERGY PARIS-SACLAY Réseaux électriques intelligents Stockage Réseau de chaleur et de froid Boucle tempérée alimentée par la géothermie Solaire Photovoltaïque Développement de toitures photovoltaïques Mobilité Electrique Intégration de Véhicules électriques Bâtiments intelligents Intégration au Smart Energy Paris-Saclay Flexibilité de la demande Effacement 22

23 Les enjeux du pilotage d un tel système Pilotage intelligent du réseau de chaleur Définition des services énergétiques Optimisation des ressources mobilisées Gestion intelligente des réseaux multi-énergies Infrastructures énergétiques 23