Michel FEYRIT, Expert senior ALEC

Michel FEYRIT, Expert senior ALEC

Sommaire 1. Le système étudié : le territoire 2. Connaître l existant 3. Établir les besoins pour chaque usage 4. Fixer des objectifs par usages 5. Inventaires des ressources ENRR 6. Bouclage des budgets énergétiques par usages

1 - Le système étudié : délimitation Le territoire : la CUB Sa population Son niveau de vie Ses besoins énergétiques Ses ressources Son système productif Son environnement économique

1 - Définir le territoire et ses ressources Population : 700 khab en 2007.1 Mhab en 2030 PIB 2007 : environ 20 000 M Conso énergie : 1374 ktep Intensité énergétique finale : 0,070 tep/1000 PIB Balance commerciale ( extraction TES INSEE ) : o «Imports» : 9120 M ( dont énergie 1200 M ) o «exports» : 8644 M o «déficit» : 476 M Superficie : 55188 ha ; flux solaire annuel : 62 000 ktep

2 connaître l existant : le point zéro Ce n est pas trivial : pas d observatoire existant! Bilan énergétique CUB 2007 ; consommation totale 1374 ktep

2 - demande énergétique actuelle par secteurs habitat tertiaire industrie Bilan énergétique CUB 2007 ; consommation totale 1374 ktep

2 - demande énergétique actuelle par secteurs transports Bilan énergétique CUB 2007 ; consommation totale 1374 ktep

2 - demande énergétique & GES Par énergies Par secteurs Bilan énergétique & GES CUB 2007

3 - Éléments méthodologiques Raisonnement par «usages énergétiques», plutôt que par secteurs consommateurs ( classification plus opérationnelle ) 3 grandes catégories d usages : o Chaleur TBT et BT : chauffage & ecs bâtiments, industrie MT et HT : industrie o Electricité spécifique ( éclairage, TIC, moteurs, us. indust spéc ) o Carburants véhicules (force motrice mobile ) Meilleures technologies disponibles ( pas de pari ) Auto consommations ; intermittence des productions Prudence et réalisme!

3 - établir bilan des consommations par usages Bilan énergétique CUB 2007 par usages

3 - CONSOMMATIONS ACTUELLES PAR USAGES DU TERRITOIRE ( CUB 2007 ) À partir du bilan par secteurs et énergies, réagrégation des données par usages GWh chaleur élec spéc carburants Total Habitat tertiaire 5602 1571 0 7173 Transports 0 35 4381 4416 Industrie 2519 1824 0 4343 Agriculture 1 5 6 Total GWh 8122 3430 4386 15938 Total ktep 698 295 380 1374 51 % 21,5 27,5 100 % La chaleur représente 51 % des consommations du territoire en 2007

4 - Objectifs de la prospective : rappel des engagements européens et français Facteur 4 en 2050 : 4 fois moins de gaz à effet de serre Les «3 fois 20» en Europe à l échéance 2020, par rapport à 1990 : + 20 % d efficacité énergétique - 20 % de gaz à effet de serre 20 % d énergies renouvelables ( 23 % pour l électricité ) En France ( Grenelle ) : 23 % d énergies renouvelables en 2020

4 - objectifs locaux de la prospective Facteur 4 en 2050 : LONG TERME ( le court terme ne peut servir qu à préparer la politique de long terme ) Pas seulement le changement climatique : la raréfaction des ressources fossiles et fissiles impose de réduire aussi fortement ces consommations, pas que les GES Projet de territoire : CUB 1 Mhab ( + 42 % ) Réduire aussi les pollutions Sobriété, mais pas «restrictions» Éradication de la précarité énergétique Territoires durables : pérennité de l approvisionnement Autonomie énergétique poussée, relocalisations

4 objectifs : division par au moins 4 des GES ENERGIE GES hors énergie Total hors biens & services GES biens & services TOTAL général Consos ktep émissions ktco2 émissions ktco2 2007 1374 3315 661 3976 754 4730 2050 742 754 200 954 189?? 1143 Facteur de réduction 1,85 4,4 3,3 4,1 4?? 4,10 Émissions biens & services : à confirmer!

4 - Quels objectifs? : «laisser faire», ou volontarisme : scénario 1 GWh Seul un scénario volontariste répond aux objectifs! GES 3315 5205 754 kt CO2

4 Fixer des objectifs par usages : efficacité, sobriété = gisement de «négawatts» chaleur habitat tertiaire ( Chauffage & ECS ) : o chaleur TBT ( < 50 C ) et BT ( 50 à 110 C ) o Chauffage électrique divisé par 10 o Division par 3 des consos actuelles o Tous logements neufs ( 144 000 logements CUB millionnaire, taux cohab stable ) : BBC mini, puis BEPOS Chaleur industrielle : o Chaleur : BT, MT ( 110 600 C ) et HT ( > 600 C ) o Efficacité éner : moins 25 %, mais CUB millionnaire plus 10 %

4 Fixer des objectifs par usages : efficacité, sobriété = gisement de «négawatts» Transports et mobilité : o division par 3 carburants fossiles et des GES o 25 % ENR o Parts modales TC et MDD = actuelles villes du Nord Europe o Électricité transports : multiplié par 7,5 Electricité spécifique : o Division par 2 des consos habitat tertiaire o Logements neufs : 33 kwhef/m2.an ( 30 ktep pour les 144 000 logts neufs de la CUB millionnaire ) o Auto consommations des PAC et réseaux chaleur imputés en consos supplémentaires ( 17,6 ktep, 205 GWh )

4 - QUESTIONS ELECTRIQUES 1 Effet Joule ou PAC? Consommation du chauffage électrique en 2007 : 800 GWh ( non compris les chauffages d appoint ) Soit 19 % de la consommation totale d électricité, et un appel de pointe d ordre de 450 MW Dans le scénario 1 : o le chauffage électrique est «divisé par 10», soit 80 GWh o le total des autoconsommations de toutes les PAC et des auxiliaires électriques des réseaux de chaleur et leurs chaufferies est de 205 GWh 2 Equilibre offre / demande «à chaque instant» puissance : courbes de charge, appels de pointe énergie : intermittence PV, éolien, ; stockage et pertes gestion en temps réel du réseau : smart grids ces éléments restent à étudier!

4 - Scénario n 1 pour 2050 : objectifs par usages Conso globale divisée par 2 ; conso élec : moins 40 %

4 - Scénario n 1 pour 2050 : contribution ENRR et GES évités par usages ENRR : 62 % des besoins totaux ; GES énergie divisés par 4,4

USAGES 5 - inventaire des ressources enrr, par usages Chauffage & ecs bâti Chaleur industrie Électricité spécifique Carburants auto Autoconso électricité Solaire thermique + + - Solaire PV + + indir Hydro électricité + + indir éoliennes + + indir biogaz + + + + dir - Bois, biomasse + + - Géothermie profonde + - chaleur fatale & récup + + - UIOM + + + indir PAC + - cogénération + + + + indir Stockage intersaison. + + -

5 - L offre de chaleur renouvelable unité Nb unit Chaleur TBT, BT Capteur solaire plan 4 m2 99000 158,4 Capteur solaire sous vide 1 ha brut 20 78,7 Chaleur MT, HT Capteur solaire concentration 1 ha brut 25 44 Autoconso élec Conso bois GWh GWh GWh kt Solaire plan : 4 m2 sur 1 % des logements, chaque année pendant 30 ans ; productivité : 400 kwh/m2.an Solaire sous vide : 20 centrales de 1 ha ; productivité 340 tep/ha ; le quart avec stockages intersaisonniers Solaire à concentration : 25 centrales de 1 ha brut ; productivité 158 tep/ha ; le quart avec stockages mensuels

5 - L offre de chaleur renouvelable unité Nb unit Chaleur TBT, BT Chaleur MT, HT Autoconso élec Conso bois GWh GWh GWh kt Chaudières bois + réseau chaleur 10 MW 30 + 2 414 69-14,5-183 Géothermie oligocène + rdc 1,5 MW 5 27-7,6 Géothermie éocène + rdc 3 MW 10 108-30,2 Géothermie cénomanien + rdc 6 MW 5 108-30,2 Géothermie jurassique + rdc 9 MW 5 225-37 habitat tertiaire : 30 petits réseaux de chaleur, avec chaudières bois 10 MW, taux couverture 92 %, bois à 3,3 MWh/t Industrie : 2 chaudières bois 25 MW, produisant chaleur MT, vapeur habitat tertiaire neuf ou réhab : 20 doublets géothermiques 100 m3/h, nappes oligocène, éocène, cénomanien, avec PAC COP > 4 et rdc eau 50 C Industrie : 5 doublets géothermiques, 200 m3/h, nappe jurassique

5 - L offre de chaleur renouvelable unité Nb unit Chaleur TBT, BT Chaleur MT, HT Autoconso élec Conso bois GWh GWh GWh kt Récup sur eaux traitées sortie STEP 1 STEP 2 28,8-8,4 Récup sur eaux usées réseaux Éch. 100 ml 190 116,3-33,6 Récup sur eaux usées immeuble 58,5 MWh 700 40,9-9,1 Récup sur EU STEP, Qm : 550 m3/h, delta t 5, PAC 4 MW, COP > 4 avec petit réseau de chaleur Récup sur EU réseaux : 10 par an pendant 19 ans, soit 190 installations, 100 m échangeur ; PAC 170 kw, COP > 4 Récup sur EU immeuble 50 logements; 20 immeubles /an pendant 35 ans ; PAC COP 4,5 ; 40 % besoins th ECS, 58,5 MWh/ immeuble

5 - L offre de chaleur renouvelable unité Nb unit Chaleur TBT, BT Chaleur MT, HT Autoconso élec Conso bois GWh GWh GWh kt Chaudières bois individuelles 7 kw 9100 36,4-14 PAC individuelle 5 kw 35 000 140-35 Micro cogé Stirling 10,5 kw 1750 66,15-24,8 Chaudières bois granulés : 7 kw, MTD, faibles émissions ; rendement annuel 70 %, 35 000 PAC 5 kw, COP > 4, prod 4 000 kwh/an 1750 micro cogénération Stirling à granulés de bois, pour petit collectif 5 logements ; Pth 10,5 kw, prod 37,8 MWh ; r global 85 %

5 - L offre d électricité renouvelable unité Nb unit prod élect GWh Conso bois kt solaire PV bâtiments existants m2 525000 57,8 Solaire PV bâtiments neufs m2 490000 73,5 Centrale PV au sol ( Gironde ) 10 MWc 30 300 Solaire PV sur existant : 42 Mm2 toitures, dont 10 % équipables, 25 % exposées Sud, 50 % couvert PV ; soit 525 000 m2, prod 110 kwh/m2 ; Solaire PV bâtiments neufs : 4 Mm2 construits ; 50 % toitures équipables, 35 % exposées au Sud, 70 % couvert PV, soit 490 000 m2, prod 150 kwh/m2 Centrales PV au sol : total 300 MWc, 825 ha ; 50 % sur trackers

5 - L offre d électricité renouvelable unité Nb unit Chaleur TBT, BT Cogénération UIOM Bègles 61 MW th 1 70 Chaleur MT, HT Autoconso élec Conso bois GWh GWh GWh kt Cogénération biomasse Cenon Hdg 45 MW th 1 32,4-62 cogé UIOM Bègles : en 2025 2030, rétrofit usine : tonnage global OM constant, malgré CUB 1 Mhab ; FFOM non incinérée ; ( méthanisation ) ; solde OM incinéré : 266 400 t/an ; cogénération cycle simple, rendement élec net 17 % ; alim réseau de chaleur, dont une boucle à retour 50 C ; récupération sur fumées type usine de Malmoe ; stockage intersaisonnier rendement 70 % Cogé bois Cenon rdc Hdg : conversion UIOM en 2020 en cogé à bois

méthodo / 6 : bouclage des budgets énergie, par usages Pour chaque usage : chaleur électricité transport on recherche la contribution quantitative de chaque filière de production ENRR à concurrence des besoins

6 - offre chaleur ENRR en 2007, et 2050 scénario 1 Réseaux de chaleur indispensables! Valorisation actuelle (en GWh) Coeff multipl OBJECTIFS en 2050: GWh ktep % Solaire thermique 1,90 X 140 281 24, 1 10 Bois énergie réseau + individuel 271 X 2 519 44, 6 18 Déchets UIOM + déchets indus 125 X 3 378 32,5 13 Récupération sur eaux usées 0,00 ---- 186 16,0 6 RECAPITULATIF VALORISATION CHALEUR RENOUVELABLE : Géothermie profonde 18,1 X 25 441 37,9 15 cogénération biomasse 4,60 X 200 949 81,6 32 PAC individuelles 27,7 X 5 140 12,0 5 TOTAL 448 GWh X 6,5 2894 GWh 249 ktep 100 Taux de couverture de la demande 5,5 % 69 % 69 %

6 - Offre d électricité ENRR en 2007 et 2050 scénario 1 Valorisation globale de l électricité renouvelable à multiplier par 26 Valorisation actuelle (en GWh) Coeff multipl OBJECTIFS en 2050 : Gironde CUB % UIOM Cenon, puis bois cogé 6,3 32 1 UIOM Bègles, puis retrofit cogé 98 70 2,6 Grande industrie + cogé bois?? 192 7,1 éoliennes 0 1374 80 54 RECAPITULATIF VALORISATION CHALEUR RENOUVELABLE : Hydro élec 0 50 20 2,6 solaire photovoltaïque 300 145 16,5 Micro cogé Stirling 0 19 0,7 TOTAL 1724 558 84 Taux de couverture de la demande 2,4 % X 26 64 % 20 % 84 %

6 - Offre de carburants ENRR en 2007 et 2050 scénario 1 Travail en cours! Valorisation actuelle (en GWh) Coeff multipl OBJECTIFS en 2050 : Gironde CUB % STEP urbaines STEP & méthanis industrie Méthaniseurs FFOM déchets verts & cométhanis Méthaniseurs à la ferme RECAPITULATIF VALORISATION CHALEUR RENOUVELABLE : STEP vinification Méthanisation cultures énergétiques Biogaz CET décharges TOTAL Taux de couverture de la demande

Facteur 4 CUB, scénario 1

Le territoire et l autonomie énergétique du scénario 1 en 2040-2050 Consommation de bois : 730 000 tonnes/an territoire de la CUB loin de suffire! Conflits d usage à prévenir nouveaux gisements bois énergie à valoriser ( Gironde, Dordogne ) Réseaux de chaleur indispensables : prise de compétence CUB nécessaire Electricité : 64 % des besoins sont produits en Gironde, hors CUB Part essentielle de l éolien!, ( CUB = 3 % ) 300 MW de PV : ensemble des projets actuels connus + toitures ( CUB : 30 % ) Interaction forte entre la CUB et la Gironde et l Aquitaine!

F4 transports mobilité ( esquisse ) 1 - Déplacements de personnes : mobilité totale proportionnelle à la population, soit x 1,42 ( 5900 M.km.passagers à 8300 en 2050 ) véhicules légers : transfert modal : - 1,5 % par an taux de remplissage : passant de 1,43 à 2 parc VL à terme : 50 % électrique, 50 % MCI 3 litres/km TC passant de 1,3 % à 14 % (! ) en km.passagers ; tous les bus au biométhane MDD futur semblable aux villes Nord Europe actuel consommations d énergie passant de 245 ktep ( 2840 GWh ) à 52 ktep ( 610 GWh )

F4 transports mobilité ( esquisse ) 2 - Transports de marchandises : trafic routier «exogène» ( rocade ) transféré ( 821 Mtonnes.km ) trafic «endogène» fixe à 1341 Mt.km parc 50 % MCI gazole ; 50 % biométhane carburant consommations d énergie passant de 72 ktep ( 837 GWh ) à 58 ktep ( 674 GWh ) 3 - Transports aériens, maritimes et divers : non traités ici ; considérés «stable» à 44 ktep CONSO TOTALE : de 380 ktep à 164 ktep ( dont 52 d ENR ) EMISSIONS GES : 1200 kteqco2 à 400 kteq ( F 3 )

D autres scénarios restent à élaborer Equipe pluridisciplinaire : qui veut y participer? Orientations pour les scénarios : commande des collectivités? Renforcement équipe ALEC : Compétence mobilité transport Compétence ingénierie électrique ( réseaux, stockages, )