Opprtunité Chaleur renuvelable Maître d Ouvrage : Nte d pprtunité énergétique Mars 2017 1
Intrductin Opprtunité Chaleur renuvelable Avertissement Le présent dcument est une nte d pprtunité énergétique qui cmpile les dnnées du site. Les chiffres et mntants indiqués snt des rdres de grandeurs uniquement, ils ne snt dnnés qu à titre indicatif. Ce dcument a pur bjectif d aider à la décisin et se base sur les estimatins de besins en chaleur, sur les cnsmmatins réelles myennes des bâtiments et sur des ratii seulement. En aucun cas il ne se substitue à une étude détaillée et précise par un spécialiste quant au dimensinnement des installatins et aux chix techniques à retenir, quant à l évaluatin précise des cnsmmatins futures et dnc des écnmies à réaliser. Cntexte Le prjet se situe sur la cmmune de Massaguel, au Sud du département du Tarn. La Cmmune vient de se dter d une cmpétence technique chargée d accmpagner la prise de décisin, dans le cadre de la transitin énergétique de sn territire. En charge des bâtiments qu elle gère, ce prjet s intègre dans une démarche qualité de lng terme afin de maîtriser ses prpres charges de fnctinnement. Dans une perspective de rénvatin thermique de la salle plyvalente, il s agit ici de se pser la questin du chix de l énergie en cnsidérant les besins thermiques cumulés de l écle, de la salle plyvalente, de la mairie et des deux lgements du 1 er étage. Cnscient de l imprtance du pste chauffage sur les dépenses glbales cmmunales, le maître d uvrage recherche des répnses aux enjeux de maîtrise des charges et envirnnementaux. 1/ Etat des lieux Le site est cmpsé de 3 bâtiments chauffés au fiul et au gaz prpane. Un quatrième bâtiment a récemment été cnstruit (fyer rural) et n est pas intégré en première apprche au regard des équipements récents en place (une Pmpe à chaleur Air/Air), de sn niveau d islatin (perfrmant en respect des nrmes thermiques actuelles) et de sn usage (intermittence très frte). A terme, si le prjet bis énergie se réalise, il cnviendra d intégrer ce vlume supplémentaire à chauffer, sans mdifier la puissance à installer. Le bâtiment de la mairie pssède à l étage deux lgements également chauffés au gaz par des chaudières individuelles. En termes de générateurs, nus avns : - Deux chaudières fiul pur l écle (44 kw, 2002) et la salle plyvalente (145 kw, 1994), - Deux chaudières individuelles gaz pur la mairie et un lgement, des radiants gaz pur le secnd lgement (34 kw, 2016 pur la mairie, 20 ans pur un lgement, envirn 10 ans pur le secnd). Les cnsmmatins énergétiques snt relativement stables avec en myenne 55 MWh de de gaz et 20 MWh de fiul par an. Les dépenses quant à elles varient frtement seln le prix du cmbustible (fiul à 70 /MWh en 2015, 100 /MWh en 2013). Glbalement, et au regard des besins intermittents de chaque bâtiment, la réflexin à venir sera de créer une chaufferie centrale pur alimenter l ensemble de ces besins, en utilisant la chaudière récente de la mairie cmme appint. Descriptin smmaire des bâtiments Mairie Salle Lgements plyvalente Mairie Ecle Surface chauffée (m 2 ) 160 328 160 178 Vlume chauffé (m3) 480 1 970 400 445 Température de cnsigne ( C) 20 C Niveau d islatin Bn Faible Myen Energie utilisée Fiul et gaz Typlgie d usage Tertiaire Occasinnel Résidentiel Tertiaire Intermittence myenne (%) 40 20 90 40 2
Cnsmmatins énergétiques actuelles Opprtunité Chaleur renuvelable Energie, en Salle plyvalente et Mairie et lgements MWh/an écle Ttal 2013 60 19 79 2014 47 17 64 2015 58 23 81 Myenne 55 20 75 En 2015, les dépenses énergétiques ttales pur le chauffage nt été de 14 030, en sachant qu une partie du gaz est facturée aux lcataires. En 2013, péride de tarificatin élevée, la facture s élevait à envirn 14 600 TTC. En première apprche, n peut dnc cnsidérer que les dépenses cmmunales snt directement liées : - A la rigueur de l hiver, plutôt dux ces dernières années, - Au prix unitaire des énergies fssiles, très variable et vlatile. Dans cette première estimatin, les cnsmmatins d eau chaude sanitaire snt cnsidérées négligeables au regard de la typlgie des usages. En réalité, il faudra bien sûr les cnsidérer en phase d expertise. Elles augmenternt le vlume de cnsmmatin et amélirernt dnc les résultats écnmiques. Afin de maîtriser durablement les dépenses, et dans une perspective de renuvellement des équipements en place, la présente analyse d pprtunité vise tris bjectifs : Ecnmiques : Réduire les dépenses de fnctinnement tut en créant de la valeur ajutée lcalement ; Sciaux : Sutenir la créativité, la cmpétitivité et les emplis lcaux ; Réduire la facture énergétique des lcataires ; Envirnnementaux : Réduire le recurs aux énergies plluantes et augmenter celui aux énergies renuvelables, privilégier un apprvisinnement durable et lcal. 2/ Bilan énergétique Au regard des besins publics existants sur le site, il n y a pas directement d pprtunité à étudier un prjet énergétique au bis. C est la présence des lgements à prximité qui permet d étudier le prjet. Il cnvient dnc d intégrer dans la réflexin leurs besins thermiques. Les besins n étant pas dans la même péride hraire, un fisnnement de la puissance purra être cnsidéré. Cette slutin technique implique de mettre en place un système hydraulique pur diffuser la chaleur prduite (lgement chauffé par radiateurs gaz) et de créer une chaufferie spécifique pur accueillir ce type d énergie. Ce surcût sera intégré dans le bilan financier du prjet. Ensemble du site Surface chauffée 826 m² Usage du chauffage Résidentiel & Tertiaire Vlume à chauffer 3 295 m3 Degré Jur Unifié 1900 C.jur Température extérieure de base -6 C Altitude Entre 200 et 300 mètres Besin annuel estimé 90 MWh/an Puissance ttale 100 kw A nter que l expertise dnnera des résultats plus précis afin de valider ces premiers chiffres. Ceux-ci sernt utilisés pur aller plus lin et abrder l analyse financière du prjet. 3
3/ Définitin technique du prjet Mise en place d une chaufferie bis cllective avec appint gaz (chaudière à cndensatin gaz existante) Puissance bis de 100 kw pur cuvrir 100 % des besins annuels Sil de stckage de 15 m3 brut Chaufferie de 20 m² avec sil à prximité Référence Opprtunité Chaleur renuvelable Cmbustible : Plaquette de bis, prduit sec et calibré (PCI de 3.5 MWh/tnne) Avec réseau hydraulique, émetteurs à préciser (aértherme perfrmant et réseau hydraulique dans un lgement) 2 à 4 chargements par an, livraisn en vrac. Cnsmmatin estimée à 130 MAP/an Réseau primaire de 50 ml, ptimisable Densité thermique très bnne : 2.3 MWh/ml Renuvellement des générateurs à l identique 4/ Apprche écnmique et financière 4-1/ Investissement La slutin de référence est l existant en cnsidérant un renuvellement des équipements dans les 20 prchaines années, l analyse cnsidère en première apprche un cût de l énergie fssile cnstant. La slutin bis énergie centralise la prductin avec créatin de réseaux hydrauliques pur la distributin de chaleur et sus-statins dans les chaufferies existantes. La chaudière gaz à cndensatin est gardée en relève et en appint. Détail des investissements Référence Bis énergie Générateurs et périphériques 8 250 75 000 Cnstructin sil (15 m 3 ) 25 000 Cnstructin chaufferie (20 m²) 30 000 Réseau primaire (50 ml) 46 000 Frais d ingénierie (12%) 25 000 TOTAL en HT 8 250 201 000 4-2/ Explitatin (en TTC/an)* Pstes de dépenses Référence Bis énergie P1 (cnsmmatins d énergie) 16 920 3 375 P2 (frais d entretien curant) 1 000 750 P3 (prvisin pur renuvellement) 248 1 200 Ttal charges d explitatin 18 168 5 325 Ecnmie annuelle d explitatin 12 843 * Le pste p4 (annuités) n est pas pris en cmpte dans cette première phase d analyse Hypthèses de calculs Slutin de référence Prix du fiul (pur 10% des besins et rendement de 85 %) : 70 TTC/MWh ; Prix du gaz (pur 90 % des besins et rendement gaz de 85%) : 170 TTC/MWh ; P3 : 3% de l investissement 4-3/ Temps de retur sur investissement Slutins bis Rendement glbal bis : 80 % ; Prix du bis : 30 TTC/MWh (plaquette séchée et calibrée) ; P3 : 4 % de l investissement chaudière Slutin bis plaquette perfrmante Surcût du prjet bis (en HT) 192 750 Taux de subventin envisagé (%) Temps de retur sur investissement 0 15 20 12 40 9 4
Opprtunité Chaleur renuvelable La cmparaisn prte uniquement sur la prductin d énergie. Cependant, il faut prendre en cmpte également le cût du réseau secndaire dans un lgement, estimé à 6 400 HT. 4-4/ Retmbées écnmiques pur les usagers Il est cnsidéré ici que le prjet prfite à tut le mnde : - Cnfrt nettement améliré pur tus les usagers (lcataires, secrétaire, élus et usagers de la salle), - Maîtrise des dépenses tut en faisant appel à un énergie lcale, prpre et renuvelable. Cependant, vu que la Cmmune ne paye pas les charges énergétiques des lcataires, il cnvient de cnsidérer que ceux-ci participernt financièrement au prjet : - par le biais d un abnnement (u charges lcatives pur financer les investissements), - par un cmpteur de calrie (pur les charges de fnctinnement, la mairie déterminera ellemême le cût du service rendu). Les règles de répartitin de ces charges sernt à définir par les élus eux-mêmes : Bilan et cnclusins Bilan envirnnemental Quantité (Tep) d énergie fssile substituée : 9 Tep/an (base : 1 Tep=11700 kwh) Quantité de CO2 écnmisée : 24 tnnes/an (base : 0.183 kg de CO2 par kwh) Quantité de SO2 évitée : 16 kg/an (base : 0,35 g de SO2 par kwh) Principes de base pur une bnne installatin Le bn fnctinnement d une chaufferie au bis sera tujurs cnditinné par le triptyque suivant : L installatin : Pas de petites écnmies, chisir du matériel perfrmant de qualité, Pas de cnceptin cmplexe impliquant des cntraintes d explitatin, Pas de cmprmis, ni de slutins alambiquées : Aller au plus simple, Ne pas hésiter à cnsulter plusieurs artisans, plusieurs fabricants L apprvisinnement : S assurer et exiger la qualité auprès du furnisseur (cntrat d apprvisinnement), Prévir un lieu de stckage permettant de garder le cmbustible bien sec. Le taux d humidité est un paramètre fndamental du bn fnctinnement de l ensemble, Avir une lgistique simple et efficace : L explitatin de la chaufferie implique la qualité du prestataire en charge de l entretien (1 à 2 fis/an). La clé de vute du financement Cmme le mntre l analyse financière, la rentabilité du prjet est très intéressante glbalement. Il cnvient maintenant de faire valider ces résultats avec l expertise d un installateur et le psitinnement des financeurs. A nter qu un tel prjet se réalise pur une durée d explitatin d au mins 20 ans. 5
Cnclusin Opprtunité Chaleur renuvelable Après analyse, ce prjet rempli tutes les cnditins nécessaires pur faire un bn prjet (Apprvisinnement lcal existant, sutien à l activité écnmique lcale, écnmies d explitatin cnséquentes pur tus les usagers. Le prjet dit se vir cmme une améliratin dans le temps et une réelle transitin énergétique du patrimine cmmunal. Néanmins, pur valider sa faisabilité technique et financière, il est nécessaire de vérifier quelques pints : L espace d implantatin du blc chaufferie+sil dit être imaginé de manière centrale à tus les besins thermiques, sans gêner le fnctinnement du site, et en simplifiant la livraisn du cmbustible. La questin du financement du prjet glbal (chaufferie et chaudière bis, sil et hydr accumulatin et réseaux secndaires) restera centrale et la capacité de la Cmmune à mbiliser le maximum d aide sera prépndérante. Ce prjet devra également intégrer vs prpres règles de répartitin des charges avec les lcataires pur être pertinent sur le plan financier. L analyse financière ici présente ne tient pas cmpte de la hausse du cût des énergies fssiles. En phase de faisabilité, une analyse plus fine devra être réalisée. Enfin, cette apprche invitant à changer d énergie ne dit pas éviter de renfrcer l islatin des paris afin de réduire ces besins énergétiques, principalement : Les cmbles de la mairie, La titure du gymnase. 6
ANNEXES Opprtunité Chaleur renuvelable Plan de lcalisatin Plan de situatin Plan de masse Vue arrière, vers chaufferie fiul principale 7