Réseaux de chaleur : enjeux, urbanisme et aménagement

Réseaux de chaleur :
enjeux, urbanisme et
aménagement

Stéfan Le Dû
CETE de l'Ouest
Jeudi 4 avril 2013

Centre d'Études Techniques de l'Équipement de l'Ouest

www.cete-ouest.developpement-durable.gouv.fr

Enjeux nationaux
L'échelle du pays

5

Consommation de chaleur dans les
bâtiment : enjeux forts
 Objectifs de la politique énergétique : réduire les émissions de
GES, réduire la consommation de ressources non renouvelables,
augmenter l'indépendance énergétique
 Chaleur = moitié de la consommation nationale d'énergie,
majoritairement dans le bâtiment
 Renouvellement urbain : 1% par an → la ville de 2020 existe déjà à
plus de 90%
 Mesures possibles sur la chaleur dans les bâtiments :
 Réduire fortement les consommations
 Utiliser massivement des énergies renouvelables

→ Objectif loi Grenelle 1 : 23% de la production nationale d'énergie
devra être renouvelable en 2020

17 septembre 2010

Réseaux de chaleur en France
Situation actuelle
 ≈ 450 réseaux recensés
 de nombreux petits réseaux (souvent
biomasse) non recensés
 ≈ 2 millions d'équivalents
logements raccordés
 6% du chauffage consommé
 usagers : 2/3 résidentiel, 1/3 tertiaire
 36% d'EnR&R
 24% incinération de déchets
 6% biomasse
 3% géothermie

17 septembre 2010

Gisements EnR&R, obstacles
et rôle du réseau de chaleur
 Bois :
 Stockage et acheminement : compliqué en ville si échelle du bâtiment
 Qualité de l'air : impact des systèmes individuels surtout s'ils sont
géographiquement concentrés
→ Le réseau de chaleur centralise le stockage et préserve la qualité de
l'air
 Géothermie profonde :
 Investissement très important, nécessitant plusieurs milliers d'équivalents-
logements
→ Le réseau permet de mutualiser l'investissement
 Chaleur de récupération (UIOM, industrie...) :
 Source ponctuelle, souvent à l'écart des habitations/bureaux
→ Le réseau permet de collecter, transporter et distribuer l'énergie
 Énergies renouvelables « nouvelles » (solaire thermique,
géothermie superficielle, biogaz...)
→ Le réseau permet une exploitation optimisée
17 septembre 2010

Atouts et obstacles
 Atouts :
 Possibilité de mobiliser massivement des énergies renouvelables
et de récupération autrement difficiles d'accès
 Évolutivité du bouquet énergétique, adaptabilité à de nombreuses
sources qui peuvent être combinées
 Renforce la stabilité du prix de la chaleur pour l'usager (diminution
de la part relative des coûts variables)
 Obstacles :
 Coût d'investissement important
 Nécessite un portage politique local, une vision de long terme, une
prise en compte en amont
 Peu adapté aux zones peu denses

17 septembre 2010

Place des réseaux de chaleur dans
l'objectif national
 23 % EnR = +20 Mtep d'énergie renouvelable
et de récupération (EnR&R) dans la production
annuelle (réf. 2008)
 Chaleur : +10 Mtep/an de chaleur
renouvelable en 2020
 Dont +2,5 Mtep par les réseaux de chaleur

6

 2020 : 3 Mtep/an de chaleur renouvelable
distribuée par les réseaux de chaleur 5

équivalents-logements (millions)
 (3 Mtep = environ 7000 éoliennes) 4

 (Solaire photovoltaïque = 0,4 Mtep en 2020) 3

 x3 équivalents-logements raccordés 2

 75% d'EnR&R dans les sources 1

0
2007 2020
Energies fossiles Enérgies
renouvelables et
17 septembre 2010 récupération

Réseaux de chaleur : un développement
suivant 4 axes complémentaires
1. Conversion « fossile → renouvelable » (réseaux existants)

2. Densification (réseaux existants, plutôt anciens) - Zone urbaine dense

3. Extensions (réseaux existants, plutôt anciens, taille moyenne ou
grande) - Zone urbaine et péri-urbaine

4. Créations ex nihilo - Zone urbaine nouvelle et zone rurale

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Liens avec l'urbanisme
L'échelle de l'agglomération

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Décentralisation de l'énergie
 Centralisation extrême : énergie produite et distribuée depuis
quelques points sur le territoire national
 Décentralisation extrême : énergie produite à l'échelle de chaque
bâtiment, qui doit être autonome
 Niveau intermédiaire : gestion de l'énergie à l'échelle des
territoires infra-régionaux
 Intérêt de ce niveau : permet une gestion adaptée à chaque territoire
et la mobilisation de ressources locales, sans reposer exclusivement
sur les initiatives des individus
 C'est un sujet du débat national en cours sur la transition énergétique
 Les réseaux de chaleur se situent à ce niveau intermédiaire : ils sont
entre les mains des collectivités pour l'atteinte de leurs objectifs
énergie-climat territoriaux

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Politique énergie-climat locale
 Deux documents de stratégie/planification créés par les lois
Grenelle :
 Echelle régionale : SRCAE → grands enjeux et orientations à
l'échelle de la région
 Echelle infra-régionale : PCET (département, intercommunalité,
commune) → plus opérationnel, décliné en actions concrètes
 Chacun de ces documents prend en compte le potentiel local en
énergies renouvelables et indique dans quelle mesure et
comment le mobiliser → les réseaux de chaleur sont un des
moyens à étudier

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Exemples de mesures « Réseaux de
chaleur » dans SRCAE et PCET
 SRCAE Île-de-France
 Développement des réseaux de chaleur : 1ère action sur les EnR
 +50% équivalents-logements d'ici 2020
 Priorité à la densification des réseaux existants
 PCET Grand Lyon
 développer les réseaux de chaleur et la biomasse
 créer un PLU compatible 3x20 et Facteur 4
 contribuer à structurer la filière bois régionale
 structurer et développer les énergies renouvelables
 valoriser les actions de réduction des émissions de GES des
principaux émetteurs
 valoriser la chaleur fatale industrielle et développer les réseaux
intelligents

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PLU et réseaux de chaleur : 3 niveaux
d'interactions possibles
 Les orientations générales du PLU déterminent la politique locale
PADD

en matière de densification, d'extension urbaine, de renouvellement
urbain
 Les mesures du PLU portant spécifiquement sur le soutien des
systèmes EnR. Système d'échange : « droit de construire contre
effort sur l'énergie. »
OAP

 Bonus de COS
 Secteurs soumis à performances environnementales et énergétiques
renforcées [pas de définition réglementaire]
 Le zonage et les règles du PLU : étendue des zones AU, règles
Règlement+Zonage

limitant ou favorisant la densité de construction (hauteurs, reculs...)
 Vigilance quant aux règles du PLU qui pourraient restreindre
techniquement le développement des réseaux
 Les règles doivent relever du code de l'urbanisme. Par exemple le
PLU ne peut pas pas imposer explicitement le recours à tel ou tel
dispositif EnR
16

Densification des réseaux de chaleur,
densification urbaine
 On peut densifier les réseaux de chaleur sans densifier la
construction : raccordement de bâtiments proches du réseau

 Pose le problème du fait déclencheur du raccordement : si le propriétaire
du bâtiment n'est pas demandeur, on ne peut pas l'imposer
 Question de l'attractivité du réseau pour l'utilisateur (tarifs, atouts pour
l'usager final, image...)
 La densification de la construction crée des opportunités de
densification pour le réseau de chaleur (nouveaux raccordements) :
 Insertion de bâtiments neufs dans un tissu déjà urbanisé → mode de
chauffage à choisir (étude énergétique bât. >1000m², modulation RT2012,
classement...)
 Augmentation de surface habitable de bâtiments existants → répondre
aux besoins actualisés du bâtiment
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Liens avec l'aménagement
L'échelle du quartier

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Quartier existant
 Consommation énergétique forte donc enjeux forts
 L'action sur l'existant est le moyen le plus efficace pour atteindre les
objectifs urgents de 2020
 Axes de développement privilégiés :
 1. Conversion du mix énergétique d'un réseau existant : « facile »
car ponctuel, mais ne modifie pas la quantité de chaleur livrée
 2. Densification d'un réseau existant : travaux de voirie limité, mais
nécessite des bâtiments « compatibles » (pas de chauffage
électrique...) et pose la question de l'acceptation du changement
 3. Extension d'un réseau existant : travaux de voirie importants et pose
les mêmes questions que la densification
 4. Création neuve : mêmes questions que l'extension + question de
l'implantation de la chaufferie, pas facile en zone déjà urbanisée

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Quartiers neufs

 Impact non significatif à l'horizon 2020 ; effets
plutôt sur le long terme (2050)
 Caractère difficilement réversible des choix
énergétiques sur un aménagement →
engagement sur 20, 30, 50 ans...
 Un aménagement neuf doit être un
aménagement durable → les choix effectués
doivent prendre en compte tous les aspects du
développement durable
 Axes de développement privilégiés :
 Extension d'un réseau existant, lors de la
réalisation de l'aménagement
 Création neuve, lors de la réalisation de
l'aménagement (le réseau créé peut desservir
des quartiers existants voisins du nouvel
aménagement)

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Outils : études de faisabilité du
développement des EnR
 Depuis 2009, il est obligatoire d'étudier la faisabilité d'un réseau de
chaleur alimenté par des énergies renouvelables dans les
nouveaux aménagements soumis à étude d'impact - L128-4 Code
Urbanisme
 Étude permettant de faire un choix sur la base de critères objectifs et
réfléchis
 Étude permettant d'orienter le parti d'aménagement pour permettre le
développement d'une solution énergétique souhaitable
 Plusieurs systèmes EnR peuvent être étudiés, mais le réseau de
chaleur seul est explicitement mentionné dans la loi
 Recommandation : étude à engager en amont des réflexions sur
l'aménagement et à poursuivre en lien avec les autres études relatives
au projet
 Voir guide des études EnR aménagement :
http://bit.ly/guide-etudes-EnR

21

Outils : classement des réseaux de
chaleur
Procédure permettant d'utiliser le réseau comme
outil de maîtrise directe du développement des
énergies renouvelables sur le territoire d'une ville ou
d'un EPCI
 Permet d'imposer le raccordement au réseau de chaleur et
donc maîtriser le taux de raccordement
 3 conditions : Réseau alimenté à 50 % au moins par des
EnR&R + Equilibre économique du réseau + Comptage de la
chaleur livrée
 Décision prise par la collectivité (délibération) sur la base d'un dossier détaillé
justifiant la demande de classement
 Le classement concerne surtout le neuf, mais peut aussi contribuer à la
densification :
 Raccordement imposé de bâtiments rénovés ou changeant de
système de chauffage)
 Raccordement volontaire d'autres bâtiments, suite au travail
local de concertation mené pour classer le réseau
 Voir le guide : http://bit.ly/rdc-classement

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Prise en compte
dans la RT 2012
Modulation de l'exigence réglementaire de consommation lorsque le
bâtiment est raccordé à un réseau de chaleur émettant peu de GES
 Ex. : immeuble 4 étages 3000m² :
 Chaudière gaz condensation → Cepmax 60 kWh/m²/an
 Réseau de chaleur 50-100g de CO2 par kWh → Cepmax 72 kWh/m²/an
 Le raccordement du bâtiment à un réseau de chaleur <50g/kWh
permet la même enveloppe qu'un système gaz condensation +
solaire thermique
 Modulation à prendre en compte dans les études de faisabilité de
réseaux de chaleur

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Synthèse
 Les réseaux de chaleur sont un levier puissant pour développer les
énergies renouvelables et réduire les émissions de GES
 Leur développement s'appuie sur des densifications, des
extensions, des conversions et des créations neuves
 Ceci repose sur des investissements importants, une vision de long
terme, une approche territoriale de l'énergie
 La mise en œuvre locale nécessite donc que les réseaux de
chaleur soient correctement pris en compte dans les documents de
planification énergie-climat (SRCAE, PCET)...
 … mais aussi dans l'urbanisme, l'aménagement, la construction
 Des outils existent : rôle renforcé du PLU en matière énergétique,
études L128-4, classement des réseaux, modulation de la
RT2012...

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Contact : pôle réseaux de chaleur – CETE de l'Ouest
reseaux-chaleur@developpement-durable.gouv.fr
www.cete-ouest.developpement-durable.gouv.fr rubrique bâtiment-énergie
www.twitter.com/reseaux_chaleur

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