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03/03/2016

Les réseaux de chaleur, contribution au développement des EnR

Souvent méconnues du grand public, les filières de production de chaleur jouent un rôle primordial au sein de notre équilibre énergétique. Dans un contexte de transition énergétique, ces dernières doivent faire partie intégrante des objectifs de réduction de notre consommation d’énergie et de nos émissions de GeS (gaz à effet de serre)[1] fixés par la Loi relative à la Transition Énergétique pour la Croissance Verte (LTECV).

Particulièrement adaptés aux zones urbaines, les réseaux de chaleur devraient devenir des solutions incontournables pour valoriser les résidus de chaleur des unités de production électrique mais aussi pour intégrer les nouvelles filières d’énergies renouvelables.

Les réseaux de chaleur, des structures adaptées aux besoins des villes

Sur les plus de 150 Mtep[2] consommés en France chaque année, environ la moitié l’est sous forme de chaleur[3]. Cette chaleur est produite à 87% par des énergies non-renouvelables dont 14% d’électricité, et consommée aux deux tiers dans les secteurs résidentiel/tertiaires, principalement pour du chauffage ou de la production d’eau chaude.

Un réseau de chaleur a pour principe de centraliser la production de chaleur pour ensuite l’amener aux usagers via un réseau de distribution, en envoyant de l’eau chaude ou de la vapeur d’eau dans des conduites thermiquement isolées. Par rapport à des productions individualisées, cela permet d’obtenir de meilleurs rendements ainsi qu’une production plus propre (utilisation de filtres pour les fumées). Ainsi, le taux d’émissions moyen de CO2 des réseaux de chaleur est de 0,162 kg/kWh, contre 0,180 pour l'électricité, 0,234 pour le gaz, 0,384 pour le charbon[4].

Mais au contraire de l’électricité et du gaz, le transport de la chaleur ne peut se faire sur de longues distances (investissements trop élevés dans les canalisations, pertes trop importantes) et oblige donc à produire à proximité des zones de consommation. Cela engendre par conséquent une multiplication des réseaux, qui sont actuellement près de 500 en France[5], de tailles variées, et qui génèrent une activité non-délocalisable. Les zones urbaines se prêtent bien à l’utilisation des réseaux de chaleur de par leur faible dispersion géographique et leur forte concentration en bâtiments résidentiels/tertiaires. En effet, les villes représentent 2 % de la surface du globe et consomment 75% de l’énergie produite. Elles sont à l’origine de 80 % des émissions de CO2[6].

Demandant un investissement initial très lourd, les réseaux de chaleur naissent généralement en France d’une initiative des collectivités territoriales qui, en tant que pouvoir public, peuvent avoir une vision long-terme de l’intérêt général (lire notre article sur  le sujet ici). Intérêt général qui passe aussi par une utilisation plus importante des EnR, dont un des principaux débouchés sont les réseaux de chaleur.

Les réseaux de chaleurs amenés à croître ces 20 prochaines années

En 2013, seul 3% (2.2 Mtep) des 71 Mtep de besoins en chaleur étaient acheminés via un réseau de chaleur[7] ! Mais l’appétence pour ces derniers ne cesse de croître, et le potentiel de développement de ces réseaux en 2030 s’estime à 20 Mtep, soit une multiplication par 10[8]. De plus, les objectifs officiels de la LTECV fixent une multiplication par 5 de la part de renouvelable utilisée par les réseaux de chaleur.

Ces derniers ont l'avantage de pouvoir être alimentés par des sources variées, dont la cogénération et les énergies renouvelables et de récupération (EnR&R : biomasse, géothermie, incinération des déchets, etc.), qui répondent aux besoins d’efficacité énergétique et de réduction des GeS. Ces EnR&R alimentent entièrement ou en partie la centrale énergétique, avec dans le deuxième cas une chaudière principale et un appui d’une chaudière secondaire alimentée au gaz ou pétrole pour les pointes ou les jours de faible consommation.

Pour promouvoir ces réseaux, l’Etat a mis en place en 2009 le Fond Chaleur géré par l’ADEME, qui a pour but d’apporter des finances aux projets de production d’énergie à partir d’EnR&R. Ces réseaux peuvent, s’ils dépassent le ratio de 50% d’EnR&R utilisées, alors réduire leur TVA à 5,5%. Cela leur permet aussi de s’affranchir de la volatilité des prix des énergies fossiles et d’assurer une certaine stabilité tarifaire à leurs clients.

Le mécanisme commence à faire ses preuves. 58% des réseaux de chaleur déclarent utiliser en partie ou en totalité une EnR&R (contre 30% en 2005). La part des d’EnR&R dans le bouquet énergétique des réseaux de chaleur continue également d’augmenter avec une pointe à 40% en 2013 (contre 25% en 2005).

Utilisation des différentes EnR selon les contextes locaux

Cependant, l’utilisation d’EnR&R est souvent très dépendante du contexte local. Dans le cas de la géothermie, qui consiste à aller chercher en profondeur la chaleur du sol, seule trois régions y sont éligibles : l’Alsace, l’Aquitaine et l’Ile de France. Cette dernière a également à disposition une grande source de chaleur avec les usines SYCTOM d’incinération des déchets (Issy les Moulineaux, Saint Ouen, Ivry sur Seine), qui représentent aujourd’hui la moitié de la chaleur produite pour le réseau de CPCU. A l’inverse, la production de chaleur à partir de la biomasse (résidus organiques, principalement issus de l’industrie du bois, mais aussi de l’agriculture ou des déchets) est disponible partout en France, mais peut poser des problèmes d’acheminement et/ou de stockage du combustible dans certaines agglomérations (rues trop étroites, manque de place, disponibilités de la ressource, etc.).

C’est donc en en analysant bien les ressources disponibles et le contexte local que les réseaux de chaleur pourront continuer leur essor et apporter leur contribution aux objectifs de la France sur le développement des EnR. L’évolution des technologies entraine actuellement une évolution de ces réseaux, avec par exemple le développement des réseaux smart et des réseaux basse température qui permettent d’utiliser de nouvelles sources d’EnR&R.

Sia Partners

Sources & Notes

[1] Respectivement -50% en 2050 par rapport à 2012, -40% en 2030 par rapport à 1990

[2] Mtep : Millions tonnes équivalent pétrole (1 Mtep = 11.7 TWh)

[4] CETE de l’Ouest – Les réseaux de chaleur en France (http://www.ouest.cerema.fr/IMG/pdf/2011-09-06_reseaux_de_chaleur_en_France.pdf)

[7] Bilan énergie 2014 du Ministère de l’Ecologie, du Développement Durable et de d'Energie

[8] Rapport de la France en application de l'article 14 §1 et §3 de la directive 2012/27/UE relative à l'efficacité énergétique

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