Axe 4 – Décarboner le mix énergétique et autoproduire de l’énergie

Après avoir :

• mis en œuvre une démarche de management de l’énergie - Axe 1 - Engager un plan de sobriété et de management énergétique

• massifié les actions à gains rapide et à faible investissement portant sur le remplacement ou le pilotage des équipements énergivores - Axe 2 - Massifier les actions à gain rapide et à faible investissement

• rénové lourdement les bâtiments vétustes et énergivores - Axe 3 - Réhabiliter en intégrant une garantie de résultats

Passons maintenant à la décarbonation du mix énergétique !

En effet, si les actions mises en œuvre dans les axes 1 à 3 doivent permettre de diviser par 2 voire 3 la consommation énergétique de vos bâtiments, l’axe 4 porte lui sur la décarbonation du mix énergétique et la production locale grâce aux énergies renouvelables. Pour le secteur du bâtiment, cela signifie d’atteindre la décarbonation complète à horizon 2050, conformément à la Stratégie Nationale Bas Carbone (SNBC) révisée en 2019. La substitution des énergies fossiles par des énergies bas carbone permet également de sécuriser l’approvisionnement énergétique et de limiter l’augmentation du coût de l’énergie liée à l’inflation.

PAR OÙ COMMENCER ?

Tout d’abord, il faut identifier les ressources disponibles à l’échelle du site, du quartier ou du territoire. Il est indispensable de s’appuyer sur les études réalisées préalablement lorsqu’elles sont disponibles :

• Plan climat-air-énergie territorial (PCAET)
• Schéma Directeur Énergie
• Études de potentiel Energie renouvelables et de récupération (EnR&R)
• Cadastre solaire

Les contraintes techniques pour la mise en place d’EnR&R en milieu urbain sont nombreuses :

• Les locaux techniques sont souvent de dimensions contraintes permettant difficilement d’accueillir les équipements techniques (ballons d’une production d’eau chaude sanitaire (ECS) solaire, silo de stockage de bois, accès de machine de forage).
• Les locaux techniques sont souvent difficiles d’accès en raison de portes de faibles dimensions ou de présence d’escaliers, ce qui implique des travaux d’infrastructure et de manutentions complexes pour y rentrer les équipements ou matériels.
• La limitation du bruit implique la mise en œuvre de système de capotage acoustique notamment pour les pompes à chaleur.
• La création de chaufferie ICPE (Installations Classées Protection de l'Environnement) peut quant à elle être difficilement compatible avec la présence de logements à proximité.
• Les zones avec Plan de Protection de l’Atmosphère peuvent imposer des systèmes de filtration des fumées performants mais aussi coûteux.
• L’utilisation de fluides frigorigènes dans les pompes à chaleur est contrainte par l’EN-378 et la F-Gas qui peuvent parfois amener à des critères de choix contradictoires.

Les réglementations techniques sont indispensables pour le bon fonctionnement des installations, la protection de l’environnement et la sécurité de tous. Ces surcoûts sont toutefois plus facilement amortissables sur des installations de grandes dimensions notamment lorsque la production d’énergie est centralisée sur un réseau de chaleur ou de froid.

PRIORISER LE RACCORDEMENT AUX RÉSEAUX DE CHALEUR URBAINS DE PROXIMITÉ

La mise en place d’EnR&R de manière isolée pour chaque typologie de bâtiment permet difficilement d’atteindre des taux de pénétration élevés puisque la limite économique ou technique peut nécessiter l’installation d’une énergie d’appoint ou de secours.

Dans le cadre de la création, l’extension et le verdissement des réseaux de chaleur, une vision plus globale paraît être une solution pertinente. Elle permettra de lever plus facilement les contraintes en les concentrant sur un seul site, par exemple en trouvant un modèle économique adapté dans le cadre d’écoquartiers neufs.

Le prérequis de l’Ademe est que le taux d’EnR&R du réseau doit être supérieur à 50%. Selon nos experts, il paraît intéressant de se connecter au réseau quel que soit son mix énergétique pour stabiliser voire augmenter les consommations sur le réseau en réaction aux baisses des consommations des bâtiments connectés liées aux économies d’énergie. Cela doit permettre de maintenir la compétitivité des réseaux existants d’autant que ces derniers ont vu leur contenu en CO₂ baisser de 44% sur la période 2009-2019. Cette tendance devrait se poursuivre, notamment depuis que la loi Énergie Climat de novembre 2019 permet le classement « systématique » des réseaux vertueux à partir du 1^er janvier 2022.

Source : Enquête des réseaux de chaleur et de froid - Edition 2020 - Fedene et SNCU

Les zones de développement prioritaires sont identifiables sur le Plan Local d’Urbanisme (PLU) de chaque ville concernée ou auprès des gestionnaires de réseaux. Le site France Chaleur Urbaine permet de visualiser les réseaux de chaleur et les zones de développement.

N’OUBLIONS PAS LA CHALEUR FATALE

La chaleur fatale peut être présente sur site sous différentes formes : eaux grises en sortie de douches/baignoires, chaleur en sortie de condenseur de système frigorifique de chambre froide, air en sortie des hottes de cuisine collective… Son utilisation venant en déduction des consommations, la chaleur fatale doit être valorisée en priorité dès que cela est techniquement possible.

Le réseau de chaleur urbain est un bon moyen de capter et de valoriser la chaleur fatale auprès d’autres usagers. Il faudrait néanmoins que l’identification du gisement puisse se faire de manière systématique et centralisée.

AUTOPRODUIRE SON ÉNERGIE

Lorsque le raccordement à un réseau de chaleur et l’exploitation de la chaleur fatale n’est pas possible, il est préférable de commencer par la réalisation d’une étude d’approvisionnement EnR&R afin de sélectionner la ressource la plus adaptée.

L’approche EnR’CHOIX proposée par l’Ademe permet de prioriser les sources d’énergie thermique.

Source : http://www.enrchoix.idf.ademe.fr/#prioriser

Après avoir réduit au maximum ses consommations d’énergie, mutualisé les besoins et moyens de production et de distribution de chaleur, et valorisé l’énergie fatale, EnRchoix privilégie les énergies non délocalisables avec la géothermie sur nappe ou sur sondes et cela avant la biomasse, le solaire ou la méthanisation.

PHOTOVOLTAÏQUE ET DÉCRET TERTIAIRE, ATTENTION !

Les installations photovoltaïques, via le dispositif réglementaire d’autoconsommation individuelle, permettent d’effacer une partie de la consommation du réseau de distribution d’électricité et ainsi, de contribuer à l’atteinte des objectifs fixés par le Décret Tertiaire.

En revanche, les consommateurs participants à des opérations d’autoconsommation collective d’énergie produite à partir d’une installation photovoltaïque ne peuvent bénéficier de cette opportunité car les consommations sont renseignées sur la plateforme OPERAT. Les consommations de ces installations ne sont donc pas déduites des consommations d’énergie des bâtiments concernés. Il faudra donc privilégier d’autoconsommer au maximum in situ.

L’INTÉGRATION ARCHITECTURALE

Pour toutes les technologies à installer en toiture (solaire thermique, photovoltaïque…), les contraintes structurelles peuvent être un frein important de même que celui de la visibilité. L’intégration est évaluée que ce soit au travers d’une déclaration préalable ou d’un permis de construire. Dans la majorité des cas et sous réserve que le PLU ne présente pas de contrindications vis-à-vis des EnR cela ne pose pas (ou peu) de problèmes. Dans les zones concernées par les Architectes des Bâtiments de France ou lorsque le bâtiment lui-même est classé, l’obtention d’une autorisation peut devenir plus complexe. Cela étant, bon nombre de bâtiments classés sont déjà équipés de système de production EnR. Il est donc possible d’équiper des toitures avec une bonne approche architecturale !

En conclusion, le choix de la décarbonation du mix énergétique et la production locale grâce aux énergies renouvelables n’est plus une option ! Les bénéfices multiples permettront d’atteindre la décarbonation complète à horizon 2050 pour le secteur du bâtiment, mais également de limiter l’augmentation du coût de l’énergie liée à l’inflation.