Alors que le Grand débat national est désormais terminé et que la Programmation pluriannuelle de l’énergie est en cours de finalisation, Pascal Roger, président de la Fédération des services énergie environnement (FEDENE), évoque sur l’EnerGeek le potentiel des réseaux de chaleur. Ces technologies prometteuses font d’ailleurs l’objet d’un groupe de travail piloté par la secrétaire d’État, Emmanuelle Wargon…
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Dans le cadre du grand débat, vous plaidez pour 6 actions en faveur d’une “relance très efficace dans une logique d’économie circulaire“, pensez-vous que les montants alloués au fonds chaleur suffisent pour votre filière ?
Le sujet n’est pas tant le montant du fonds chaleur que le niveau de soutien public pour chacun des projets de chaleur renouvelable. La réalité c’est qu’aujourd’hui, tous les projets de chaleur renouvelable sont en concurrence avec des solutions plus traditionnelles qui fonctionnent soit au gaz, au fioul ou au charbon. Or, actuellement les prix du gaz notamment – taxes comprises – restent inférieurs à leur niveau de 2014.
De ce fait, il est vrai que la filière chaleur renouvelable souffre d’un déficit de soutien public, projet par projet, pour être compétitive et donc attractive pour les clients.
Avec l’ancienne trajectoire carbone, on avait prévu d’atteindre un point d’équilibre à l’horizon 2021. Seulement, avec la situation actuelle, nous nous trouvons un peu en-deçà de ce que nous attendions. C’est pourquoi, le message que l’on souhaite faire passer c’est qu’il est important de trouver un moyen de compenser ce déficit. Car c’est à cette condition seulement que nous parviendrons à développer massivement la chaleur renouvelable en France.
Concrètement, il n’y a pas que le fonds chaleur qui peut être utilisé pour soutenir nos technologies. Il existe par exemple des exonérations de TVA que l’on pourrait étendre, on peut aussi penser aux recettes de la fameuse Contribution Climat Énergie ; mais également imaginer des dispositifs qui viendraient optimiser le coût de la chaleur renouvelable, comme la cogénération. Les pistes sont nombreuses et la réflexion doit se poursuivre collectivement. Seulement nous, à la Fédération des services énergie environnement (FEDENE), nous nous devons aussi de rappeler qu’en l’état, le rythme de développement de la chaleur renouvelable n’est pas suffisant pour atteindre nos objectifs. Théoriquement le rythme de développement devait être 2,5 fois plus important pour tenir la trajectoire de la loi de transition énergétique. C’est pourquoi, nous pensons qu’il convient désormais d’encourager toutes formes de discussions, afin de trouver les moyens de respecter les engagements nécessaires au succès de la transition énergétique.
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Dans vos propositions, vous plaidez notamment pour “maintenir la trajectoire d’une Contribution climat énergie (CCE)“, pouvez-vous nous expliquer pourquoi ?
Le gouvernement précédent avait instauré une trajectoire carbone dans le but notamment de répondre aux déséquilibres survenus sur les marchés. Ces derniers avaient alors engendré une baisse du prix des énergies fossiles. Or les anticipations de nos clients sur les prix des différentes énergies, influent évidemment sur leur choix d’équipements. Les solutions renouvelables garantissent une relative stabilité des prix dans la durée. En effet, si la partie investissement de ces projets est conséquente, c’est un coût qui est fixe ; de plus, les ressources utilisées (biomasse ou valorisation des déchets) garderont également des prix à priori plutôt stables. Ce qu’on ne connaît pas en revanche, ce sont les prix des énergies fossiles. Avant, avec la trajectoire carbone, les acheteurs anticipaient une hausse des prix des énergies fossiles, et ils se tournaient plus naturellement vers des installations de type chaleur renouvelable. Afin de retrouver une dynamique favorable, les pouvoirs publics doivent réaffirmer leur intention d’entrer dans l’ère post-carbone.
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Concrètement, comment faciliter à court terme le développement des Energies renouvelables et de récupération (EnRr) ?
Attention, il ne faut pas uniquement se préoccuper des questions de financement. Il faut aussi promouvoir les nouvelles technologies qui existent comme la biomasse ou la géothermie. Le gouvernement vient par ailleurs de mettre en place un groupe de travail, sous le pilotage de la secrétaire d’Etat Emmanuelle Wargon, qui s’intéresse au développement des solutions de chaleur renouvelable, et notamment à travers les réseaux. Des réunions auront donc lieu dans les 3 à 6 prochains mois afin de formuler des propositions positives et concrètes, capables de donner une nouvelle impulsion à ces projets.
Concrètement, cela pourrait passer par des études de faisabilité, ou encore par des campagnes de communication, ou même de nouvelles aides… Vraisemblablement, nous proposerons une combinaison de solutions avec l’objectif de tenir toutes les promesses qu’offrent nos métiers. Un chiffre pour situer : au cours des dernières années, nous sommes parvenus à verdir l’équivalent de 700.000 tonnes équivalent pétrole grâce aux réseaux de chaleur. Nous disposons d’un vrai savoir-faire, désormais il faut trouver la bonne méthode pour le déployer sur un maximum d’installations.
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Dans quelles mesures ces technologies pourraient permettre à la France d’atteindre ses objectifs climatiques ?
Pour tenir compte de ces impératifs climatiques, le sujet principal c’est la décarbonation de notre économie. Cela passe évidemment par une décarbonation de notre consommation d’énergie. L’énergie qu’il faut décarboner en France, elle se concentre dans deux principaux domaines. Le premier c’est la chaleur, qui représente un peu moins de la moitié des consommations d’énergie de notre pays. Le second domaine, c’est les transports, qui représentent un petit tiers de nos consommations énergétiques. L’électricité, qui elle représente environ 25% de nos consommations, est déjà très fortement décarbonée grâce à la contribution du nucléaire et de l’hydroélectricité. De ce point de vue-là, la France est un bon élève ! A présent, les efforts doivent donc avant tout porter sur la chaleur et sur les transports.
C’est d’ailleurs la première orientation qu’il faut retenir de la Programmation pluriannuelle de l’énergie : la priorité, c’est la décarbonation de notre économie.
Il y a évidemment d’autres sujets qu’il faut aborder, comme la biodiversité, la problématique des ressources ou éventuellement celle du risque nucléaire. Aujourd’hui la priorité de l’exécutif est d’être dans la droite ligne des recommandations du GIEC.
Le deuxième enseignement de cette PPE, c’est qu’il faut prendre ce virage à un coût qui soit le plus faible pour l’ensemble de l’écosystème français. Dans cette perspective, la chaleur est une solution intéressante pour la collectivité, car elle est la plus économe des énergies renouvelables si l’on en croit notamment les publications de la Cour des Comptes ou de la Direction du Trésor. En effet, leurs publications récentes montrent que la solution la plus efficiente d’un point de vue économique, c’est-à-dire en euros par tonne de CO2 économisée, c’est clairement la chaleur renouvelable.
Les réseaux de chaleur portent un objectif d’un peu plus de 20 TWh de verdissement à l’horizon 2030. Cela représente donc un objectif majeur de plus de 25% dans la partie ENR de notre politique énergétique. Les réseaux de chaleur permettront à l’avenir d’améliorer sensiblement l’empreinte carbone de nos villes, de nos logements et de nos industries…
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Dans votre fiche sur la précarité énergétique, il est indiqué qu’il existe différentes définitions de cette notion. Comment résumeriez-vous les enjeux pour les professionnels de votre secteur ?
Les réseaux de chaleur ne pourront malheureusement pas, à eux seuls, résoudre le problème de la précarité énergétique. Cependant, nos solutions contribuent néanmoins à améliorer l’efficacité énergétique des logements. En effet, une partie de notre activité se focalise notamment sur les économies d’énergie au moment de la rénovation des bâtiments. Pour aider les plus modestes, nos entreprises proposent par exemple des contrats de performance énergétique dans lesquels on s’engage sur les économies d’énergie qui seront réalisées. En tablant sur nos estimations, on privilégie ensuite les travaux dont les investissements pourront être financés par les économies d’énergie futures.
De plus, les réseaux de chaleur ont une vocation sociale depuis leur origine. Les prix de vente de la chaleur sont très compétitifs, les réseaux de chaleur sont ainsi souvent déployés dans l’habitat social. Parallèlement, en tant que professionnels, nous contribuons aussi parfois aux plans de rénovation lancés par l’Agence nationale de l’habitat (ANAH).
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Avec la version définitive de la PPE, vous attendez-vous à de nouveaux infléchissements ?
A la FEDENE nous croyons que la PPE peut tout de même encore être améliorée. Depuis sa présentation fin novembre, la crise des gilets jaunes est survenue, et avec elle l’interruption de la trajectoire carbone. Il faut donc vraiment se pencher sur la question de la fiscalité incitative… Par ailleurs, il nous semble qu’il faudrait revoir la cohérence entre les objectifs quantitatifs fixés à chaque secteur et les moyens publics qui leur sont alloués. Sur la mise en adéquation des moyens par rapport aux objectifs, nous pensons que cette PPE est encore insuffisante. Il est quand même intéressant de mesurer pour chacune des solutions le coût économique en euros par tonne de carbone économisée. Ce critère ne doit pas être le juge absolu de notre politique énergétique, mais il permet au moins de donner une idée des endroits où l’on peut promouvoir les efforts les plus efficaces du point de vue environnemental et économique.
En cela d’ailleurs, les réseaux de chaleur sont un des archétypes de la croissance verte. Ils peuvent servir d’instrument de relance, en instituant des processus d’économie circulaire. Pour que cela fonctionne, il faut promouvoir des projets qui sont globalement équilibrés sur le plan financier, de telle sorte qu’on rentre dans un cercle vertueux. Évidemment, il y a des solutions qui sont à des degrés de maturité différents.
Nous vivons une période de restrictions financières, tant au niveau de l’État, qu’au niveau de nos clients qui peuvent être aussi bien des ménages, des professionnels ou des collectivités territoriales. Tout le monde cherche des solutions économes !
Et si le principe est affirmé dans cette PPE, il mérite maintenant d’être appliqué dans la réalité… De surcroît, cela permettra de substituer des importations d’énergies fossiles par des investissements locaux et des emplois non délocalisables ! Prenons l’exemple de la biomasse. Avec un projet de chaufferie biomasse on remplace des importations de gaz et de fioul par un investissement dans une nouvelle chaufferie. Et au-delà même de cette chaufferie, on remplace ces importations par la création de toute une filière. D’après les estimations de l’Ademe, la création d’une telle filière représenterait 12 000 emplois ; et si on rajoute la partie forestière, on peut multiplier ce chiffre par 3. Voici comment nous pouvons atteindre dès demain la croissance verte…
Rédigé par : Pascal Roger
COMMENTAIRES
1) Il n’y a pas assez de solaire thermique couplé aux réseaux de chaleur :
Le solaire peut représenter (avec stockage inter-saisonnier) jusqu’à environ 50% de l’apport d’un réseau de chaleur. C’est bien plus pertinent que d’opter toujours pour la biomasse (et ses quantités de cendres etc) qui a des applications à plus hautes valeurs ajoutées et souvent recyclables.
On y intègre également le solaire CSP comme à Aalborg au Danemark :
https://www.aalborgcsp.com/projects/166mwth-csp-for-combined-heat-and-power-generation-denmark/
On va jusqu’à 100% de solaire dans plusieurs importants lotissements au Canada (Drake Landing), au Nord de la Suède, Finlande etc. via des forages de moyenne profondeur (37 m) pourtant bien moins favorisés que nous au plan ensoleillement et climat.
2) La gazéification a un meilleur bilan que l’incinération :
Parmi les compléments de chaleur au solaire qui devrait être en % majoritaire (plutôt que l’inverse) la gazéification (y compris des déchets) a par ailleurs un meilleur rendement et bilan (bien moins de pollution) que l’incinération classique.
3) Trop de bâtiments sont mal isolés sur le parcours des réseaux de chaleur puisque les intervenants (dont les opérateurs qui cherchent à vendre de l’énergie) ne sont pas contraints à une approche d’ensemble optimale.
On travaille donc trop souvent à “haute température” faute de bâtiments assez isolés donc moins bon rendement et surcoûts.
4) Le financement participatif fonctionne bien dans ce domaine où les gens se sentent concernés au plan local, même si les taux d’intérêt actuellement bas posent problème à ce type de financement.
5) On ne pense pas assez à l’aspect froid/climatisation.
6) De nombreuses industries qui rejettent (ou consomment) de la chaleur pourraient être incitées à déménager pour se coupler au réseau de chaleur.
etc.
Bref une meilleure approche globale et l’utilisation des meilleures technologies vaut la peine dans ce domaine.
Les réseaux de chaleur danois qui sont un plutôt bon modèle sont régis par le principe de non-profit. Le prix du chauffage ne doit ainsi pas dépasser le coût de production de chaleur. Cela garantit que les clients sont protégés contre d’éventuels abus résultant du monopole naturel de l’industrie.
Outre les entreprises appartenant à des municipalités, une grande partie des entreprises de chauffage centralisées danoises sont exploitées en coopératives. Cela signifie que la coopérative appartient à ses propres clients et s’emploie à promouvoir leurs intérêts communs. En plus du principe de non-profit, cela crée un apport de chaleur efficace au prix le plus bas possible pour le client final.
Ils ont 65% de bâtiments connectés à des réseaux de chaleur contre seulement 6% en France et c’est le mode de chauffage le moins cher au Danemak selon une étude récente de Danfoss avec des plus bas parfois à 24 euros le MWh.
En Allemagne, de mémoire, les réseaux de chaleur avec solaire thermique sont entre 28 et 35 euros le MWh et le gaz, pourtant à prix bas actuellement, y est à peu près dans cette fourchette. Autrement dit les réseaux de chaleur utilisant le solaire thermique sont compétitifs dès lors que le réseau n’est pas ultra-coûteux à installer.
En France on a préféré être champions en nombre de rond-points par habitant, ce qui consomme des surfaces et sommes gigantesques, alors que les réseaux de chaleur permettent de réduire nos importations fossiles qui nous coûtent 50 à 70 milliards d’euros par an au total.
Recensement des réseaux de chaleur solaires en Europe :
https://www.solar-district-heating.eu/en/plant-database/
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Le stockage de chaleur solaire estivale dans des forages pour être utilisée l’hiver, çà marche également parfaitement près du cercle polaire en Suède comme le confirme Energikontor Norr
Et çà fait tout aussi bien le froid l’été si nécessaire :
https://www.youtube.com/embed/yxOv_vMx4H0
Le secteur du bâtiment en particulier qui a pris lui aussi du retard en France au plan énergie a de quoi faire dans ce domaine où tout bâtiment peut être producteur d’énergie.
Il y a plus de 1000 promoteurs en France mais seul un très faible % est formé à utiliser les meilleurs technologies. On en trouve plus chez nos voisins notamment (Suisse, Pays-Bas, Suède, Autriche, Allemagne etc)
Mais également : Solution de généralisation de la géothermie à haut rendement :
La société canadienne Eavor Technologies a signé un accord avec Shell International Exploration and Production, dans le cadre du développement et de la commercialisation de sa nouvelle solution d’énergie géothermique Eavor-Loop, de conduction thermique en boucle fermée.
Le système de canalisations enterrées agit comme radiateur ou échangeur de chaleur. Il consiste à relier deux puits verticaux de plusieurs kilomètres de profondeur (généralement 2,4 km = 100°C en France en moyenne) à de nombreux puits multilatéraux horizontaux de plusieurs kilomètres de long. Comme ces puits de forage sont scellés, un fluide de travail bénin et respectueux de l’environnement est ajouté à la boucle fermée.
Il circule naturellement sans pompe externe grâce à l’effet thermosiphon d’un fluide chaud qui monte dans le puits de sortie et d’un fluide froid qui tombe dans celui d’entrée.
L’énergie thermique ramenée naturellement à la surface (donc sans perte énergétique de circulation) est récoltée pour être utilisée dans une application de chaleur directe ou convertie en électricité avec un module de production d’énergie.
En tant que système en circuit fermé, il n’y a pas de fracturation, pas d’émissions de GES, pas de risque de tremblement de terre, pas d’utilisation d’eau, pas de production de saumure ou de solides, pas de contamination d’aquifère.
Contrairement aux pompes à chaleur qui convertissent l’électricité en chaleur à partir de puits très peu profonds, Eavor-Loop produit de l’électricité à l’échelle industrielle ou produit assez de chaleur pour l’équivalent de 16 000 foyers avec une seule installation.
Un projet a démarré dans l’Alberta au Canada et un autre aux Pays-Bas. Shell a dressé la liste des dix principaux obstacles à l’énergie géothermique puis a sélectionné Eavor Technologies comme étant, selon le groupe anglo-néerlandais, la plus pertinente.
https://eavor.com/technology/
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En complément, concernant l’efficacité énergétique entre autres :
– des nombreuses piscines en France
– douches/bains d’hôtels et autres bâtiments
– salons de coiffures,
– salles de sports
– industries
etc
un simple équipement qui récupère 80% de l’énergie et devrait être systématique
Obox d’EHTech :
https://www.youtube.com/embed/5GBpinSuGwA
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C’est très complémentaire aux réseaux de chaleur et devrait être installé chez chaque utilisateur important du réseau de chaleur puisque chez un particulier çà économie 65% de la chaleur destinée à l’eau chaude (80% pour les grands utilisateurs) et s’amortit en 6 ans en moyenne
Obox d’EHTech pour les particuliers :
https://www.youtube.com/embed/cw4aeI2G_Xs
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Focus sur la chaleur fatale
Par chaleur fatale, on entend une production de chaleur dérivée d’un site de production, qui n’en constitue pas l’objet premier, et qui, de ce fait, n’est pas nécessairement récupérée3. En dehors des usines d’incinération des ordures ménagères (UIOM), dans l’industrie également, on trouve énormément de chaleur fatale4. Les secteurs de la sidérurgie, de la chimie, du ciment, de l’agro-alimentaire, des fermes de serveurs-informatiques ou encore du verre, produisent ainsi une grosse quantité de chaleur qui est souvent perdue dans l’atmosphère. En Europe afin d’endiguer ce gaspillage, la directive européenne 2012/27/UE relative à l’efficacité énergétique rend obligatoire une analyse coûts-avantages5 pour la valorisation de la chaleur fatale à travers un projet de réseau de chaleur.
En France, le gisement de chaleur fatale uniquement industrielle est estimé par l’ADEME en 2017 à 109,5 TWh soit 36% de la consommation de combustible. Les Unités d’Incinération d’Ordures Ménagères (UIOM), les Stations de Transfert d’Énergie par Pompage (STEP) et les centres de données ont un gisement de chaleur fatale estimé à 8,4 TWh6.
Dans la mesure où il produit peu de vibrations grâce à l’absence d’explosion, de valves qui s’ouvrent et se ferment et de gaz qui s’échappent, le moteur Stirling est silencieux et peu soumis aux contraintes mécaniques, ce qui le rend utile où l’on dispose de chaleur, de froid et où les vibrations sont indésirables, par exemple dans un sous-marin nucléaire.
L’absence d’échange de gaz avec le milieu extérieur le rend utile dans les milieux pollués ou qu’il faut éviter de contaminer.
Il est d’un entretien facile du fait de son absence d’échange de matière avec son environnement et de réaction chimique interne. Pour les mêmes raisons, il se détériore moins qu’un moteur à combustion interne.
Il présente un bon rendement, pouvant avoisiner les 40 %9, tandis que le rendement d’un moteur à explosion pour usage automobile atteint 35 % pour l’essence et 42 % pour le diesel. Les moteurs électriques, dont le rendement peut atteindre 99 %, ne sont pas comparables, car l’électricité est une forme d’énergie dont la qualité n’est pas comparable à celles thermiques et/ou chimiques utilisées pour les moteurs Stirling ou à explosion (voir la notion d’exergie). Par ailleurs, l’électricité est difficile à stocker et à transporter avec un rendement proche de 100 %, ce qui est une limite forte pour certaines applications. On peut également discuter du niveau de comparabilité des sources d’énergies utilisées entre moteur Stirling et moteur à explosion, et surtout des écarts de température entre source froide et source chaude pour lesquels sont annoncés les pics de rendement, relativement au pic de rendement de Carnot.
Le moteur est inversible : un moteur Stirling entraîné par un autre moteur devient une pompe à chaleur capable de refroidir à −200 °C ou de chauffer à plus de 700 °C, selon le sens d’entraînement. Ceci, sans employer de gaz spéciaux avec des propriétés spécifiques, lesquelles leur confèrent des inconvénients pratiques ou chimiques (comme le fréon des machines frigorifiques d’anciennes générations, destructeur de la couche d’ozone). En pratique, d’ailleurs, c’est la fonction de pompe à chaleur efficace qui permet à quelques machines d’exister.
Il est multi-source. Du fait de son mode d’alimentation en chaleur ce moteur peut fonctionner à partir de n’importe quelle source de chaleur (combustion d’un carburant quelconque, solaire, nucléaire, voire chaleur humaine).
Il présente une pollution potentiellement plus faible que les moteurs thermiques : la chaleur venant de l’extérieur, il est possible, grâce aux énergies non fossiles, de la fournir de façon moins polluante que dans bien des moteurs thermiques dans lesquels la combustion est imparfaite.
La micro-cogénération, aussi appelée micro CHP (pour micro combined heat and power), désigne un système de cogénération de très petite puissance électrique (inférieure 36 kilowatt).
Le niveau de puissance thermique de tels systèmes est adapté au niveau des besoins de chauffage et d’eau chaude sanitaire d’un seul bâtiment. Il s’agit donc d’un système de production décentralisée d’énergie. Le bâtiment qui en est équipé peut se passer de tout autre moyen de chauffage ou de connexion à un réseau de chaleur. L’électricité produite peut être consommée localement (“auto-consommée”), être délivrée partiellement (“vente en surplus”) ou totalement (“vente en totalité”) sur un réseau public d’électricité. Un avantage important, sinon décisif, de ce type de cogénération, dans le cas d’une mise en réseau, dite smart grid1 est que la production d’électricité se fait en hiver, en coïncidence avec la pointe de la demande2. “Chauffez et produisez de l’électricité” résume bien le procédé de la micro-cogénération. En effet la production locale d’électricité est un défi majeur, dans cette période de transition énergétique. La micro-cogénération bois est une solution économique et écologique, qui contribue de façon efficace à atteindre les objectifs du Grenelle Environnement. De plus, la micro-cogénération permet de produire en hiver, sans dépendre de facteurs climatiques tout en chauffant l’habitat. Depuis fin 2012, il existe des chaudières à granulés de bois micro-cogénération qui permettent de produire de l’électricité jusqu’à 5 kWe.h, pour des maisons de 120 à plus de 500 m2. Ces solutions permettent de réaliser des économies significatives, de tendre vers l’autonomie énergétique, tout en ayant un impact carbone neutre. L’électricité produite est alors destinée à la revente ou pour sa propre consommation