Annexe de la pièce PA.14 - Etude de faisabilité sur le potentiel de développement en énergies renouvelables - Permis d'Aménager De l'extension de ...
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Permis d’Aménager
De l’extension de la Zone Industrielle de VIC
Annexe de la pièce PA.14 –
Etude de faisabilité sur le potentiel de
développement en énergies renouvelables
2 Conformément à l’article L.300-1 du Code de l’Urbanisme et à la demande de l’autorité environnementale en date du 26/06/2019, toute action ou opération d'aménagement faisant l'objet d'une évaluation environnementale doit faire l'objet d'une étude de faisabilité sur le potentiel de développement en énergies renouvelables de la zone, en particulier sur l'opportunité de la création ou du raccordement à un réseau de chaleur ou de froid ayant recours aux énergies renouvelables et de récupération. Etude de faisabilité sur le potentiel de développement en énergies renouvelables des Haies de Vic Juillet 2019
3
SOMMAIRE
SOMMAIRE .......................................................................................................................................... 3
LISTE DES FIGURES ET TABLEAUX ........................................................................................................ 4
I. DESCRIPTION ET CONTEXTE DU PROJET ......................................................................................... 7
1. Contexte politique ....................................................................................................................... 7
2. Contexte du site ........................................................................................................................ 10
II. POTENTIEL DE DEVELOPPEMENT DES ENERGIES RENOUVELABLES.............................................. 22
1. L’énergie solaire ........................................................................................................................ 22
2. L’énergie géothermique ............................................................................................................ 31
3. La biomasse ............................................................................................................................... 38
4. L’énergie éolienne ..................................................................................................................... 44
5. Les autres technologies existantes............................................................................................ 49
III. PRE-DIMENSIONNEMENT ET SCENARII ..................................................................................... 57
1. Définition des scenarii d’approvisionnement ........................................................................... 57
2. Hypothèses pour l’analyse ........................................................................................................ 58
3. Analyse économique ................................................................................................................. 61
4. Analyse environnementale........................................................................................................ 67
5. Tableaux récapitulatifs .............................................................................................................. 68
6. Conclusion de l’étude ................................................................................................................ 69
Etude de faisabilité sur le potentiel de développement en énergies renouvelables des Haies de Vic
Juillet 2019
4 LISTE DES FIGURES ET TABLEAUX Figure 1 - TABLEAU CLIMATOLOGIQUE DE LA STATION TOULOUSE-BLAGNAC DE 1981 à 2010 - SOURCE : Meteo France 2019 ............................................................................................................................. 10 Figure 2 - ROSE DES VENTS DE LA STATION TOULOUSE-BLAGNAC - SOURCE : Windfinder ................. 11 Figure 3 - TRACE PREVISIONNEL DE LA SOLUTION DE RACORDEMENT - SOURCE : pré-étude simple de Enedis .................................................................................................................................................... 11 Figure 4 - SITUATION GEOGRAPHIQUE DU PROJET - SOURCE : Agence Torres Borredon .................... 12 Figure 5 – LE SITE DANS SON CONTEXTE URBAIN ET PAYSAGER - SOURCE : Agence Torres Borredon 13 Figure 6 – SURFACE DE PLANCHER HYPOTHETIQUES DES CONSTRUCTIONS (SOURCE : Essor Développement).................................................................................................................................... 13 Figure 7 – HYPOTHESE D’IMPLANTATION DES LOTS SUR LES PARCELLES (SOURCE : Agence Torres Borredon) .............................................................................................................................................. 14 Figure 8 – PLAN DE COMPOSITION DU PROJET LES HAIES DE VIC (SOURCE : Essor Développement) . 15 Figure 9 - HYPOTHESE D’IMPLANTATION – SOURCE : Essor Développement 2019 ............................. 16 Figure 10 : NIVEAU DE PERFORMANCE POSSIBLE POUR la RE 2020 (SOURCE : Even Conseil 2019) .... 18 Figure 11 : REPARTITION DES RATIOS UTILES PAR USAGES (SOURCE : Even Conseil) .......................... 19 Figure 12 : ESTIMATION DES SURFACES DE PLANCHER A CHAUFFER POUR LES CONSTRUCTIONS DU PROJET (SOURCE : Even Conseil 2019) .................................................................................................. 20 Figure 13 : ESTIMATION DES RATIOS DE BESOINS UTILES (SOURCE : Even Conseil 2019).................... 20 Figure 14 : ESTIMATION DES BESOINS ENERGETIQUES DU PROJET (SOURCE : Even Conseil 2019) ..... 20 Figure 15 - ENSOLEILLEMENT DES FAÇADES Figure 16 - MUR TROMBE .......................................... 22 Figure 17 - SCHEMA DE FONCTIONNEMENT D'UN PANNEAU SOLAIRE THERMIQUE ........................... 23 Figure 18 - SCHEMA DES DIFFERENTS TYPES DE PANNEAUX SOLAIRES POUR LES IMMEUBLES COLLECTIFS ............................................................................................................................................ 23 Figure 19 - TABLEAU DU PRIX DE RACHAT EN CAS DE VENTE TOTALE DE L'ENERGIE PRODUITE ET SELON LES TECHNOLOGIES DISPONIBLES - SOURCE : BG Ingénieurs Conseil 2018 .......................................... 27 Figure 20 - PRIME D'INVESTISSEMENT (€/WC) ET TARIFS D'ACHAT - VENTE EN SURPLUS - SOURCE : BG Ingénieurs Conseil 2018 ........................................................................................................................ 28 Figure 21 - CARTE D’ENSOLEILLEMENT EN FRANCE / CARTE DU GISEMENT SOLAIRE EN FRANCE ............................................................................................................................................................... 28 Figure 22 : GISEMENT SOLAIRE SUR CASTANET-TOLOSAN (SOURCE : Solargis) ................................... 29 Figure 23 - IRRADIATION SOLAIRE A TOULOUSE - SOURCE : TECSOL.................................................... 29 Figure 24 - ESTIMATION LA PRODUCTION D’ENERGIE POUR DES CAPTEURS SOLAIRES INSTALLES EN TOITURE - SOURCE : TECSOL ................................................................................................................. 30 Figure 25 - SCHEMA DE GEOTHERMIE HAUTE ENERGIE ....................................................................... 31 Figure 26 - SCHEMA GEOTHERMIE BASSE ENERGIE .............................................................................. 32 Figure 27 - CARTE DES CARACTERISTIQUES GEOTHERMIQUES DE LA NAPPE DES SABLES INFRA- MOLASSIQUE - SOURCE : GEOTHERMIE PERSPECTIVE 2017 ................................................................. 32 Figure 28 - - SCHEMA DE PRINCIPE DES SONDES GEOTHERMIQUES VERTICALES OU HORIZONTALES 33 Figure 29 - SCHEMA DE PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT D’UNE POMPE-A-CHALEUR SUR EAU DE NAPPE .................................................................................................................................................... 34 Figure 30 - SCHEMA DE PRINCIPE DES CAPTEURS GEOTHERMIQUES INTEGRES AUX PIEUX ............... 35 Figure 31 - CARTE DES CARACTERISTIQUES GEOTHERMIQUES DE LA NAPPE ALLUVIONNAIRE - SOURCE : Geothermie Perspective 2017 ............................................................................................................. 35 Figure 32 - DIFFERENTES MATIERES MOBILISABLES POUR LA BIOMASSE - SOURCE : ADEME ............. 38 Etude de faisabilité sur le potentiel de développement en énergies renouvelables des Haies de Vic Juillet 2019
5 Figure 33 - LES DIFFERENTES FAMILLES DE COGENERATIONS - SOURCE : GRDF .................................. 40 Figure 34 - - RESSOURCE FORESTIERE SUR LE DEPARTEMENT DE LA HAUTE GARONNE - SOURCE : Inventaire Forestier IGN 2017 ............................................................................................................... 42 Figure 35 - RESSOURCE FORESTIERE SUR LE DEPARTEMENT -SOURCE : Inventaire Forestier IGN 2017 ............................................................................................................................................................... 43 Figure 36 - EOLIENNES A AXE VERTICAL ET HORIZONTAL ..................................................................... 44 Figure 37 - TARIF DE RACHAT DE L’ELECTRICITE PRODUITE PAR L’ENERGIE EOLIENNE, ARRETE DU 10 JUILLET 2006 .......................................................................................................................................... 45 Figure 38 - EOLIENNES URBAINES ......................................................................................................... 46 Figure 39 - DISTRIBUTION DE LA DIRECTION DU VENT SUR L’ANNEE A LA STATION DE TOULOUSE- BLAGNAC - SOURCE : Windfinder 2019 ................................................................................................. 47 Figure 40 - COMMUNES SITUEES EN ZONE FAVORABLE AU DEVELOPPEMENT DE L'EOLIEN - SOURCE : SRE 2016 ................................................................................................................................................ 48 Figure 41 -- PRINCIPE DE RECUPERATION DE CHALEUR SUR LES EAUX USEES - SOURCE : SUEZ.......... 49 Figure 42 - PRINCIPE DE RECUPERATION DE CHALEUR SUR LES EAUX USEES A L’ECHELLE D’UN BATIMENT - SOURCE : Biofluides .......................................................................................................... 50 Figure 43- INSTALLATION DE RECUPERATION DE CHALEUR SUR EVACUATION D’EAUX USEES - SOURCE : Powerpipe ........................................................................................................................................... 50 Figure 44 - PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DE LA METHANISATION ................................................. 52 Figure 45 - EMPLACEMENT DU PROJET VIS A VIS DE LA STEP - SOURCE : Geoportail – Even Conseil 2019 ............................................................................................................................................................... 53 Figure 46 - HYDROLIENNES IMPLANTEES DANS UN FLEUVE ................................................................. 55 Figure 47 - SCENARII D'EMPLOI DES ENERGIES RENOUVELABLES - SOURCE : Even Conseil 2019 ........ 57 Figure 48 - FACTEUR D’EMISSION POUR LE POSTE ELECTRICITE- SOURCE : ADEME ............................ 59 Figure 49 - FACTEUR D’EMISSION POUR LE POSTE CHAUFFAGE - SOURCE : ADEME ........................... 59 Figure 50 - COUT D'INVESTISSEMENT DES SYSTEMES ENERGETIQUES - SOURCE : diverses ................ 60 Figure 51- COUT DE L'ENERGIE - SOURCE : diverses ............................................................................. 61 Figure 52 - EVOLUTION DES COUT DE L'ENERGIE - SOURCE : ADEME .................................................. 61 Figure 53 - ANALYSE ECONOMIQUE DU SCENARIO 1 - SOURCE : Even Conseil .................................... 62 Figure 54 - ANALYSE ECONOMIQUE DU SCENARIO 2 - SOURCE : Even Conseil .................................... 63 Figure 55 - ANALYSE ECONOMIQUE DU SCENARIO 3 - SOURCE : Even Conseil .................................... 64 Figure 56 - ANALYSE ECONOMIQUE COMPARATIVE DES SCENARII - SOURCE : Even Conseil ............. 65 Figure 57 - COMPARAISON DES COUTS D'INVESTISSEMENT PROPRE A CHAQUE SCENARIO - SOURCE : Even Conseil .......................................................................................................................................... 66 Figure 58 - COMPARAISON DES COUTS GLOBAUX PROPRE A CHAQUE SCENARIO - SOURCE : Even Conseil ................................................................................................................................................... 66 Figure 59 - EMISSION DE CO2 GENEREES PAR LE PROJET SELON LE SCENARIO - SOURCE : Even Conseil ............................................................................................................................................................... 67 Figure 60 - EMISSION COMPARATIVE DES EMISSIONS DE CO2 - SOURCE : Even Conseil ..................... 67 Etude de faisabilité sur le potentiel de développement en énergies renouvelables des Haies de Vic Juillet 2019
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DESCRIPTION ET
CONTEXTE DU
PROJET
Etude de faisabilité sur le potentiel de développement en énergies renouvelables des Haies de Vic
Juillet 2019
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I. DESCRIPTION ET CONTEXTE DU PROJET
La présente « Etude de faisabilité sur le potentiel de développement en énergies renouvelables » a été
réalisée conformément à l’article L.300-1 du Code de l’Urbanisme. Le rapport présente :
- Une estimation des besoins énergétiques futurs du projet,
- Les énergies renouvelables potentiellement mobilisables localement,
- Les scénarios de développement de ces énergies renouvelables sur le site,
- Des éléments d’analyse comparative (économique et environnementale).
1. Contexte politique
Des enjeux internationaux à intégrer localement
A l’heure où les questions énergétiques et climatiques deviennent des enjeux majeurs à l’échelle
planétaire, leur gestion représente un véritable défi. Le réchauffement climatique et la raréfaction des
ressources naturelles, notamment fossiles, sont aujourd’hui, de réelles problématiques qui nécessitent
la mise en place d’actions concrètes et durables. Au fur et à mesure de la prise de conscience de ces
enjeux, les pouvoirs publics ont instauré des objectifs à atteindre afin de permettre l’atténuation de
ces phénomènes. Ces ambitions, définies à différentes échelles d’intervention (mondiale, nationale,
régionale, communale…), se sont vues déclinées en stratégies contextualisées à chaque territoire à
travers notamment, l’adoption de lois cadres et l’élaboration de documents de planification. Le projet
d’aménagement de l’extension de la zone industrielle de VIC est à ce titre soumis à des exigences
environnementales. Il doit répondre aux textes règlementaires et aux ambitions régionales et locales
qui ont fait de la politique énergétique une politique prioritaire.
Un cadre réglementaire structurant
Depuis le sommet de Rio de 1992, les réglementations visant à diminuer les consommations
énergétiques et à développer les énergies renouvelables se sont multipliées, incitant les différents
acteurs (publics et privés) et les citoyens à entreprendre et développer des actions concrètes sur leur
territoire.
A l’échelle nationale, la loi de programme applicable sur le territoire français découle de la mise en
œuvre du Grenelle de l’environnement. Définitivement adoptée le 3 aout 2009, elle « fixe les objectifs,
définit le cadre d’action, organise la gouvernance à long terme et énonce les instruments de la politique
mise en œuvre pour lutter contre le changement climatique ». En matière énergétique, elle confirme
les engagements précédents, notamment concernant :
• le facteur 4 à l’horizon 2012,
• la part de 23% des énergies renouvelables dans la consommation finale d’énergie en 2020,
• la réduction de 20% des émissions de gaz à effet de serre dans les transports,
• la consommation maximale de 50 kWh/m²/an en 2013 (57,5 kWh/m²M/an pour les bâtiments
collectifs d'habitation jusqu'en 2019 pour obtenir en 2020 des bâtiments à énergie positive)
• la baisse d’au moins 38% des consommations énergétiques dans les bâtiments existants d’ici
2020.
Etude de faisabilité sur le potentiel de développement en énergies renouvelables des Haies de Vic
Juillet 2019
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La loi Grenelle 2, adoptée le 12 juillet 2010 complète quant à elle, la loi Grenelle 1, en définissant les
mesures à mettre en œuvre pour atteindre les objectifs fixés précédemment.
La Loi relative à la Transition Energétique pour la Croissance Verte (LTECV) publiée au Journal Officiel
du 18 août 2015, ainsi que les plans d’action qui l’accompagnent, visent à permettre à la France de
contribuer plus efficacement à la lutte contre le dérèglement climatique et à la préservation de
l’environnement, ainsi que de renforcer son indépendance énergétique tout en offrant à ses
entreprises et ses citoyens l’accès à l’énergie à un coût compétitif.
Pour donner un cadre à l’action conjointe des citoyens, des entreprises, des territoires et de l’État, la
loi fixe des objectifs à moyen et long termes :
• Réduire les émissions de gaz à effet de serre de 40 % entre 1990 et 2030 et diviser par quatre
les émissions de gaz à effet de serre entre 1990 et 2050 (facteur 4). La trajectoire est précisée
dans les budgets carbone ;
• Réduire la consommation énergétique finale de 50 % en 2050 par rapport à la référence
2012 en visant un objectif intermédiaire de 20 % en 2030 ;
• Réduire la consommation énergétique primaire d’énergies fossiles de 30 % en 2030 par
rapport à la référence 2012 ;
• Porter la part des énergies renouvelables à 23 % de la consommation finale brute d’énergie
en 2020 et à 32 % de la consommation finale brute d’énergie en 2030 ;
• Porter la part du nucléaire dans la production d’électricité à 50 % à l’horizon 2025 ;
• Atteindre un niveau de performance énergétique conforme aux normes « bâtiment basse
consommation » pour l’ensemble du parc de logements à 2050 ;
• Lutter contre la précarité énergétique ;
• Affirmer un droit à l’accès de tous à l’énergie sans coût excessif au regard des ressources des
ménages ;
• Réduire de 50 % la quantité de déchets mis en décharge à l’horizon 2025 et découpler
progressivement la croissance économique et la consommation de matières premières.
Elle souhaite ainsi aller plus loin que la RT 2012, et prévoit dès 2018, l'ajout d'exigences portant sur le
calcul des émissions de gaz à effet de serre, un calcul des consommations d'énergie et de ressources
sur l'ensemble du cycle de vie, ainsi qu'une incitation à recourir aux énergies renouvelables pour
couvrir et compenser les besoins des bâtiments.
Etude de faisabilité sur le potentiel de développement en énergies renouvelables des Haies de Vic
Juillet 2019
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En parallèle, divers documents cadres réalisés aux différentes échelles d’intervention ont été élaborés
et viennent encadrer tout nouveau projet d’aménagement. Le Schéma Régional du Climat, de l'Air et
de l'Energie (SRCAE) de la région Midi-Pyrénées (avant fusion) contient 5 objectifs pour atteindre les
objectifs du Facteur 4. Les principaux objectifs du SRCAE à l’horizon 2020 sont les suivants :
• Réduire les consommations énergétiques (sobriété et efficacité) :
o Bâtiments : -15 % (entre 2005 et 2020)
o Transports : -10 % (entre 2005 et 2020)
o Réduire d'ici 2020 au moins de moitié le nombre de nouvelles constructions
implantées à l'extérieur des tâches urbaines par rapport au rythme actuel
• Réduire les émissions de gaz à effet de serre :
o Bâtiments : -25 % (entre 2005 et 2020)
o Transports : -13 % (entre 2005 et 2020)
o Réduire le rythme d'artificialisation des sols au moins de moitié au niveau régional par
rapport à celui constaté entre 2000 et 2010
o Agriculture et industrie : fixé d'ici mi-2014.
• Développer la production d'énergies renouvelables :
o Augmenter de 50 % la production d'énergies renouvelables entre 2008 et 2020. Ainsi,
la part des énergies renouvelables en Midi-Pyrénées devrait se situer entre 34 et 43 %
de la consommation finale.
• Prévenir et réduire la pollution atmosphérique :
o Respecter les valeurs limites de qualité de l'air pour les oxydes d'azote et les particules,
et les valeurs cibles pour l'ozone, dès que possible, et en toutes hypothèses avant 2020
o Tendre vers un respect des objectifs de qualité
o Contribuer à l'objectif national de réduction de 40 % des émissions d'oxyde d'azote
d'ici 2015
o Contribuer à l'objectif national de réduction de 30 % des particules fines à l'horizon
2015.
• Adapter les territoires et les activités socio- économiques face aux changements climatiques.
Le projet d’aménagement de l’extension de la zone industrielle de VIC s’inscrit donc dans le cadre de
ces objectifs.
Etude de faisabilité sur le potentiel de développement en énergies renouvelables des Haies de Vic
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2. Contexte du site
Le climat
Castanet-Tolosan, à proximité de Toulouse, ne dispose pas de station météorologique permettant de
caractériser le climat avec précision, sur le territoire de la commune. La station de mesure de Météo
France la plus proche du site (contexte et distance) est celle de Toulouse-Francazal.
Les températures et les précipitations
Pour la période 1981-2010, les données Météo-France sont présentées ci-dessous :
Figure 1 - TABLEAU CLIMATOLOGIQUE DE LA STATION TOULOUSE-BLAGNAC DE 1981 à 2010 - SOURCE : Meteo France 2019
La commune jouit d’un climat méditerranéen, caractérisé par un été très sec et chaud, un automne
bien ensoleillé, un hiver doux et un printemps marqué par de forte pluies et orages violents. Avec 638,3
mm de précipitations par an, la commune se situe en-dessous de la moyenne nationale de 770 mm/an.
Le vent
La rose des vents pour la station de Toulouse-Blagnac est la suivante :
Etude de faisabilité sur le potentiel de développement en énergies renouvelables des Haies de Vic
Juillet 201911
Figure 2 - ROSE DES VENTS DE LA STATION TOULOUSE-BLAGNAC - SOURCE : Windfinder
Les vents dominants sur la région toulousaine proviennent majoritairement du Sud-Est (vent d’Autan)
et de l’Ouest/Nord-Ouest. 4,8 % des vents observés ont une force supérieure à 8 m/s et 49 % ont une
force comprise entre 1,5 m/s et 4,5 m/s.
Le nombre de jours moyen de vent avec rafales (force supérieure à 16 m/s) est de 52 par an entre 1981
et 2010.
Desserte énergétique du projet
Le secteur d’étude est à proximité de plusieurs postes sources 63/ 20 kV sur la ZI de VIC et la ZAC de la
Masquère à Escalquens. Un raccordement à ces postes permettra de couvrir les besoins du projet.
Figure 3 - TRACE PREVISIONNEL DE LA SOLUTION DE RACORDEMENT - SOURCE : pré-étude simple de Enedis
Le secteur n’est et ne sera pas desservis en gaz.
Etude de faisabilité sur le potentiel de développement en énergies renouvelables des Haies de Vic
Juillet 201912
Programmation et organisation spatiale du projet
Le projet « les haies de Vic » consiste à viabiliser un ensemble de parcelles, situées sur la commune de
Castanet Tolosan, le long de la RD79, entre le Canal du Midi et l’autoroute A61, à proximité immédiate
de la zone industrielle de Vic. La superficie du terrain à aménager est de 40 622 m².
Dans le cadre du permis d'aménager, les travaux concerneront :
- Travaux de terrassement
- Création d'une voirie de desserte
- Mise en place des réseaux & viabilisation des lots
- Aménagements paysagers
Figure 4 - SITUATION GEOGRAPHIQUE DU PROJET - SOURCE : Agence Torres Borredon
Etude de faisabilité sur le potentiel de développement en énergies renouvelables des Haies de Vic
Juillet 201913
Figure 5 – LE SITE DANS SON CONTEXTE URBAIN ET PAYSAGER - SOURCE : Agence Torres Borredon
Une fois viabilisée, l'extension de la zone d'activité de Vic contiendra 13 lots et permettra d'accueillir
des acteurs économiques sur le territoire de Castanet, dans un secteur déjà équipé et aménagé depuis
de nombreuses années.
Compte tenu du Plan Local d’Urbanisme de la commune et de la taille des lots, les entreprises qui
pourront s’installer seront de type artisanal, industriel (petite industrie) ou des bâtiments de stockage.
A terme, les 13 lots correspondront maximum à 15 000 m² de surface de plancher.
Figure 6 – SURFACE DE PLANCHER
HYPOTHETIQUES DES CONSTRUCTIONS
(SOURCE : Essor Développement)
Etude de faisabilité sur le potentiel de développement en énergies renouvelables des Haies de Vic
Juillet 201914 Figure 7 – HYPOTHESE D’IMPLANTATION DES LOTS SUR LES PARCELLES (SOURCE : Agence Torres Borredon) Etude de faisabilité sur le potentiel de développement en énergies renouvelables des Haies de Vic Juillet 2019
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Figure 8 – PLAN DE COMPOSITION DU PROJET LES HAIES DE VIC (SOURCE : Essor Développement)
Etude de faisabilité sur le potentiel de développement en énergies renouvelables des Haies de Vic
Juillet 201916 Figure 9 - HYPOTHESE D’IMPLANTATION – SOURCE : Essor Développement 2019 Etude de faisabilité sur le potentiel de développement en énergies renouvelables des Haies de Vic Juillet 2019
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La commune souhaite intégrer dans cet aménagement des préconisations environnementales fortes,
au-delà des aspects strictement règlementaires, afin de prendre en compte les spécificités
patrimoniales du site dans lequel il s’insère.
Les besoins énergétiques associés
Les besoins estimés dans la présente étude seront calculés vis-à-vis de plusieurs usages :
Besoins de chauffage : il s’agit du chauffage des bâtiments construits et/ou réhabilités.
Le calcul se fera de façon à s’approcher au maximum de la réalité des besoins des futurs
usagers.
Besoins d’eau chaude sanitaire (ECS) : ils correspondent aux besoins d’eau chaude
sanitaire pour les bâtiments construits et réhabilités. Il sera estimé en fonction du taux
d’occupation et notamment de la typologie du bâtiment.
Besoins de froid : ils permettent d’étudier les besoins en refroidissement des bâtiments
construits et réhabilités. Il s’agira ici de calculer, au même titre que le chauffage, un
estimatif qui se rapproche au plus de la réalité.
Besoins d’électricité : ils correspondent aux besoins auxiliaires liés aux ensembles des
postes ayant recours à une énergie électrique. Le calcul estimatif ne prendra pas
seulement en compte les postes compris dans la Réglementation Thermique mais
également les besoins électriques des différents appareils et équipements électroniques
(multimédia, etc.).
Niveau de performance attendu
Etant donné le calendrier prévisionnel de livraison du projet (le lotissement verra théoriquement le
jour en 2021), le niveau de performance considéré est la future Règlementation Environnementale
RE 2020. Actuellement, cette nouvelle règlementation est estimée comme la RT 2012-20%.
Prochaine règlementation / RT 2012 - 20 %
Bien qu’aucun texte ne soit paru concernant la prise en compte de cette règlementation aujourd’hui,
la Règlementation Environnementale 2020 (et non plus règlementation thermique seulement) prendra
en compte deux notions nouvelles par rapport à la RT 2012.
Etude de faisabilité sur le potentiel de développement en énergies renouvelables des Haies de Vic
Juillet 201918
Il intègre des critères environnementaux qui complètent les exigences actuelles de performances
énergétiques pour les projets de construction :
• Bilan Energie : Il correspond à l’énergie consommée, importée du réseau, ajoutée à la
consommation domestique auxquelles il faut soustraire l’énergie électrique produite et
autoconsommée, éventuellement réinjectée dans le réseau. Au total, 4 seuils sont envisagés,
de E1 à E4. Le seuil 4 est le plus vertueux, le seuil 2 est une bonne moyenne.
• Impact Carbone : Il s’agit de prendre en compte l’impact des matériaux et des équipements
permettant de construire, de renouveler, de faire fonctionner le bâtiment ainsi que l’impact
de la consommation énergétique. Le bilan Analyse du Cycle de Vie correspond au bilan de la
construction ajouté au bilan de l’exploitation (sur 50 ans). Il existera 2 seuils : Carbone 1 et
Carbone 2 (le plus vertueux).
Figure 10 : NIVEAU DE PERFORMANCE POSSIBLE POUR la RE 2020 (SOURCE : Even Conseil 2019)
Le label E+C- (Bâtiment à Énergie Positive et Réduction Carbone) est un label expérimental
réglementaire préparant la future réglementation énergétique. Il est lancé sur 2 ans pour tester en
grandeur réelle des niveaux d'ambition nouveaux et les questions de faisabilité de la RE 2020 pour le
remplacement de la RT 2012.
Ratios de répartition par usages de consommation :
Le calcul des besoins des nouvelles constructions se base sur des ratios de besoins utiles par m² pour
des constructions ayant une isolation leur permettant de respecter la future règlementation. Les
hypothèses de besoins énergétiques sont des hypothèses de besoin « réels » : les retours sur les
constructions RT 2005 BBC et RT 2012 ont montré que les consommations d’énergie réelles étaient
souvent supérieures à celles estimées dans les calculs réglementaires. Les hypothèses retenues sont
donc supérieures à celles que l’on peut retrouver dans les calculs réglementaires.
Ces ratios, présentés dans les graphiques ci-dessous, ont été estimés :
- Sur la base des données climatiques du secteur,
- Pour les usages de chauffage, de production d’eau chaude sanitaire (ECS), de climatisation et
d’électricité.
Etude de faisabilité sur le potentiel de développement en énergies renouvelables des Haies de Vic
Juillet 201919
Figure 11 : REPARTITION DES RATIOS UTILES PAR USAGES (SOURCE : Even Conseil)
Les projets futurs devront mettre en œuvre un effort en termes d’efficacité énergétique du bâti et des
systèmes et un recours significatif aux énergies renouvelables, qu’elles produisent de la chaleur ou de
l’électricité renouvelable.
La conception optimisée des projets de construction permettra de réduire leur impact
environnemental en limitant les consommations d’énergie grise.
Estimation des besoins énergétiques du projet
Les hypothèses suivantes sont formulées :
- Les entreprises de type artisanal ou industriel (petite industrie) consomment les mêmes ratios
d’énergie
- Au regard des entreprises d’ores et déjà positionnés sur le secteur, les lots 4 et 5 seront à
vocation de stockage de matériel majoritairement
- Les bâtiments de stockage ne consomment que très peu d’énergie car ils ne sont pas isolés,
donc pas chauffés. Cependant ces bâtiments comptent une partie de bureau pour leur
fonctionnement, équivalente à 5% de la superficie du bâtiment.
Etude de faisabilité sur le potentiel de développement en énergies renouvelables des Haies de Vic
Juillet 201920
Figure 12 : ESTIMATION DES SURFACES DE PLANCHER A CHAUFFER POUR LES CONSTRUCTIONS DU PROJET (SOURCE :
Even Conseil 2019)
L’estimation des besoins en énergie des futures bâtiments industriels, artisanaux et de bureaux (non
définitivement connus au moment de l’étude) a pour base les ratios de besoins utiles (en
kWh / m² / an) suivants :
RT2012 -20%
Chauffage ECS Froid Electricité
Besoins
(en kWh/m²/an) (en kWh/m²/an) (en kWh/m²/an) (en kWh/m²/an)
Industrie/artisanat 35,4 1,9 27,0 47,7
Bureaux 20,2 1,3 11,5 34,4
Figure 13 : ESTIMATION DES RATIOS DE BESOINS UTILES (SOURCE : Even Conseil 2019)
Sur la base de ces hypothèses, les besoins énergétiques à terme sont estimés à 416 MWh/an pour la
chaleur (Chauffage + ECS), à 301 MWh/an pour le froid et à 534 MWh/an pour l’électricité sur
l’ensemble du projet.
Besoins (en Besoins en Besoins Besoins en
MWh/an) chauffage en ECS électricité Besoins en froid
Bureaux 4 0 7 2
Industrie/artisanat 392 21 527 299
Total 396 21 534 301
Figure 14 : ESTIMATION DES BESOINS ENERGETIQUES DU PROJET (SOURCE : Even Conseil 2019)
Etude de faisabilité sur le potentiel de développement en énergies renouvelables des Haies de Vic
Juillet 201921
POTENTIEL DE
DEVELOPPEMENT
DES ENERGIES
RENOUVELABLES
Etude de faisabilité sur le potentiel de développement en énergies renouvelables des Haies de Vic
Juillet 201922
II. POTENTIEL DE DEVELOPPEMENT DES ENERGIES
RENOUVELABLES
Nous présentons dans cette partie les différentes sources d’énergies renouvelables qui pourraient être
mobilisées pour l’alimentation du projet en chaleur.
1. L’énergie solaire
L’énergie solaire peut être valorisée à travers divers dispositifs :
• La conception adaptée des bâtiments, qui permet d’exploiter au mieux les apports solaires
naturels pour couvrir les besoins de chauffage ;
• Les panneaux solaires thermiques qui peuvent être utilisés pour la production d’eau chaude
sanitaire, pour le chauffage des constructions ou encore pour la production de froid. Leur
fonctionnement consiste à capter la chaleur d’une partie des rayonnements solaires qu’ils
reçoivent (l’autre partie étant réfléchie) et à la transférer à un fluide caloporteur ;
• Les panneaux photovoltaïques qui permettent de convertir la lumière en électricité.
Solaire passif
Le solaire passif regroupe les solutions, essentiellement constructives, qui utilisent passivement
l’énergie du soleil pour le chauffage des locaux en hiver. Quel que soit la conception des bâtiments,
ces derniers bénéficient d’une part de solaire passif, le tout étant d’optimiser l’apport solaire passif
pour en retirer le plus de bénéfices. Afin que le recours à ce solaire passif soit pertinent, il faut pouvoir
en bénéficier en hiver mais s’en prémunir en été pour éviter les surchauffes dans le bâtiment et donc
des consommations énergétiques pour son rafraîchissement plus importantes.
La démarche d’utilisation de l’énergie solaire passive peut être décrite en plusieurs étapes :
• Recul suffisant entre les bâtiments ou parties du bâtiment lui-même (patios) pour permettre
un accès au soleil jusqu’aux façades des étages bas ;
• Ouverture de la façade au Sud, Est et Ouest pour profiter au maximum des apports solaires
passifs captés par les surfaces vitrées ou grâce à des dispositifs comme un mur trombe.
Figure 15 - ENSOLEILLEMENT DES FAÇADES Figure 16 - MUR TROMBE
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Ces techniques de construction sont uniquement des optimisations de la conception et n’engendrent
aucun surcoût particulier à l’échelle d’un projet.
Solaire thermique
Principe de fonctionnement
Le principe de fonctionnement du solaire thermique consiste
à utiliser l’énergie provenant du rayonnement solaire pour la
convertir en énergie thermique. Il permet de récupérer
l’énergie solaire grâce à un fluide caloporteur qui circule dans
les capteurs. Par l’intermédiaire d’un échangeur thermique,
l’énergie est transférée dans le ballon solaire pour préchauffer
l’eau froide. Une énergie d’appoint apporte le complément
d’énergie si l’ensoleillement n’est pas suffisant. Un thermostat
associé à cet appoint permet de garantir le maintien de la
température de sortie de l’eau à la consigne désirée. Figure 17 - SCHEMA DE FONCTIONNEMENT
D'UN PANNEAU SOLAIRE THERMIQUE
Echelle d’exploitation
Le solaire thermique est une énergie valorisable à l’échelle du bâtiment.
Cette technologie est pertinente dès lors que les besoins d’Eau Chaude
Sanitaire (ECS) sont importants et stables. C’est notamment le cas pour les
logements, pour certains équipements publics (crèches, hôpitaux, etc.) ou
pour les hôtels. Diverses solutions techniques existent aujourd’hui, que ce
soit pour les maisons individuelles ou les logements collectifs :
• Pour les maisons individuelles : Des systèmes de production
solaire optimisés sont disponibles. Ces systèmes présentent une
efficacité comparable à un système de production solaire
classique (jusqu’à 50 % de couverture des besoins d’ECS), mais
moins de contraintes techniques et économiques : surface de
panneaux solaires et taille du ballon de stockage réduites, et par
conséquent coût d’investissement plus faible (3 000 à 3 500 euros posé fourni).
• Pour les immeubles collectifs, plusieurs types de solutions sont possibles. Elles couvrent
jusqu’à 50 % des besoins d’ECS du
bâtiment. Le coût de revient est
d’environ 1 500 euros par logement. Ces
technologies sont éligibles au Fonds
Chaleur.
• Pour les bâtiments nécessitant un grand
volume d’ECS disponible rapidement (ex. :
hôtel), on privilégiera le CESCI, qui permet de Figure 18 - SCHEMA DES DIFFERENTS TYPES DE PANNEAUX
bénéficier d’une meilleure disponibilité en eau SOLAIRES POUR LES IMMEUBLES COLLECTIFS
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Juillet 201924
chaude grâce à un ballon tampon positionné au plus près du point de puisage, ceci permettant
d’apporter un plus grand confort aux habitants/utilisateurs du bâtiment.
Coût global de la technologie
Le coût d’investissement d’une installation solaire varie selon la technologie choisie. En considérant le
coût des travaux et celui des études d’ingénierie pour la conception et l’installation d’un chauffe-eau
solaire collectif, le coût global s’élève, pour des bâtiments neufs, à :
• 1 500 € HT/m² pour une installation d’une taille inférieure à 50 m² ;
• 1 000 € HT/m² pour une installation d’une taille inférieure à 100 m² ;
• 800 € HT/m² pour une installation d’une taille supérieure à 100 m².
Pendant la phase d’exploitation, les coûts d’entretien sont évalués à environ 300 €/an pour une
installation de taille supérieure à 100 m². Ils sont forfaitaires et ne dépendent pas réellement de la
puissance installée.
Subventions 2017
L’ADEME subventionne ce type d’installation par le biais du « Fonds Chaleur ». Celui-ci est calculé en
fonction du nombre de tonnes équivalent pétrole (TEP) évitées. Une TEP est équivalente à 11 630 kWh.
Cette aide est soumise à certaines conditions. En effet, le Fonds Chaleur se focalise prioritairement sur
les installations de chauffe-eau solaires collectifs (CESC) pour les secteurs suivants :
• Le logement collectif et, par extension, tout hébergement permanent ou de longue durée avec
des besoins similaires en eau chaude sanitaire (secteur hospitalier et sanitaire, structures
d’accueil, maisons de retraite...) ;
• Le tertiaire privé comprenant les hôtels et hôtels de plein air à usage non saisonnier, les
piscines collectives, les restaurants, les cantines d’entreprises ainsi que les activités agricoles
et industrielles consommatrices d’eau chaude.
Les aides Fonds Chaleur sont octroyées « aux projets optimisés » qui répondent à un certain nombre
de critères, comme notamment la surface de capteurs minimum (25 m²), la productivité minimum par
m², ainsi que la mise en place systématique d’une procédure de monitoring de l’installation.
D’autres aides existent également : différentes réductions en provenance de l'Etat (crédit d'impôt, taux
de TVA réduit), de la banque (éco-prêt à taux zéro), de l'ANAH, ou encore de la Région, Département
ou Commune (offres 2017).
La climatisation solaire
Présentation de la technologie :
La climatisation solaire peut être utilisée pour des bâtiments tertiaires dès lors que la conception
implique la mise en œuvre d’un système de rafraichissement.
Dans le cadre de la réalisation d’un projet d’aménagement, les capteurs solaires « sous vides » sont à
privilégier. Ce type de système fonctionnant à une température avoisinant les 100°C, le fluide
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Juillet 201925
caloporteur présent dans ce type de capteurs permet de supporter la montée en température
nécessaire à l’atteinte de la température optimale. Deux systèmes, les plus courants, peuvent être
envisagés :
• Les systèmes fermés à absorption : de l’eau glacée est produite par un groupe froid à
absorption, utilisable dans une centrale de traitement d’air ou dans un réseau d’eau glacée
alimentant des installations décentralisées.
• Les systèmes ouverts dans lesquels l’air est directement traité en fonction du confort souhaité.
Coût global de la technologie
Le coût d’investissement d’une installation de climatisation solaire est d’environ 1 500 € HT/m² de
capteurs solaires (système à absorption avec capteurs sous vides). Cette estimation est basée sur les
quelques retours d’expérience de réalisations en Europe.
Les coûts d’entretien pour la phase d’exploitation sont difficilement quantifiables, étant donné le peu
de retour d’expérience.
Subventions
Aucune aide spécifique à la climatisation solaire n’existe actuellement. Néanmoins, les quelques
projets réalisés en Europe ont bénéficié d’aides ponctuelles de l’ADEME, de l’Union Européenne et
d’EDF.
Le solaire photovoltaïque
Présentation de la technologie
Le solaire photovoltaïque utilise le rayonnement solaire pour produire de l’électricité. La production
peut être soit utilisée pour couvrir directement une partie des besoins en électricité des bâtiments sur
lesquels sont positionnés les capteurs (système autonome), soit réinjectée dans le réseau (lorsque le
système y est raccordé) ou encore stockée (système encore peu développé).
Dans le cadre de la réalisation d’un projet d’aménagement en milieu urbain, le choix de la seconde
option semble plus pertinent étant donné que les systèmes autonomes sont plus rentables dans le cas
d’habitations isolées (rentabilité supérieure lorsque l’électricité est réinjectée dans le réseau).
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Différents systèmes et modules existent sur le marché pour la production d’électricité par
photovoltaïque :
• Les modules solaires monocristallins : ils possèdent un meilleur rendement au m² (18-19 %),
et sont essentiellement utilisés lorsque les espaces sont restreints. Le coût, plus élevé que celui
d’une autre installation de même puissance, limite le développement de cette technique.
• Les modules solaires polycristallins : actuellement, ils présentent le meilleur rapport
qualité/prix et sont les plus utilisés. Ils ont un bon rendement (15-16 %) et une durée de vie
importante (plus de 35 ans). Ils présentent l’avantage de pouvoir être produits à partir du
recyclage de déchets électroniques.
• Les modules solaires amorphes : ces modules ont un avenir prometteur car ils peuvent être
souples et ont une meilleure production lorsque l’ensoleillement est faible. Le silicium
amorphe possède un rendement divisé moindre par rapport aux systèmes cristallins (8 %), ce
qui nécessite plus de surface pour la même puissance installée. Toutefois, le prix au m² installé
est plus faible que pour des panneaux solaires composés de cellules.
• Les modules solaires en couche mince : ces modules ont un rendement moyen (12 %) mais des
coûts de production plus faibles que les panneaux cristallins.
Echelle d’exploitation
Le solaire photovoltaïque peut être valorisé à l’échelle du bâtiment. La proportion de surface de toiture
nécessaire pour obtenir une production conséquente d’électricité est plus importante que celle
nécessaire pour obtenir une production d’ECS satisfaisante avec du solaire thermique. Il est donc
pertinent de développer le solaire photovoltaïque sur d’importantes surfaces de toiture.
Coût global de la technologie
Le coût d’investissement diminue en fonction de la puissance totale installée, mais également en
fonction du cadre réglementaire. Celui-ci évoluant très vite, il est difficile de connaître avec certitude
le coût d’une installation d’ici 1 à 2 ans.
A titre indicatif, les coûts donnés par l’ADEME se situent dans les tranches suivantes :
• entre 2,7 et 3,7 euros HT/W pour des systèmes de puissance nominale inférieure à 10 kW,
selon le niveau d’intégration au bâtiment des modules ;
• de l’ordre de 2 euros HT/W pour un système de moyenne puissance supérieure à 36 kW,
installé sur une grande surface de toiture (toitures commerciales, industrielles, agricoles) ;
• de l’ordre de 1,6 euros HT/W pour une centrale au sol de puissance supérieure à 1 MW.
Si le choix d’exploitation de l’énergie photovoltaïque se porte sur un raccordement au réseau, le prix
est différent. Ce coût n’est pas forcément proportionnel à la puissance que l’on souhaite raccorder car
il dépend de la faisabilité et de la facilité du raccordement. En effet, la proximité du poste source joue
considérablement sur le coût global ; ainsi une petite installation nécessitant de grands travaux pour
le raccordement aura un coût bien supérieur à celui d’une installation plus conséquente mais localisée
à une distance plus proche (pouvant aller de 1 000€ à plusieurs dizaines de milliers d’euros).
Le coût d’exploitation est lié principalement à la maintenance des modules (nettoyage, intervention…).
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Juillet 201927
A titre d’exemple, la maintenance d’une installation d’environ 200 kWc (correspond à la puissance que
le module peut délivrer dans des conditions optimales de fonctionnement - ensoleillement de 1 000
W/m² et température de 25°C) nécessite un coût d’exploitation estimé à 6 000 €/an.
Le coût global et les revenus générés d’une installation photovoltaïque dépendent également du coût
de rachat de l’électricité par EDF. Un arrêté relatif au tarif d’achat de l’énergie photovoltaïque a été
examiné le 1er juillet 2012 par la Commission de Régulation de l’Energie instituant le réajustement (à
la baisse) du tarif chaque trimestre en fonction du volume de projets déposés durant le trimestre
passé.
Tarif de rachat
Les tarifs applicables pour les installations sur toiture dépendent de la puissance crête et du degré
d’intégration au bâti des installations. Ils sont indexés chaque trimestre selon le volume de projets
entrés en file d’attente au trimestre précédent.
Au-delà de 100 kWc, les tarifs sont octroyés par appels d’offres.
Le dispositif de soutien au photovoltaïque prévoit des tarifs d’achat, ajustés chaque trimestre.
Les tarifs d’achats photovoltaïques sont garantis sur une durée de 20 ans et permettent de rentabiliser
l’installation de panneaux solaires photovoltaïques. Il existe plusieurs niveaux de tarifs en fonction de
la nature et de la puissance de l’installation.
A ce jour, les prix de rachat en cas de vente totale de l’énergie produite et selon les technologies
disponibles, sont les suivants :
Type de Puissance du 01/10/17 au du 01/01/18 au
Type de l’installation
tarif totale (P+Q) 31/12/17 31/03/18
≤3 kWc 18,48+3,00=21,48 18,44+2,25=20,69
Intégration au bâti
≤9 kWc 15,71+3,00=18,71 15,67+2,25=17,92
Tarif dit Ta
Sur bâtiment et ≤3 kWc 18,48 18,44
respectant les critères
généraux d’implantation ≤9 kWc 15,71 15,67
≤36 kWc 12,07 12,07
Sur bâtiment et
Tarif dit Tb respectant les critères ≤100 kWc 11,36 11,26
généraux d’implantation
>100 kWc 0 0
- au sol - 0 0
Figure 19 - TABLEAU DU PRIX DE RACHAT EN CAS DE VENTE TOTALE DE L'ENERGIE PRODUITE ET SELON LES TECHNOLOGIES
DISPONIBLES - SOURCE : BG Ingénieurs Conseil 2018
Subventions 2017
Pour les collectivités, l’installation peut être éligible à une subvention de la région de l’ordre de 40 %
du montant des études de faisabilité et de l’ADEME à hauteur de 25 % en cofinancement s’il y a, aide
du conseil régional ou de 50 % en l’absence du conseil régional. En revanche le système de crédit
d’impôts a été supprimé pour les panneaux solaires photovoltaïques depuis le 1er septembre 2014, et
les prix de rachat de l’électricité produite par le photovoltaïque est en baisse au fil des trimestres.
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