ANNEXE 4 : DES DÉMARCHES EXEMPLAIRES75 ( * ) DE DÉVELOPPEMENT DES ÉNERGIES RENOUVELABLES DANS NOS TERRITOIRES
Différentes sources d'énergies renouvelables peuvent être valorisées par les collectivités territoriales productrices d'énergie, en fonction des opportunités qu'offre le territoire concerné et en faisant appel aux techniques adaptées au contexte local.
§ Le solaire photovoltaïque et thermique
L'énergie solaire, disponible partout, présente un gisement extrêmement important encore peu exploité.
Deux techniques bien distinctes sont disponibles pour valoriser l'énergie solaire :
- le solaire thermique : les capteurs transmettent de la chaleur à un fluide caloporteur pour chauffer de l'eau chaude sanitaire ou un plancher chauffant.
- le solaire photovoltaïque : les modules transforment l'énergie contenue dans la lumière (les photons) en électricité qui est injectée sur le réseau de distribution (ou, pour l'alimentation des sites isolés, consommée sur place et stockée dans des batteries).
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Une démarche exemplaire : la ville de Montmélian (Savoie, 4 000 hab.) Développement du solaire sur le patrimoine communal dès 1982. Élargissement des actions sur la maîtrise de l'énergie et la mobilité avec labélisation Cit'ergie depuis 2007. Parmi les résultats : 73 % de réduction depuis vingt-sept ans de la consommation de gaz d'un centre nautique et sportif, suite à l'installation de panneaux solaires thermiques ; Production photovoltaïque de 320 MWh/an ; baisse de 24 % de la consommation d'éclairage public en deux ans. |
Solaires thermique et photovoltaïque peuvent être utilisés sur les bâtiments des collectivités. On privilégiera le solaire thermique dès que le site présente des besoins d'eau chaude importants (piscine, maison de retraite, etc...). Le dimensionnement nécessite une analyse fine des besoins en eau chaude et doit être réalisé par un bureau d'études spécialiste du domaine : il conditionne la bonne pertinence technico-économique du système. Pour les installations solaires thermiques de plus de 50 m², bureau d'étude, installateur et fabricants s'engagent sur une « garantie de résultats solaires » (GRS) qui apporte au maître d'ouvrage l'assurance que la production prévisionnelle sera au rendez-vous.
Le solaire photovoltaïque raccordé au réseau sera dimensionné plus simplement, à partir des contraintes d'implantation et de budget. Il requiert une analyse plus fine des ombres portées que le solaire thermique, la production étant très sensible aux ombres partielles sur le champ de modules. Son intégration sur un bâtiment neuf sera d'autant mieux réussie qu'elle aura été décidée très en amont et qu'elle sera partagée par l'ensemble de l'équipe de maîtrise d'oeuvre. Sa rentabilité est liée au tarif d'achat de l'électricité produite.
Le photovoltaïque est également utilisé pour alimenter en électricité des sites éloignés du réseau : habitation, déchèteries isolées, réservoirs d'eau... ou en ville pour les horodateurs et autres systèmes d'affichages pour lesquels un raccordement au réseau reviendrait beaucoup plus cher.
§ Le bois-énergie
Le bois est traditionnellement utilisé en France comme source d'énergie pour le chauffage. Depuis une trentaine d'années, se sont développées des technologies permettant une alimentation automatique de chaudières aux performances de plus en plus avancées en termes de rendement et de qualité de combustion, de fiabilité, etc.
Les gisements en bois non utilisés sont considérables, qu'il s'agisse d'arbres sur pied non exploités ou de rémanents d'exploitation forestière (qui peuvent être récoltés et conditionnés en plaquettes forestières), de sous-produits industriels peu ou mal valorisés (écorces, sciures...) ou de produits bois en fin de vie (palettes, cagettes...).
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Une démarche exemplaire : la ville d'Épinal (Vosges, 36 000 hab.) Dès 2002, Épinal choisir de valoriser les ressources biomasse locales pour remplacer 13 chaufferies fioul par une chaufferie bois. En 2008, mise en service d'une seconde chaufferie bois remplaçant 3 chaudières charbon. Interconnexion et extension des deux réseaux donnant lieu à un réseau de chaleur de 19 km. Parmi les résultats : 8,7 MW bois pour 34 000 habitants ; 21 000 tonnes d'émission de CO 2 par an évitées ; alimentation de logements sociaux et tertiaires, de l'hôpital et bâtiments tertiaires, d'équipements sportifs et culturels, etc. (10 900 équivalents logements). |
L'utilisation de ce combustible est envisageable aussi bien pour de petites installations alimentant un ou plusieurs bâtiments publics (mairie, école, salle polyvalente,...) que pour de véritables réseaux de chaleur créés à l'échelle d'une commune ou d'une agglomération auxquels se raccordent les principaux bâtiments et ensembles de bâtiments structurants (logements collectifs, piscines, hôpitaux, collèges, lycées...), voire des maisons individuelles situées sur le tracé du réseau. Pour les plus gros projets, l'étude de faisabilité comporte un volet permettant de s'assurer d'un approvisionnement en combustible possible dans un périmètre raisonnable.
Ces projets permettent souvent de dégager une économie par rapport aux énergies fossiles (grâce aux aides financières apportées par l'État, les régions et les départements, voire de l'Europe). Ils permettent surtout de réduire la dépendance financière vis-à-vis des énergies fossiles, toutes plus ou moins liées au cours du pétrole, et donc d'assurer une meilleure maîtrise de l'évolution des coûts de chauffage. Ils s'inscrivent dans une logique de développement local (350 Tep consommées pérennisent un emploi) et de limitation des émissions de gaz à effet de serre, la combustion du bois étant neutre de ce point de vue car le volume de CO 2 qu'elle libère a été absorbé pendant la croissance de l'arbre grâce à la photosynthèse.
§ L'éolien
Avec près de 2 700 MW installés à fin 2007, l'éolien est en train de prendre son essor en France. Les techniques, qui bénéficient de la grande expérience de nos voisins (20 000 MW en Allemagne, 12 000 en Espagne) sont parfaitement maîtrisées. Si quelques collectivités sont maîtres d'ouvrage de projets éoliens, le rôle de la collectivité est surtout d'accompagner le développement rationnel de cette filière sur son territoire et son acceptation sociale (modification du PLU, enquête publique...).
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Une démarche exemplaire : la commune de
Saint-Georges-sur-Arnon
Prise de capital de la commune dans un projet éolien pour maximiser ses retombées économiques pour le territoire. Implantation de 19 éoliennes sur le territoire dont 5 appartenant à une SEM. Action de décryptage de la fiscalité liée aux éoliennes et communication auprès des collectivités locales voisines. Parmi les résultats : les recettes ont permis de réduire les impôts locaux de 25 % pour les habitants. |
L'Atlas Éolien, qui croise les données de vent avec l'ensemble des contraintes techniques et enjeux environnementaux et paysagers à prendre en compte, est un outil intéressant pour identifier les zones où l'éolien trouvera le mieux sa place. Ces zones peuvent ensuite devenir les Zones de développement éolien (ZDE), définies par arrêté préfectoral, dans lesquelles les porteurs de projets bénéficieront du tarif d'achat. Le tarif d`achat garanti de 8,2 c€/kWh sur 5 ans est en effet réservé, depuis juillet 2007, aux projets développés dans les ZDE. La dégressivité du tarif après 5 ans, calculée selon la production réelle du site, permet d'éviter une concentration des projets dans les régions les plus ventées.
La répartition sur l'ensemble du territoire, malgré le caractère fluctuant de cette ressource, assure ainsi une production permanente de l'éolien de l'ordre du quart de sa puissance installée.
§ Les énergies hydrauliques
Un recensement mené par l'ADEME en 2000 montre que le développement de la petite hydroélectricité représente en France un potentiel de l'ordre de 2 000 MW.
Plusieurs centaines de sites (moulins ou anciens sites industriels, dont certains appartiennent aux collectivités) sont à l'abandon, alors qu'ils bénéficient, grâce à leur antériorité, d'un droit d'eau leur permettant d'obtenir les autorisations nécessaires à la production d'électricité bien plus facilement que pour un nouveau site. De plus, leur réhabilitation participe à la conservation du patrimoine architectural. Les puissances sont modestes (quelques dizaines à quelques centaines de kW), mais leur fonctionnement à puissance nominale, de l'ordre de 5 000 à 6 000 heures par an (contre 2500 pour l'éolien et 1000 pour le solaire photovoltaïque), en fait un mode de production très efficace. L'électricité est vendue sur le réseau (contrats de vingt ans).
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Une démarche exemplaire : le Syndicat
intercommunal d'énergies de la Loire
Service d'assistance à la gestion énergétique auprès de 245 collectivités. Utilisation des recettes du solaire photovoltaïque installé sur le patrimoine des communes pour financer des actions de maîtrise de l'énergie. Développement de réseaux de chaleur pour dynamiser la filière bois locale. Production d'électricité par turbinage des conduites d'alimentation en eau potable. Étude stratégique départementale sur l'approvisionnement en énergie du territoire. Parmi les résultats : 10 000 m² de panneaux photovoltaïques produisant l'équivalent de la consommation de 630 ménages ; 40 chaufferies bois alimentant 17 km de réseau de chaleur ; 6 % de diminution des consommations d'énergie sur 1 900 bâtiments. |
Il est également possible d'installer des turbines sur les réseaux d'Alimentation en eau potable (Aep) ou d'eaux usées. Les quelques contraintes, notamment en termes d'étanchéité, des machines et de type de matériau utilisé sont bien maîtrisées par les fabricants (acier inox de type alimentaire pour les conduites d'Aep). De nombreux sites existent en Suisse, moins en France où le potentiel le plus important se situe plutôt dans les Alpes. La rentabilité économique d'un projet dépend de la distance au réseau et des contraintes d'installation (notamment travaux de génie civil éventuellement nécessaires). Elle n'est généralement pas atteinte pour des puissances inférieures à 30 kW.
§ La géothermie
C'est la chaleur interne du globe terrestre. La température augmente de 3°C lorsqu'on s'enfonce de 100 mètres dans le sol. Vers 2 000 mètres, la température est de l'ordre de 80°C. Lorsqu'on y trouve de l'eau, il est possible de la remonter vers la surface via un puits de forage pour en récupérer la chaleur disponible puis la renvoyer dans le sol. C'est une énergie renouvelable par nature et c'est la seule énergie (avec le solaire thermique) sous forme de chaleur qui ne résulte pas d'une combustion.
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Une démarche exemplaire : le Syndicat
intercommunal de la périphérie de Paris pour
l'électricité et les réseaux de
communication
Développement de nouveaux projets de réseaux de chaleur alimentés par de la géothermie profonde en Ile-de-France. Mutualisation d'audits énergétiques et du contrôle des devis d'extension du réseau public d'électricité. Accompagnement des collectivités adhérentes à la maîtrise de l'énergie et à la réalisation de projets énergies renouvelables (solaire photovoltaïque notamment). Parmi les résultats : 5 projets de géothermie profonde qui permettront de chauffer 40 000 équivalent-logements ; économies d'1 million d'euros sur 40 communes en 2011 en optimisant les tracés et postes de dépenses sur devis d'extension du réseau public d'électricité. |
La France dispose de nappes adéquates en Ile-de-France et en Aquitaine (sur des zones plus larges que les frontières administratives). Une cinquantaine de forages sont en service, desservant environ 160 000 logements.
§ La valorisation énergétique des déchets
La collecte et le traitement des déchets sont une responsabilité communale, généralement transférée (partiellement ou en totalité) à l'échelle intercommunale. Une bonne gestion des déchets a des impacts sur l'énergie :
- la prévention en amont (limitation des emballages, des imprimés non sollicités, des bouteilles au profit de l'eau du robinet...) économise l'énergie nécessaire à l'obtention des matières premières, à la fabrication du produit, et... au traitement du déchet ;
- le recyclage diminue l'énergie nécessaire à la fabrication des produits neufs ;
- les déchets résiduels représentent une ressource énergétique importante (pouvoir calorifique proche de celui du bois utilisé en chaufferies industrielles).
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Une démarche exemplaire :
Gestion exemplaire des consommations du patrimoine de la collectivité depuis vingt-sept ans. Développement du biogaz, du bois énergie, de la géothermie, du solaire et de la valorisation énergétique des déchets pour distribuer de la chaleur et du froid dans des quartiers existants et les nombreux nouveaux quartiers. Parmi les résultats : les dépenses d'énergie de la ville sont de 15 € par an et par habitant, contre 40 € en moyenne nationale, ce qui représente plus de 2,5 M€ d'économies par an pour la collectivité ; équivalent de 8 000 logements chauffés par des réseaux de chaleur alimentés jusqu'à 95 % par des énergies renouvelables de récupération ; lancement d'un réseau de chaleur alimenté par du biogaz en 2011. |
Différentes techniques peuvent être mobilisées :
- l'incinération avec récupération de chaleur et d'électricité. L'incinération d'une tonne d'ordures permet, après rendement de combustion et d'échange, de produire environ 1 500 kWh de chaleur ou 500 kWh d'électricité ;
- la thermolyse, qui consiste à décomposer les déchets à 500°C en absence d'air, à l'image des techniques de production de charbon de bois. Il en sort un solide (le coke) et un gaz, avec lesquels il est possible de produire de la chaleur ou de l'électricité ;
- la valorisation de combustibles solides de récupération : il s'agit des prétraitements mécano-biologiques qui consistent à séparer les déchets en une fraction organique, une fraction recyclable, une fraction combustible et une fraction inerte. Si l'idée semble pertinente, sa mise en application reste expérimentale pour l'instant en raison d'incertitudes techniques et juridiques importantes ;
- la méthanisation et le biogaz. La fermentation de la matière organique contenue dans les déchets produit du biogaz (un mélange de méthane à 60 % et CO 2 à 40 %) qu'il est possible de récupérer dans les méthaniseurs, dans les décharges et dans les stations d'épuration des eaux usées. Le biogaz est utilisable : en chaudière pour produire de la chaleur ; dans un moteur pour produire de l'électricité ; comme carburant de véhicules de transport ; ou encore en injection sur le réseau de gaz naturel après épuration.
* 75 Source : contribution de l'association AMORCE, qui regroupe les collectivités intéressées par la gestion locale de l'énergie, les réseaux de chaleur, et la gestion des déchets, tirée du recueil de trente démarches exemplaires « Les collectivités territoriales au coeur de la transition énergétique » , février 2013.