Eco Quartier des Pielles à Frontignan: Etude énergétique

Eco Quartier des Piellesà Frontignan:

Etude énergétique

Plan de situation

Parc 2000

Ecoquartier des Pielles

8,2 ha

Montpellier

Sète

Site en cours de démolition

Le futur quartier

45 000 m² SHON450 à 500 logements / BBC commerces et servicesBureaux/activitésÉquipements publics

Analyse énergétique de la ZAC des Pielles

• Analyse des besoins énergétiques

• Analyse de l’offre énergétique

• Présentation des variantes étudiées

• Bilan énergétique et environnemental des différentes solutions

• Analyse économique

Analyse des besoins de chauffage, Simulation thermique dynamique de la ZAC

3 Niveaux de besoins:• Lgts individuels• Lgts intermédiaires• Lgts collectifs

Analyse mensuelle des besoins de chaleur avec et sans solaire thermique

Bâtiments niveau RT2005,

sans solaire thermique

0

100

200

300

400

500

600

700

Janv Févr Mars Avr Mai Juin Juil Août Sept Oct Nov Déc

Profil mensuel des consommations de chaleur sans solaire

Déper réseau prim MWh déperd bouclage en MWhBesoins ECS en MWh Conso chauf en MWh

0

100

200

300

400

500

600

700

Janv Févr Mars Avr Mai Juin Juil Août Sept Oct Nov Déc

Profil mensuel des consommations de chaleur sans solaire

Déper réseau prim MWh déperd bouclage en MWhBesoins ECS en MWh Conso chauf en MWh

Bâtiments niveau BBC, sans solaire thermiqueBesoins -20%

0

100

200

300

400

500

600

700

Janv Févr Mars Avr Mai Juin Juil Août Sept Oct Nov Déc

Profil mensuel des consommations de chaleur avec solaire

Déper réseau prim MWh déperd bouclage en MWhBesoins ECS en MWh Conso chauf en MWh

Bâtiments niveau BBC, avec solaire thermique

Besoins -45%

Analyse énergétique de la ZAC des Pielles

• Analyse des besoins énergétiques

• Analyse de l’offre énergétique

• Présentation des variantes étudiées

• Bilan énergétique et environnemental des différentes solutions

• Analyse économique

L’offre énergétique

• Le gaz naturel: solution de référence

Energie fossileÉmetteur de CO2

Solution de base: chaque bâtiment est indépendant énergétiquement

Utilisation du gaz en appoint aux autres solutions

L’offre énergétique

• Le solaire thermique

Energie renouvelable et localePas d’émission de CO2

Utilisation systématique pour la production d’eau chaude sanitaire

L’offre énergétique : la biomasse

• Le Bois-énergie

Energie renouvelable, pas d’émission de CO2

• La ressource

L’offre énergétique : la biomasse

• DimensionnementLa surface au sol de la chaufferie est estimée à 170m² + Silo enterré de 170 m3.Puissance chaudière bois 830 kW, chaudières gaz 1270 kW.Combustible: déchets forestiers (possibilité d’utiliser un mix avec 50% de DIB maxi).Création d’un réseau pour le noyau central (logements collectifs + activités).

L’offre énergétique : la biomasse

• ContraintesL’utilisation du gaz en appoint est nécessaire.Surface disponible pour l’implantation de la chaufferiePassage régulier de camions (1 à 2 fois par semaines au plus froid de l’année).Gestion technique et financière du réseau de chaleur

L’offre énergétique: la géothermie

• La géothermie par pompe à chaleur sur nappe phréatique

Rendement de production (COP) stable sur l’année.Energie partiellement renouvelable (utilisation de l’électricité).

• La ressource (étude BRGM/département)Nappe phréatique disponible, avec un débit mobilisable relativement important.

Niveau 2 -Code 143c

-profondeur.: 30 à >200m (forage)

-épaisseur.: > 200 m

-débit mobilisable. 100 m³/h –

-Sensibilité : -peu à moyennement sensible -aquifère important, relation indirecte avec les cours d'eau et les étangs littoraux

L’offre énergétique: la géothermie

• Le dimensionnementDimensionnement réalisé sur la base d’un seul doublet de forage à 40 m.Pompage de 100m3/h, soit une puissance disponible de 930 kW .Appoints par chaudières gaz 1170 kW.Création d’un réseau pour le noyau central (lgts collectifs + activités).Puissance frigorifique (free-cooling) disponible de 350 kW

• Les contraintesPossible présence d’argile, peu perméable.Validation de la ressource géothermale à effectuer.L’utilisation du gaz en appoint est nécessaire.Gestion technique et financière du réseau de chaleur.

Analyse énergétique de la ZAC des Pielles

• Analyse des besoins énergétiques

• Analyse de l’offre énergétique

• Présentation des variantes étudiées

• Bilan énergétique et environnemental des différentes solutions

• Analyse économique

Variante 0G et 2Gsproductions indépendantes par bâtiment

Variante 0G

• Bâtiments niveau RT 2005• Production indépendante par bâtiment• Energie Gaz naturel, équipements

standards

Variante 2Gs

• Bâtiments niveau BBC• Energie Gaz naturel, solaire thermique

chaudières condensation

Variantes 2Bs 2Pnsproduction centralisée (réseau partiel)

• Bâtiments niveau BBC• Energie Bois/ appoint Gaz et solaire

thermique

Variante 2Bs

Variante 2Pn’s

• Bâtiments niveau BBC• Pompe à chaleur sur nappe phréatique et

solaire thermique

Analyse énergétique de la ZAC des Pielles

• Analyse des besoins énergétiques

• Analyse de l’offre énergétique

• Présentation des variantes étudiées

• Bilan énergétique et environnemental des différentes solutions

• Analyse économique

Résultats : comparaison par sources d’énergies

Répartition des sources d'énergies (MWh)

0

500

1 000

1 500

2 000

2 500

3 000

3 500

4 000

0G 2Gs 2Bs 2Pn's

Fossiles

Nucléaire

Renouvelables

0G 2Gs 2Bs 2Pn's

RT 2005 + GazBBC + gaz +

solaireBBC + Réseau Bois + Solaire

BBC + PAC sur nappe + solaire +

appoint gaz

Energie primaire non renouvelable et émissions

de CO2

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0G 2Gs 2Bs 2Pn's

TEP non renouvelables

Tonnes CO2

Résultats environnementaux: TEP et CO2

0G 2Gs 2Bs 2Pn's

RT 2005 + GazBBC + gaz +

solaireBBC + Réseau Bois + Solaire

BBC + PAC sur nappe + solaire +

appoint gaz

Analyse énergétique de la ZAC des Pielles

• Analyse des besoins énergétiques

• Analyse de l’offre énergétique

• Présentation des variantes étudiées

• Bilan énergétique et environnemental des différentes solutions

• Analyse économique

Coûts d'investissement bruts hors aides

0

500 000

1 000 000

1 500 000

2 000 000

2 500 000

3 000 000

0G 2Gs 2Bs 2Pn's

€ H

T

Pompage sur nappeChaufferie centraleRéseau de chaleurChauffage / ECS par bâtimentEquipements Solaires

Analyse économique, coûts d’investissements estimés

Coûts d'investissement brut hors aides

0

500 000

1 000 000

1 500 000

2 000 000

2 500 000

3 000 000

0G 2Gs 2Bs 2Pn's

€ H

T

Promoteurs Collectivité

0G 2Gs 2Bs 2Pn's

RT 2005 + GazBBC + gaz +

solaireBBC + Réseau Bois + Solaire

BBC + PAC sur nappe + solaire +

appoint gaz

Coûts d'investissement "collectivité" (réseau + production centralisée)

0

200 000

400 000

600 000

800 000

1 000 000

1 200 000

1 400 000

1 600 000

1 800 000

2 000 000

0G 2Gs 2Bs 2Pn's

€ T

TC

total hors aides

total avec aides (35%)

Coûts investissements « collectivité »

0G 2Gs 2Bs 2Pn's

RT 2005 + GazBBC + gaz +

solaireBBC + Réseau Bois + Solaire

BBC + PAC sur nappe + solaire +

appoint gaz

Analyse économique, dépenses de fonctionnement estimées

Charges Chauffage + ECS +

Refroidissement

0 €

50 000 €

100 000 €

150 000 €

200 000 €

250 000 €

300 000 €

0G 2Gs 2Bs 2Pn's

Bois

Electricité

Gaz

P3

P2

Abonnements

0G 2Gs 2Bs 2Pn's

RT 2005 + GazBBC + gaz +

solaireBBC + Réseau Bois + Solaire

BBC + PAC sur nappe + solaire +

appoint gaz

Synthèse financière, analyse coût global

0 €

500 000 €

1 000 000 €

1 500 000 €

2 000 000 €

2 500 000 €

0G 2Gs 2Bs 2Pn's

Investissement net ( aides déduites ) (€)

Dépenses annuelles (€)

0G 2Gs 2Bs 2Pn's

RT 2005 + GazBBC + gaz +

solaireBBC + Réseau Bois + Solaire

BBC + PAC sur nappe + solaire +

appoint gaz

Dépenses actualisées par m2 et par an

0 €/ m2

2 €/ m2

4 €/ m2

6 €/ m2

8 €/ m2

10 €/ m2

12 €/ m2

14 €/ m2

0G 2Gs 2Bs 2Pn's0G 2Gs 2Bs 2Pn's

RT 2005 + GazBBC + gaz +

solaireBBC + Réseau Bois + Solaire

BBC + PAC sur nappe + solaire +

appoint gaz

Synthèse

Hypothèses financières

Période d'analysen Durée d'analyse 30 ans

Inflationi Inflation 2,0 %Ie1 et ie2 Inflation énergie Gaz naturel 7 %

Electricité 5 %Bois 4 %

EmprûntsEM Part emprûnts 100 %tem Taux d'intérêt emprûnt 4,5 %tem - i Taux d'intérêt net réel 2,5 %

Aides disponiblesSolaire 50 %Chaufferie centrale +réseau 35 %