Dimensionnement d’une installation de production d

# mots clés

Client : Grand Besançon Habitat, GRDF

Année : 2016-2017

Partenaires : Planair, MTT, Engie LAB

Dimensionnement d’une installation de production d’électricité et de chaleur par micro-turbine

ContexteLa production décentralisée d’électricitépar cogénération permet la valorisationin-situ de la chaleur produite lors de lagénération d’électricité et la réduction dela consommation d’énergie primaire.Aujourd’hui, de multiples technologiesexistent (moteurs à combustion interneet externe, piles à combustible...) quipeuvent être intégrées aux bâtimentsrésidentiels et tertiaires, mais elles sontencore sous-exploitées en France parrapport à d’autres pays.

MissionEfficacity est intervenu, en collaborationavec Engie LAB et Planair (BET suisse),pour intégrer une technologie innovantede micro-cogénération au sein de lamaison relais l'Autre Toît à Besançon(bâtiment d'habitation composé de 25logements et d'espaces collectifs, destinéplus particulièrement aux personnesvieillissantes ou en situation d'isolementou d'exclusion lourde dont la situationrend difficile l'accès à des logementsordinaires).

RésultatsL'installation technique en chaufferies'articule autour d'une micro-cogénération basée sur une micro-turbine gaz naturel conçue et fabriquéepar une start-up néerlandaise (MTT)affiliée à l'Université d'Eindhoven. Lesétudes en simulation numériqueréalisées par Efficacity ont permisd'optimiser l'intégration technique de lamicro-cogénération au sein del'installation de chauffage pré-existante -composée de deux chaudières àcondensation - à l'aide d'un ballon destockage thermique de 500L et d'unerégulation originale imaginée parEfficacity et Planair. Cette dernière estprogrammée pour coordonnerchaudières et micro-cogénération, ellepermet d’optimiser le fonctionnement dela micro-turbine pour améliorer sonrendement et favorise son utilisationpour la production d'énergie.

Les résultats de l'étude en simulationbasés sur les travaux de recherched’Efficacity ont été présentés auxporteurs du projet (Grand BesançonHabitat et GRDF) et ont permis la

réalisation de l'installation parl'entreprise Nouveau, inaugurée le 7février 2017.

Les productions électrique (3 kW) etthermique (15 kW) de la cogénérationseront consommées sur place dans unelogique d'autoconsommation afin deréduire la facture énergétique deshabitants et les émissions de gaz à effetde serre de la résidence. La productionélectrique de ce système permet aussi deréduire les besoins du bâtiment auxheure de pointe de demande électriquenationale.

RBE/CFR /ACE – 11 2017

Comment intégrer la micro-cogénération dans le résidentiel et le tertiaire ?

démonstrateurmicro- cogénération

production d’énergie

résidentiel et tertiaireautoconsommation

QUARTIER À HAUTE PERFORMANCE ÉNERGÉTIQUE

# mots clés

Client : Sofrilog

Année : 2017

Partenaire : EDF R&D

Etude du potentiel de récupération d’énergie fatale d’un entrepôt frigorifique

ContexteLa récupération de chaleur fatale issue dediverses infrastructures urbaines(stations d’épuration, datacenter, usinesd’incinération d’ordures ménagères,entrepôts frigorifiques, blanchisseries,verreries, etc.) est un moyen d’enrichir lemix énergétique de la ville et depermettre à ces infrastructures de menerà bien leur transition énergétique.

Efficacity étudie tout particulièrement larécupération d’énergie fatale sur lesentrepôts frigorifiques.

Etude de casEfficacity a réalisé une étude de cas surl’entrepôt frigorifique Sofrilog à Trappes(78), afin d’étudier l’opportunité dechauffer des bâtiments ou un quartiersitués à proximité d’un entrepôtfrigorifique, via un réseau de chaleur.

L'entrepôt frigorifique de 24 000 m2 estsitué à proximité d’un quartier (LaVerrière) important en surface et assezdense : environ 45 000 m2 construits sur5 hectares (parkings inclus).

MéthodologieLa démarche mise en œuvre suit lesétapes suivantes :• Analyse des consommations

électriques de l’entrepôt pour lacaractérisation de l’énergie fataledisponible (quantité, température,intermittence, etc.) ;

• Caractérisation thermique duquartier sur une année (modélisationde la courbe de charge) ;

• Choix des technologies devalorisation (pompes à chaleur,échangeurs).

Il est ainsi possible d’obtenir le nouveaubilan énergétique du mix de productionet d’étudier l’impact en énergie primaireet en CO2.

RésultatsUn éventuel couplage entre l’entrepôtfrigorifique Sofrilog et le quartier de laVerrière permettrait, en ordre degrandeur, de faire chuter les émissionsde C02 de 60%.

Le mix énergétique serait composé alorsde 53% d’EnR&R. Les performancesglobales du système sont toutefoismenacées lorsqu’on ajoute toutes lesconsommations électriques auxiliaires(pompes de circulation notamment).

Le couplage permettrait également deréduire les consommations en eau destours de refroidissement.

Le volet financier, intégrant lavalorisation de la source de chaleur fataleet la distribution de cette énergie via unréseau de chaleur, doit être traité.

SCE/CFR /ACE– 11 2017

Des entrepôts frigorifiques pour chauffer un quartier ?

QuartierRéseau de chaleur

Entrepôts frigorifiques

Chaleur fatale

Pompe à chaleur


# mots clés

Client : MIVIDA (Mission Ville Intelligente et Durable) de la Ville de Paris

Année : 2016-2017

Partenaires : Agence Parisienne du Climat (APC), ICADE, Etude Cheuvreux

Mutualisation de travaux de rénovation énergétique : étude du concept de Zone de Rénovation Concertée

Contexte La Mission Ville Intelligente et Durable dela Ville de Paris (MIVIDA) intègre desréflexions autour du métier de l’éco-gestionnaire de quartier, notammentavec un regard sur la structure juridiquedes associations de copropriétés. Depuis2014, l’Agence Parisienne du Climat(APC) et Efficacity sont partenaires de lamission pour contribuer audéveloppement du concept de Zone deRénovation Concertée (ZRC).

Mission

Une étude permettant d’affiner leconcept de ZRC a été proposée à MIVIDApour analyser trois copropriétéscontigües autour de la Place d’Aligre àParis ayant successivement voté destravaux de rénovation énergétique en2016.

MéthodologieLa démarche déployée a consisté à :• Identifier des gains liés à la

rénovation mutualisée etl’élaboration d’un argumentaireéconomique pour convaincre les

décideurs publics de favoriser ce typed’initiatives ;

• Développer un outil de détection deszones candidates à la ZRC par analysed’une cartographie SIG du bâti et descopropriétés, basé sur les donnéesAPC et d’autres sources disponibles.Les indicateurs utilisés permettentd’évaluer la capacité de passage àl’acte des copropriétés sur leterritoire parisien.

RésultatsLes premiers gains observés pour lamutualisation sont encourageants. Lesanalyses mettent en avant un potentielde réduction de certains coûts destravaux (achats groupés, partaged’équipements, baisse de la part du BET,lieux de stockage communs…) maiségalement une valeur patrimonialemajorée grâce non seulement àl’augmentation de l’efficacitéénergétique du bâtiment mais égalementà travers l’amélioration globale duquartier.

L’outil est testé dans le cadre du nouveauPlan Climat de la Ville de Paris qui intègre

un volet rénovation important et lesouhaite de mener des actions pilotesdans trois arrondissements parisiens.

LVT/CFR/ACE – 11 2017

Rénover ensemble : mutualiser pour économiser plus ?

Zone de Rénovation Concertée

copropriétés

rénovation énergétique des bâtiments

Zone de Rénovation Concertée

SIG


# mots clés

Client : EPADESA

Année : 2016 - 2017

Identification et évaluation d’actions innovantes dans le domaine de l’énergie pour le quartier d’affaires de La Défense

ContexteAu sein du quartier d’affaires de LaDéfense existe un véritable contrasteentre des bâtiments récents trèsperformants et des bâtimentsvieillissants et énergivores. Pour mieuxconnaître la signature énergétiqueglobale du quartier, l’EPADESA a mis enplace un observatoire de la performanceénergétique des bâtiments et desespaces publics.

MissionLa mission confiée à Efficacity estd’identifier des actions innovantes visantà l’amélioration de la performanceénergétique du quartier ou de sous-ensembles définis, via :• Les mutualisations énergétiques

(production, stockage ...) ;• La récupération de chaleur fatale ;• Les usages ;• L’évaluation des impacts

énergétiques et environnementaux.

MéthodologieEfficacity a développé une approcheperformancielle de l’évaluation desprojets, consistant à mesurer l’impact desactions innovantes. L’évaluation des

impacts en phase de conception devientainsi un élément important d’aide à ladécision. Les impacts évalués concernentl’ensemble des dimensions d’un projet,en ciblant de façon privilégiée lesdimensions suivantes:• Consommation d’énergie ;• Émission de GES ;• Niveau de confort pour l’usager ;• Coût global.

Une attention particulière est portée surles hypothèses en matière d’usages et decomportement des occupants. Les outilsde simulation énergétique de bâtimentspermettant d’apprécier les performancesde telle ou telle innovation techniquesont très dépendants de ces hypothèses,qui sont rarement appréhendées demanière très fine en intégrant toute lacomplexité des nouveaux usages.

Après la réalisation du diagnostic duquartier, qui correspond à la premièreétape de la démarche, les pistes deleviers d’actions sont identifiées, ce quipermet ensuite de mener l’évaluation.

RésultatsLes possibilités de mutualisationénergétique sont sélectionnées sur les

secteurs présentés préalablement parl’EPADESA : Secteur Coupole, SecteurMichelet, Tour Eve, Secteur Boieldieu, etSecteur Carpeaux.

Cette première analyse permet de retenirles secteurs à fort potentield’amélioration énergétique. La poursuitede l’étude implique des réflexions sur lafaisabilité technique mais également lemodèle économique de la mutualisation.

EBC/CFR /ACE– 11 2017

Quelles solutions pour une meilleure utilisation de l’énergie d’un quartier d’affaires ?

Valorisation de la chaleur

Échange pair à pair

Ecoconception

Nouveaux modèles d’affaires

Mutualisation énergétique


# mots clés

Client : Versailles Grand Parc (VGP)

Année : 2016 - 2017

Partenaires : Mairie de Vélizy-Villacoublay, Dassault System, AFNOR Normalisation

Modélisation des besoins énergétique du quartier d’affaires InovelParc

ContexteDans le prolongement des travaux de lacommission de normalisation« Aménagement Durable et Quartiersd’Affaires » (CN ADQA), une plateformed’expérimentation a été mise en placepar AFNOR Normalisation sur le quartierd’affaires Inovel Parc. Cette plateformevisait à tester certains indicateurs de lanorme NF P14-010-2 « Aménagementdurable - Quartiers d’affaires - Partie 2 :indicateurs clés de performances ».

Du fait de son cœur de métier, et del’intérêt de tester son outil de simulationénergétique (PowerDis) sur un quartierd’affaires, Efficacity a pris en charge lecalcul des indicateurs du volet énergie.

MissionL’objectif de la mission était de réaliserune simulation énergétique du quartierd’affaires Inovel Parc. Les équipes de VGPet de Dassault System ont ensuiteexploité les données pour les projeterdans une maquette numérique 3D duquartier d’affaires.

MéthodologiePour réaliser la simulation énergétiquedu quartier d’affaires Inovel Parc, nousavons entrepris les tâches suivantes :• Identification des données locales

disponibles (cadastre, permis deconstruire, fichiers fonciers, etc.)pour enrichir les simulationsénergétiques réalisées par l’outilPowerDis ;

• Caractérisation de la performanceénergétique des différentestypologies de bâtiments du quartierd’affaires ;

• Test et retour d’expériences del’utilisation de l’outil PowerDis sur unquartier d’affaires.

RésultatsLes résultats de la simulationénergétique, projetés dans une maquettenumérique 3D, ont été présentés dans lecadre d’un colloque sur les quartiersd’affaires durables où étaientnotamment présent les élus etresponsables de Vélizy-Villacoublay etVGP, et des responsables de quartiersd’affaires en France (Lyon Part-Dieu,Sophia Antipolis, Euralille,

Euroméditerranée, quartier du Millénaired’ICADE, etc.) et à l’international (BeijingFuture Science Park, Changping District ofBeijing, Jinan Innovation Zone, etc.).

Suite à cette première étude, au cours delaquelle seuls les besoins énergétiquesdes bâtiments ont été modélisés, lacollectivité de VGP a souhaité s’engagerdans un partenariat de R&D avecEfficacity pour approfondir les travaux demodélisation et bénéficier d’unaccompagnement sur sa stratégieénergétique.

LCD/CFR/ACE – 11 2017

Comment accompagner un quartier d’affaires dans sa stratégie de transition énergétique ?

Données locales

SIG

Quartier d’affaires durable

Outil PowerDis

Simulation énergétique


# mots clés

Client : Communauté d’Agglomération Paris – Vallée-de-la-Marne

Année : 2015

Accompagnement innovation pour la réalisation d’une étude de programmation d’un équipement aquatique

ContexteLa Communauté d’Agglomération Paris –Vallée de la Marne (ex CA Val Maubuée)a souhaité inscrire son projet de pôlenautique de la Cité Descartes dans unedynamique d’exemplarité en matière dedéveloppement durable. Dans cetteoptique, elle a sollicité Efficacity pourl’accompagner.

MissionLa mission d’Efficacity a consisté en unaccompagnement de la CA dans laconsolidation d’un programme définitifsur les points suivants :• Géothermie ;• Mix énergétique ;• Traitement de l’eau ;• Consommations d’eau ;• Sobriété énergétique : récupération

de chaleur interne au bâtiment(traitement de l’air, etc.) ;

• Instrumentation et gestion techniquedu bâtiment en phase d’exploitation.

MéthodologieEfficacity a d’abord réalisé un importanttravail de collecte et traitement desdonnées sur plusieurs retoursd’expériences de ses partenaires, puisune étude bibliographique sur lesmeilleures pratiques et les évolutionstechnologiques.

Après une étude du contexte du projetpour objectiver les besoins et lesressources énergétiques, Efficacity aproposé un panel de solutions favorisantla sobriété et l’efficacité énergétique dupôle nautique en lien avec son territoire.

Résultats• Propositions de performances

environnementales à atteindre :o Contenu EnR&R > 50%o Consommations tous usages <

2200 kWhep/(m² SDO.an)o Besoins eau < 94l/j/usagero Consommation en chaud bassin

extérieur < consommation totalebassin intérieur de mêmedimension

o Mise en place d’un système deprélèvement automatique pourauto-diagnostic de la qualité del’eau

• Transcription des propositions dans leprogramme.

Aconcept Archtitectes

EBC/CFR/ACE – 11 2017

Comment intégrer les enjeux de la transition énergétique dans la programmation d’un grand équipement public ?

Géothermie

Traitement de l’eau

Accompagnement

Mix énergétique

Efficacité énergétique


# mots clés

Client : Société du Grand Paris (SGP)

Année : 2014 – 2018

Accompagnement pour l’optimisation énergétique des futures gares du réseau Grand Paris Express

ContexteLa SGP a fait appel à Efficacity pouraccélérer le déploiement destechnologies nouvelles sur les lignes 15 à18 du réseau du Grand Paris Express. Cestechnologies permettront de faire duprojet une vitrine de l’excellencefrançaise en matière de transportdurable, mise au service des habitants dela Métropole.

MissionLa mission principale du partenariatconsiste à identifier les postesd’optimisation du fonctionnementénergétique des futures gares grâce à :• L’étude du potentiel géothermique

de toutes les gares, puis - pour lesgares à fort potentiel - une analyseplus précise, pour l’intégration de lagéothermie sur parois moulées ;

• L’étude des critères pertinents pourcaractériser l’efficacité énergétique(chaleur et froid) d’une gare ;

• L’étude des solutions juridiquesinnovantes pour favoriser la reventede chaleur à des tiers ;

• L’étude des solutionsd’instrumentation pour assurer un

suivi en continu des performances dela gare et un contrôle optimisé deséquipements.

MéthodologieEfficacity a mobilisé les compétences deson réseau de membres publics et privéspour mener à bien les étapes suivantes :• Analyse des données produites par

les maîtres d’œuvre de la SGP (plansdes gares, équipements prévus,technologies, etc.) et données deréférences (choix du matériel roulant,température de consigne des locaux,etc.) ;

• Expertise énergétique apportant unsecond regard à la SGP ;

• Identification des pistesd’optimisation y compris géothermie,pilotage des équipements,récupération de chaleur ;

• Analyse juridique sur la revente dechaleur à des tiers.

RésultatsL’accompagnement et les étudesréalisées par Efficacity ont permis d’unepart de permettre à la SGP de revendrede l’énergie à des tiers (par modification

de la loi relative à la Métropole du GrandParis en février 2017), et d’autre part defaire valider par le Comitéd’Investissement de la SGP l’intégrationde la géothermie sur 4 gares du réseau(Ligne 15Sud). A ce jour, deux gares sonten construction avec des parois mouléeséquipées de membranes géothermiques.Les études se poursuivent pour lesmodèles économiques et juridiques devalorisation de cette énergie.

CFR/ACE – 11 2017

Géothermie

Chaleur fataleValorisation de la chaleur

EcoconceptionBilan de puissance

Quelles solutions innovantes pour optimiser le fonctionnement énergétique d’une gare ?


# mots clés

Client : SNCF EOLE

Année : 2016 – 2017

Accompagnement pour l’optimisation énergétique de la future gare EOLE de Porte Maillot (prolongement du RER E)

ContexteSNCF Réseau, maître d’ouvrage du projetEOLE pour le prolongement du RER E, asollicité Efficacity pour mettre en œuvreune démarche d’écoconception de lafuture gare de Porte Maillot.

MissionLa mission principale du partenariat deR&D annuel entre la SNCF EOLE etEfficacity a consisté à optimiser lefonctionnement énergétique de la futuregare RER E de Porte Maillot grâce à :

• L’étude des optimisationsenvisageables des bilans de puissancedes gares ;

• L’analyse des pistes de valorisation dela géothermie faible profondeur(forages spécifiques, parois mouléesthermoactives) ;

• L’étude des pistes de valorisation del’énergie fatale (locaux techniques,principe du puit canadien, géo-cooling, free-cooling) ;

• L’étude des pistes de récupérationd'énergie de freinage des RER ;

• La présentation des principes depilotage des équipements électriques

(micro-grid).

RésultatsCette méthode a permis d’offrir à la SNCFun second regard sur les propositions desmaîtres d’œuvre et une première séried’analyses a permis d’identifier plusieurspistes d’optimisation énergétique.

Pour chacune des pistes, un état de l’art aété présenté avec une description desenjeux et solutions commercialesassociées, ainsi qu’un retourd’expérience à l’échelle internationale.

Une analyse comparative a été effectuéesur l’intérêt de la technologie degéothermie sur parois moulées parrapport à la technologie de géothermiesur nappe.

Efficacity a apporté un second regard surle bilan de puissance de la gare PorteMaillot, en identifiant les redondances,les puissances en fonctionnement normalvs puissances max, les puissances pourmode dégradé et les utilisations ensimultané.

A partir de cette analyse, une situationde bilan réelle a été proposée et

présentée dans le fichier de bilan depuissances de la gare. Un gain significatifd’environ 20 % est ainsi proposé parEfficacity par rapport aux apportsthermiques estimés par la MOEI enrévisant les différentes données d’entréedes maîtres d’œuvre (température deconsigne, règles de sécurité, coefficientlimite, etc.).

CFR/ACE – 11 2017

Quelles solutions innovantes pour optimiser le fonctionnement énergétique d’une gare ?

Géothermie

Pilotage des équipements

EcoconceptionBilan de puissance


# mots clés

Client : SNCF R&I

Année : 2016 – 2017

Montant : 100 K€

Partenaire : Smart Impulse

Etude d’opportunités de mutualisation énergétique pour la gare SNCF/RATP de Val-de-Fontenay

ContexteLa gare de Val de Fontenay est une desrares gares de taille moyenne communeà la RATP et la SNCF. Cette dernière adéjà réalisé des travaux sur l’efficacitéénergétique de ses gares, programmeSmart Gare.

MissionLe partenariat de R&D entre la SNCF R&Iet Efficacity a consisté à étudier 3 pistesd’optimisation du fonctionnementénergétique des gares de la SNCF, àsavoir :• L’étude des pistes de mutualisation

énergétique d’un pôle d’échangemultimodal (PEM) commun entre laRATP et la SNCF à partir de lacaractérisation des consommationsénergétiques ;

• L’étude de la possibilité derécupération et redistribution del’énergie de freinage des trains (avecstockage hydrogène – Power to Gaz) ;

• Des études de modèles économiqueset modèles d’affaires pour des bornesde recharge de véhicules électriquesautour de la gare.

Méthodologie et résultatsDes campagnes de mesure non intrusivesont permis de caractériser finement lesconsommations énergétiques du PEM deVal de Fontenay, commun à la SNCF et laRATP. Des recommandations quant aupilotage intelligent du fonctionnementdes équipements (en introduisant desadaptations temporelles au contexteen/hors exploitation, saisonnalité,variation des flux voyageurs, etc.), et lamise en place d’un tableau de bord devisualisation (vérification de la réalisationdes préconisations, détection desanomalies de consommations et alertes)ont été formulées à la SNCF pour obtenirdes réductions de consommations.

Les solutions de récupération, destockage et de distribution de l’énergiede freinage des trains sous forme dechaleur et/ou d’hydrogène ont étéétudiées à partir des données du freinageélectrique des trains fournies par la SNCF.Une modélisation globale du systèmeintégrant l’électrolyseur (hydrolyse) a étéréalisée ainsi qu’une comparaison de lataille des stockages mixtes électrique ethydrogène. Le business model basé sur

les usages de mobilité de différentsmodes (bus, VP, taxi) a permis de testerla cohérence entre les besoins et lacapacité de production/stockage à partirde l’énergie de freinage.

Les modèles d’affaires et les modèleséconomiques du service énergétique derecharge de véhicules électriques, bus ettrains, à partir d’énergie photovoltaïqueproduite localement ou d’électricité issuedu réseau ont été étudiés.

LGD/APY/CFR/ACE – 11 2017

Comment mutualiser les énergies en gare et développer des solutions quartier ?

XX Energie de freinage

Power to gas

Diagnostic énergétique

Recharge IRVE


# mots clés

Client : RATP

Année : 2016 – 2017

Etude d’un démonstrateur pour le pilotage intelligent des équipements d’une station de métro

ContexteRéduire la consommation énergétiqued’une gare en apportant de nouvellessources d’énergie et avec une gestionoptimisée des équipements énergivoresfacilité par la mise en place d’unmicrogrid – ou micro-réseau intelligent.le Au-delà de l’écrêtage de pointe deconsommation apporté par l’associationd’un stockage et de l’énergie derécupération résiduelle de freinage,celle-ci apporte la possibilité d’utilisercette source d’énergie très intermittente,comme énergie renouvelable, donc pouralimenter d’autres infrastructures quecelle de la traction, voire mêmed’envisager de la revente. Larécupération d’énergie de freinagepermet en outre une moindre émissionde particules fines due au freinagemécanique et donc une amélioration dela qualité de l’air intérieur.

Mission

La mission d’Efficacity a consisté àétudier conjointement avec la RATP

diverses solutions techniques etl’évaluation de leur impact économique(réduction de la facture énergétique)priorisant la qualité de service.

Ces solutions concernent en particulierl’optimisation énergétique de l’éclairageet des escaliers mécaniques (escalators)ainsi que la mise en place d’un systèmede récupération d’énergie de freinagerésiduelle des métros pour alimenter desréseaux électriques en basse tension(gare, locaux du personnels, etc…).

MéthodologieLa méthodologie déployée contient lesétapes suivantes :• Diagnostic des consommations, ;• Modélisation des systèmes ;• Élaboration de scénarios d’optimisationénergétique et économique ;Résultats

• Gain énergétique :Le pilotage intelligent des équipementsélectriques d’une gare conduit à uneréduction des consommations de l’ordrede 10 à 20 % sans modifier les

équipements ni la maintenance associée.

La récupération et le stockage del’énergie de freinage résiduelle d’uneligne de métro peut apporter uneéconomie représentant jusqu’à 50% de lafacture énergétique d’une station , pourchaque système de stockage installé ; onestime que 2 à 3 systèmes derécupération & stockage peuvent êtreinstallés par ligne.

• Gain sur la qualité de l’air intérieur :Réduction des émissions de particulesfines.

LGD/CFR/ACE – 11 2017

Comment utiliser le pilotage intelligent pour récupérer de l’énergie dans les espaces ferroviaires urbains ?

Qualité de l’air intérieur Métro

Energie de freinage

StockagePilotage optimal

PILOTAGE ET INSTRUMENTATION DES QUARTIERS

# mots clés

Client : Kaufman & Broad Grands Projets

Année : 2017

Analyse de cycle de vie (ACV) d’un quartier : test en phase amont sur le projet Panora’Marne (site Marne Europe pour IMGP)

ContexteLe groupement mené par Kaufman &Broad Grands Projets a répondu à l’appelà projets « Inventons la Métropole duGrand Paris » (IMGP) sur le site de MarneEurope à Villiers-sur-Marne. Le projet estun quartier neuf mixte d’environ 116 000m² de surface de plancher dont laprogrammation présente des logements,des bureaux, des commerces, un cinéma,des hôtels et autres activités.

MissionEfficacity a accompagné le groupementpour pendant la phase d’offre pour :• Analyser les performances

environnementales (sur 11indicateurs) du projetd’aménagement en les comparant àun projet équivalent de référence ;

• Evaluer la réduction d’impact permisepar les leviers d’actions mis en placepar le groupement dès cette phaseamont de la conception.

MéthodologieLa méthodologie adoptée repose surl’Analyse de Cycle de Vie (ACV) (ISO14040) et met en œuvre l’outil Urban

Print, développé par Efficacity,permettant d’intégrer dans l’analyse :• Les différents types de bâtiments

(logements, commerces, bureaux,hôtels, etc.), et les modes constructifs(béton voile-porteur, mixte bois-béton, etc.) ;

• Les espaces publics (voiries, espacesverts, etc.) ;

• Les réseaux existants (distributiond'eau, assainissement, déchets, etc.) ;

• L’approvisionnement énergétique(mix énergétique, efficacitéénergétique des systèmes,production photovoltaïque, etc.) ;

• Les flux de mobilité des différentstypes d’usagers.

Les aspects liés au comportement desrésidents (consommation d’eau et besoinen énergie, traitement des déchets,pourcentage de tri et de recyclage, etc.)ainsi que la zone climatique du site sontégalement pris en compte.

RésultatsLes résultats obtenus ont permis dequantifier les impacts environnementauxdu projet d’aménagement selon

différents contributeurs et en identifierles 3 principaux : Consommationd’énergie, bâtiments et mobilité.

Cette ACV quartier a également permisde quantifier les diminutions d’impactpermis par les différents leviers d’actionsproposés (boucle tempérée, PV entoiture, construction bois et gestionlocale et organique des eaux usées).

Cette étude se veut d’être une premièreétape d’un accompagnement continu parla méthode de l’ACV tout au long de laconception du quartier.

EPL/CFR/ACE – 11 2017

Comment intégrer la démarche ACV à un projet d’aménagement d’un quartier neuf ?

Analyse de cycle de vie

Inventons la métropole du Grand Paris

AménagementEvaluation

EVALUATION DES PERFORMANCES DES PROJETS URBAINS

# mots clés

Client : Grand Paris Aménagement (GPA)

Année : 2016

Evaluation des impacts environnementaux du projet d’EcoQuartier du Fort d’Aubervilliers par analyse de cycle de vie (ACV)

ContexteLe projet de la ZAC EcoQuartier du Fortd’Aubervilliers prévoit de transformerune friche urbaine de 36 ha en unquartier mixte, ouvert sur la ville,respectueux des atouts du site.L’opération d’aménagement contientenviron 900 logements, un groupescolaire et de nombreux espaces verts.

MissionEfficacity a accompagné GPA pour:• Analyser les performances

environnementales de la tranche 1 dela ZAC ;

• Evaluer les contributions des servicesurbains sur différents indicateursenvironnementaux (émissions de gazà effet de serre).

MéthodologieLa méthodologie adoptée repose surl’Analyse de Cycle de Vie (ACV) (ISO14040). et met en œuvre l’outil UrbanPrint, développé par Efficacity,permettant d’intégrer dans l’analyse :• Les différents types de bâtiments

(logements, magasins, bureaux,écoles, hôpitaux, hôtels etc.),

• Les espaces publics (voiries,stationnement, espaces verts ...),

• Les réseaux existants (distributiond'eau, assainissement, déchets,chauffage urbain, etc.),

• Les flux de mobilité des différentstypes d’usagers.

Les aspects liés au comportement desrésidents (consommation d’eau etd'énergie, traitement des déchets,pourcentage de tri et de recyclage, etc.)et des caractéristiques du site (distancesde transport, climat, énergies utiliséespour la production d'électricité et dechauffage urbain, etc.) sont égalementpris en compte.

Conformément à la méthodologie ACV,les substances puisées et émises dansl'environnement sont comptabilisées,puis des indicateurs environnementauxsont déduits pour les quatre phases ducycle de vie du quartier : construction,utilisation, rénovation et démolition.

RésultatsLes résultats obtenus ont permis dequantifier les impacts environnementauxdu projet d’aménagement selon

différents contributeurs.

En particulier, les trois contributions auxémissions de gaz à effet de serre, de laconstruction, de la consommationd’énergie liée au chauffage et de lamobilité, sur une période de 50 ans, sontles plus importantes et du même ordrede grandeur.

En revanche, celles liées aux servicesurbains concernant la gestion des eauxusées ainsi que la gestion des déchetsreprésentent une part inférieure à 10%des émissions totales.

MBL/CFR/ACE – 11 2017

Comment évaluer les impacts environnementaux d’un projet d’aménagement urbain ?

Evaluation

Contributions des services urbains

Ecoquartier

Aménagement

Analyse du cycle de vie


# mots clés

Client : EPT Est Ensemble

Année : 2016 – 2017

Identification et valorisation des externalités d’un projet de réseau de chaleur urbain

ContexteDans un projet de recherche dédié auxmodèles économiques innovants,Efficacity travaille à l’optimisation desflux économiques générés par latransition énergétique sur les territoiresurbains, notamment grâce àl’identification et la valorisation desexternalités (ou aussi appelés co-bénéfices) dans l’évaluation d’un projet.

La méthode développée par Efficacitys’inscrit dans une logique d’aide à ladécision pour accompagner les acteursdu territoire dans le choix de leurssolutions énergétiques. L’approchedépasse les modèles classiques demarché et propose une méthoded’évaluation socio-économique desprojets, en prenant en compte lesexternalités et les potentiels de créationde valeur à la fois économique, sociétaleet environnementale.

MissionSur la base de l’étude d’opportunitéréalisée par le bureau d’études Inddigo,l’Etablissement Public d’Est Ensemble ademandé à Efficacity d’appliquer ce

nouveau type d’analyse économique surun projet de développement d’un réseaude chaleur.

MéthodologieL’étude s‘appuie sur plusieursméthodologies, publications scientifiqueset échanges avec les parties prenantes.L’objectif est de mettre en évidence demanière objective les avantages dus auprojet du réseau de chaleur sur leterritoire d’Est Ensemble et de comparerdeux scénarios d’approvisionnementénergétique :• Par chaufferie biomasse ;• Par centrale géothermique.

RésultatsDe nombreuses externalités ont étéidentifiées, en lien avec les émissions etla santé, la préservation des ressources,la précarité énergétique, l’acheminementdu combustible (bois), la créationd’emploi, les emplacements libérés,l’impact sur les sols, la sécurité, etc.

Le coût sanitaire et le coûtenvironnemental de la solution avecgéothermie sont beaucoup plus faibles

que la solution avec biomasse.

Dans tous les cas, le choix d’un réseau dechaleur apporte des avantageséconomiques, comme par exemple lalibération d’espaces dans lesappartements (chaudières individuellesévitées).

ACE/CFR – 11 2017

Passer d’une analyse technico-économique à une analyse socio-économique

ExternalitésCoût global

Réseau de chaleur

Co-bénéfices

Analyse socio-économique

Scénario 1

Scénario 2


# mots clés

Client : Caisse des Dépôts (CDC)

Année : 2016 - 2017

Partenaire : iNNOECO

Elaboration de la méthodologie d’évaluation ex post du PIA Ville de demain (Démarche EcoCité)

ContexteLa démarche EcoCité (Min. de laCohésion des Territoires) s’inscrit dansune volonté de faire évoluer l’innovationurbaine d’une pratique conventionnelle(initiatives ponctuelles) vers un projeturbain intégré. Le programme (PIA) Villede demain en est le soutien financier viala Caisse des Dépôts (CDC) (500 actionsinnovantes financées dans 30 EcoCités).

MissionLa CDC a missionné Efficacity pour définirla méthodologie d’évaluation ex post duprogramme Ville de demain.

Cette méthodologie permet d’évaluer lesEcoCités à trois échelles, selon :• Le caractère innovant des actions

menées, leurs impacts par rapport àleurs objectifs, leur efficience et leurréplicabilité ;

• L’inscription de ces actions dans lastratégie territoriale des EcoCités ;

• L’efficience du Programme Ville dedemain dans son ensemble et soneffet de levier pour l’émergence desolutions industrielles contribuant àla transition énergétique territoriale.

MéthodologieLes travaux existants sur les méthodesd’évaluation des performances desprojets urbains (norme ISO 37 101) ontété mis en perspective avec lesdocuments de planification stratégiquedes collectivités (SCoT, PCAET, PLUi…).

Afin d'être au plus près des attentes de laCDC et des porteurs de projets, Efficacitya réalisé de nombreuses interviewsd'acteurs des EcoCités visant à co-construire la méthodologie en assurantsa pertinence et sa facilitéd’appropriation.

Résultats et perspectivesLa méthodologie d’évaluation proposéeest fondée sur un système d’étiquetagequi permet de caractériser les actions defaçon souple selon leur nature, leurcaractère innovant (approche TRL) et lesobjectifs de la ville durable auxquels ellesrépondent (ISO 37 101).

En fonction des étiquettes choisies, desindicateurs spécifiques aux actions et desindicateurs territoriaux doivent êtrerenseignés par l’EcoCité. Des ratios

financiers et des questionnairesqualitatifs sont utilisés pour évaluer lesfacteurs de succès des actions.

Les différentes étapes de cetteévaluation se feront via une plateformeen ligne Explorateur EcoCités, constituantainsi un moyen ergonomique pour menerà bien l’évaluation ex post des actions

La méthodologie élaborée par Efficacitysera mise en œuvre en 2018, ouvrant desréflexions sur la transposition de cetteméthodologie à d’autres programmesd’innovation urbaine (DIVD, ANRU,EcoQuartier, etc.).

ACE/CFR – 11 2017

Comment faciliter l’évaluation des investissements publics pour l’innovation urbaine ?

Evaluation

EcoCitéIndicateurs

Facteurs de succès

Etiquetage

Co-construction


# mots clés

Client : Agence Nationale de la Rénovation Urbaine (ANRU)

Année : 2015-2016

Traduction de l’objectif d’efficacité énergétique et de transition écologique dans le NPNRU et le nouveau PIA

ContexteLa forte ambition de l’ANRU en matièred’excellence énergétique et d’innovationdans son Nouveau Programme Nationaldu Renouvellement Urbain (NPNRU) l’aconduite à solliciter l’accompagnementd’Efficacity.

MissionLa mission confiée à Efficacity porte sur :

• La traduction règlementaire etcontractuelle de l’objectif d’efficacitéénergétique et de transitionécologique dans le NouveauProgramme National de RénovationUrbaine ;

• La préparation du premier appel àmanifestations d’intérêt visant àinnover dans les projets du NPNRUgrâce à un financementcomplémentaire du PIA (70M€).

Méthodologie• Accompagnement pour la définition

et la transcription réglementaire dansle cahier des charges du NPNRU del’objectif « efficacité énergétique ettransition écologique » ;

• Etat de l’art sur les principalesdémarches et méthodologiesd’évaluation, de labellisation et decertification des opérationsd’aménagement durables ;

• Elaboration d’un panel d’indicateursde performance pour l’évaluation desobjectifs d’efficacité énergétique etde transition écologique dans lesopérations du NPNRU ;

• Tests sur deux quartiers prioritairesde la politique de la ville définis parl’ANRU.

RésultatsLa mission a permis de :

• Définir des règles de financement del’ANRU favorisant la performanceénergétique des projets ;

• Définir une liste réduite d’indicateursen accord avec la direction de lastratégie de l’ANRU après vérificationde leur pertinence, et leur robustessepar rapport à la disponibilité desdonnées mobilisables (basesnationales et le cas échéant, sourceslocales) ;

• Rédiger l’AMI Innovation diffusé parl’ANRU en avril 2015 suite auquel unevingtaine de projets derenouvellement urbain ont étésélectionnés ;

• Réaliser des actions de formationauprès des acteurs locaux de larénovation urbaine dans le cadre des« forums » régionaux des acteurs dela rénovation urbaine (FRARU).

LCD/CF0/ACE – 11 2017

Comment accompagner la transition énergétique dans les politiques publiques ?

Transition écologique

NPNRUExcellence énergétique

Evaluation

Accompagnement

Actions de formation

Tests


# mots clés

Client : SNCF Mobilités

Année : 2017

Partenaires : CEREMA, AREP designlab

DIVD Le Relais des Possibles : la gare de Fontainebleau-Avon et son territoire en transition

ContexteL’objectif de ce projet portant sur latransformation d’une gare francilienneest de répondre à la double aspirationdes citoyens en termes de qualité de vieet de liberté de déplacement, et ce dansun contexte où le groupe SNCF et lescollectivités locales doivent à la foisrationaliser leurs coûts et innover enmatière de solutions écologiquementviables.

MissionLa mission pilotée par Efficacity consisteen l’élaboration d’un diagnostic completdu pôle d’échange multimodal grâce auxoutils innovants développés par Efficacityd’une part, et à un mix de méthodesqualitatives déployées lors d’uneimmersion terrain par le Cerema d’autrepart.

Sur la base de ces constats, despropositions de scénarios d’interventionssont présentés aux acteurs locaux, tant àl’échelle de la gare qu’à l’échelle duterritoire.

Une gouvernance innovante appropriée

au portage de ce type d’interventionsmulti-échelle et multi-acteurs doit êtredéfinie, afin d’envisager par la suite defaire atterrir des modèles économiquesoriginaux, appropriés à cette nouvellemanière de faire la gare avec et pour lesacteurs locaux (publics, économiques,usagers et habitants).

Méthodologie• Enquête quantitative ;• Enquête qualitative ;• Mise en œuvre de la boîte à outils

Pôle Gare Efficacity (UrbaWalk,Chronotype, Node Place) ;

• Club d’acteurs et Challenge Garepartagée ;

• Atelier modèles économiquesinnovants.

RésultatsOn identifie de nombreuses pistesd’amélioration à déployer tant à l’échellede la gare (intermodalité modes actifs,mobilier, services innovants,évènements, etc.) qu’à l’échelle duterritoire (continuité de la signalétique,délocalisation d’une antenne de l’officedu tourisme, etc.). La mobilisation d’un

club d’acteurs permet de prévoirl’implication (y compris financière) denouveaux acteurs, territoriaux et/ouinvestisseurs potentiels.

CMT/CFR/ACE – 11 2017

Comment concevoir la gare et ses nouveaux usages avec les acteurs du territoire ?

Eco-tourismeServices en gare

Mobilités

Transition Intermodalité

Diagnostics

MOBILITE URBAINE EFFICIENTE

# mots clés

Client : RATP / EPAMarne

Année : 2017

Partenaire : EM Services

DIVD Descartes 21 : expérimentation des outils VILLAVEL et UrbaWalk pour un état des lieux des mobilités actives

ContexteLe DIVD (Démonstrateur Industriel pourla Ville Durable) Descartes 21 repose surtrois axes d’innovation : l’énergie, lemieux vivre en ville et la mobilité.

Parmi les enjeux identifiés par lesporteurs de projet pour le volet MobilitéDurable, se trouve celui du maillage duterritoire par des circulations en modesactifs (marche et vélo), notamment dansles zones blanches (lieux loin destransport en commun).

MissionEfficacity a été sollicité par la RATP pourmener une série d’expérimentationsinnovantes portant sur les mobilitésactives (marche et vélo).

D’une part pour la marche, l’utilisation del’outil UrbaWalk développé par Efficacitya pour but de cartographier finementplusieurs espaces (Cité Descartes, centreville, quartier Nesles, etc.) afin d’analyserles freins à l’usage de la marche commemode de rabattement des usagers versdes pôles de transport en commun (gareRER, arrêts de bus).

D’autre part pour le vélo, l’utilisation del’application Villavel développée parEfficacity (en partenariat avec TransWay)vise notamment à recueillir desinformations sur le confort dedéplacement ressenti par les cyclistes surdivers parcours. Elle permet égalementde recenser des trackings de cyclistes,ainsi que de valider l’approche typecrowdsourcing pour le recueil dedonnées.

Méthodologie• UrbaWalk :

o Recueil de données terraino Réalisation d’une cartographie

SIG de la marchabilité de lazone

• Villavel :o Actions de communication pour

la mobilisation des cyclistes(flyers, affiches, animationréseaux sociaux, présentationaux publics cibles de la Mairieet du château de Champs surMarne)

RésultatsLe rendu de la mission est unecartographie de l’accessibilité modesactifs des zones étudiées.

CMT/CFR/ACE – 11 2017

Comment encourager les modes actifs entre un campus et un centre-ville ?

Crowdsourcing

Diagnostic

Modes actifs

Chaîne de mobilité


# mots clés

Client : Saint-Etienne Métropole, Société de Transports de l’Agglomération Stéphanoise

Année : 2016 - 2018

Expérimentation du TramFret sur le réseau de tramway de Saint-Etienne

ContexteSuite à l’exposition « Paris de l’Avenir » àl’occasion de la COP21 qui a permis deprésenter une maquette grandeurnature, en partenariat avec Saint-EtienneMétropole, la Société de Transports del’Agglomération Stéphanoise et l’ADEMERhône-Alpes, l’objectif est de réaliser unedémonstration opérationnelle sur leterritoire stéphanois.

La relance du concept de Tram Fret esten partie due au renouvellement d’unstock significatif de tramways à partir de2017 à Paris, Nantes et Saint-Etienne, quipermet d’envisager une déclinaisonindustrielle de la transformation de cematériel roulant en tramway detransport de marchandises en ville.

MissionDans le cadre d’un partenariat R&D,Efficacity a assuré le portage scientifiquede la mise en place du démonstrateuropérationnel à Saint-Etienne, au traversd’une Convention de GroupementPartenarial tripartite, aux côtés de SEMet de la STAS.

MéthodologieLe projet d’expérimentation repose sur lamobilisation d’un grand nombred’acteurs techniques, technologiques,logistiques, institutionnels, académiqueset financiers. Outre la constitution debases de connaissances et de donnéespluridisciplinaires, l’identification desacteurs et des filières industrielles ainsique leur modèle économique, a faitl’objet d’analyses approfondies. Lespremiers verrous ont été levés au traversd’études de pré-faisabilité, financéesdans le cadre du programme Auratransde l’ADEME.

RésultatsUne expérimentation a été réalisée enjuin/juillet 2017 à l’occasion de deuxsprints d’essais en conditions réelles. Untramway de voyageurs est réhabilité etadapté pour le transport demarchandises. Doté d’une capacitéd’emport équivalente à un camionporteur (10 à 15 tonnes), le matérielroulant, ainsi que l’ensemble du processexpérimental, ont bénéficié del’homologation de sécurité nécessaire.

En partenariat avec Casino, 6 livraisonsont été menées, à horaires différents. Lechargement est opéré dans le dépôt de laSTAS, le déchargement sur des quaisvoyageurs sécurisés pour les manœuvreslogistiques. En 6 jours de tests, 17 tonnesont transité par le système, sansrépercussion sur le trafic voyageur avecdes temps de déchargementconcurrentiels par rapport au systèmeroutier classique.

Ces résultats démontrent la faisabilitélogistique et opérationnelle du système.

KJN/CFR/ACE – 11 2017

Expérimenter des solutions innovantes pour la transition énergétique de la logistique urbaine

TramFret

Démonstration opérationnelle

Logistique urbaine

Transport de marchandise

tramway


Documents

Dimensionnement d’une installation de production d