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Nägeli Energie, 04.04.2013 2

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Mandant : A.C. IMMO SA

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Rédaction : M. Roman Nägeli

Ing. civ. dipl. EPF

Version : Version 2 du 4 avril 2013

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Table des matières

1 RÉSUMÉ ................................................................................................................................................... 4

2 ABRÉVIATIONS ......................................................................................................................................... 5

3 INTRODUCTION ET OBJECTIFS .................................................................................................................. 6

4 MISE EN CONTEXTE .................................................................................................................................. 6

4.1 LOCALISATION GÉOGRAPHIQUE ...................................................................................................................... 6

4.2 CONTEXTE D’AMÉNAGEMENT ........................................................................................................................ 7

4.3 BÂTIMENTS EXISTANTS DANS LE SECTEUR ......................................................................................................... 8

4.4 PROGRAMME DE CONSTRUCTIONS ................................................................................................................. 8

4.5 CONTEXTE PATRIMONIAL .............................................................................................................................. 9

4.6 CONTEXTE DE PLANIFICATION ÉNERGÉTIQUE ..................................................................................................... 9

4.7 CONTEXTE ENVIRONNEMENTAL ................................................................................................................... 12

5 ETAT DES LIEUX ÉNERGÉTIQUE .............................................................................................................. 14

5.1 POTENTIEL DES RESSOURCES ÉNERGÉTIQUES RENOUVELABLES ET LOCALES AINSI QUE DES REJETS THERMIQUES ............ 14

5.2 STRUCTURE QUALITATIVE ET QUANTITATIVE DES BESOINS ÉNERGÉTIQUES ACTUELS ET DE LEUR ÉVOLUTION FUTURE ...... 20

5.3 LES ACTEURS CONCERNÉS ET LEUR RÔLE......................................................................................................... 22

5.4 LES INFRASTRUCTURES ÉNERGÉTIQUES EXISTANTES ET PROJETÉES ....................................................................... 23

5.5 SYNTHÈSE DE L'ÉTAT DES LIEUX ÉNERGÉTIQUE ................................................................................................. 26

6 PROPOSITIONS ET ANALYSE DE STRATÉGIES ÉNERGÉTIQUES LOCALES .................................................. 28

6.1 STRATÉGIE DE VALORISATION DES RESSOURCES ÉNERGÉTIQUES RENOUVELABLES ET LOCALES AINSI QUE DES REJETS

THERMIQUES ......................................................................................................................................................... 28

6.2 STRATÉGIES POUR LES NOUVELLES CONSTRUCTIONS ......................................................................................... 28

6.3 IMPACT DES STRATÉGIES ÉNERGÉTIQUES SUR LES RESSOURCES ........................................................................... 34

6.4 RECOMMANDATIONS CONCERNANT LES STRATÉGIES ÉNERGÉTIQUES ................................................................... 36

6.5 INTERACTIONS SPATIALES EN LIEN AVEC LES STRATÉGIES ÉNERGÉTIQUES ............................................................... 37

6.6 SENSIBILITÉ DES STRATÉGIES AUX DONNÉES ET HYPOTHÈSES UTILISÉES ................................................................. 38

7 RÉSERVATIONS POUR LES INFRASTRUCTURES ÉNERGÉTIQUES .............................................................. 40

8 RECOMMANDATIONS POUR LES NIVEAUX DE PLANIFICATION SUPÉRIEURS ET INFÉRIEURS .................. 41

9 ANNEXES – HYPOTHÈSES DE CALCUL...................................................................................................... 42

9.1 COP ET FRACTIONS UTILES : ........................................................................................................................ 42

9.2 HYPOTHÈSES POUR LE CALCUL DES BESOINS ÉNERGÉTIQUES ............................................................................... 42


1 Résumé Le secteur du PLQ 29906, situé sur la commune de Meyrin, entre l’autoroute A1, la route de Meyrin

et le chemin du Ruisseau, est actuellement occupé par 3 bâtiments. Le programme du PLQ prévoit la

construction d’un hôtel haut de gamme avec 200 chambres sur un total de 19'270 m2 de surface

brute de plancher, sous forme d’un bâtiment haut (R+11) donnant sur la route de Meyrin et d’un

bâtiment moins haut (R+1) à l'arrière, affecté aux salles de conférences et au restaurant et s'ouvrant

sur le chemin du Ruisseau.

Les besoins énergétiques des futures constructions sont évalués à environ 351 à 526 MWh pour le

chauffage (en fonction du standard énergétique choisi), à 444 MWh pour l’eau chaude sanitaire

(ECS), à environ 193 à 289 MWh pour le rafraichissement (en fonction du programme détaillé) et à

environ 654 MWh d’électricité.

Les principales ressources locales disponibles sont la géothermie et l’énergie solaire. La nappe

phréatique de Montfleury pourrait également représenter un potentiel énergétique important, mais

son évaluation nécessiterait des études plus approfondies et des tests in situ, et sa valorisation

devrait être coordonnée à une échelle spatiale plus large. En exploitant la géothermie et l’énergie

solaire au maximum, ces deux sources d’énergie ensemble permettraient de satisfaire l’ensemble

des prestations thermiques (chauffage, eau chaude sanitaire et rafraichissement).

Le périmètre du PLQ 29906 est desservi par le chauffage à distance de Meyrin. Une attente a été

construite côté route de Meyrin. Le PLQ est potentiellement dans la future zone

d’approvisionnement du réseau d’amenée d’eau du lac GeniLac®, actuellement à l’étude,

notamment via la liaison vers le nouveau quartier de l’Etang, situé de l’autre côté de la route de

Meyrin.

Trois stratégies énergétiques ont été analysées et comparées pour le PLQ :

1. Solaire + géothermie : 50% de l’ECS par solaire thermique ; 50% de l’ECS + chauffage +

rafraichissement par sondes géothermiques + pompe à chaleur ; solaire photovoltaïque pour

une partie de l’électricité.

2. Solaire + raccordement à un réseau d’amenée d’eau du lac (GeniLac®) : 50% de l’ECS par

solaire thermique ; 50% de l’ECS + chauffage + rafraichissement par le réseau d’amenée

d’eau du lac et une pompe à chaleur ; solaire photovoltaïque pour une partie de l’électricité.

3. Solaire + raccordement au réseau de chauffage à distance : 50% de l’ECS par solaire

thermique ; 50% de l’ECS + chauffage par CAD ; rafraichissement par machines frigorifiques

classiques ; solaire photovoltaïque pour une partie de l’électricité. Actuellement, le chauffage

à distance est alimenté principalement par des énergies fossiles (gaz naturel).

Au stade actuel de la planification, il est recommandé de retenir deux stratégies énergétiques pour

le PLQ : en priorité la stratégie 2 (solaire + réseau d’amenée d’eau du lac), et alternativement la

stratégie 1 (solaire + géothermie), pour le cas où le réseau GeniLac® ne devrait pas être disponible

pour le PLQ. Le réseau GeniLac® fait encore l’objet d’incertitudes importantes, notamment en ce qui

concerne les délais de réalisation et les zones de déploiement précises.


2 Abréviations

AIG : Aéroport International de Genève

BT : Basse température

CAD : Chauffage à distance

CET : Concept énergétique territorial

COP : Coefficient de performance

COPA : Coefficient de performance annuel

ECS: Eau chaude sanitaire

GE : Genève

HPE : Haute performance énergétique

HT : Haute température

IDC : Indice de dépense de chaleur

IUS : Indice d’utilisation du sol

LEn : Loi cantonale sur l’énergie

LGZD : Loi générale sur les zones de développement

OCEN : Office cantonal de l’énergie

PAC: Pompe à chaleur

PLQ: Plan localisé de quartier

PV : Photovoltaïque

SBP: Surface brute de plancher

SIG : Services Industriels de Genève

SRE: Surface de référence énergétique

THPE : Très haute performance énergétique

UIOM : Usine d’incinération des ordures ménagères


3 Introduction et objectifs Ce concept énergétique territorial accompagne le plan localisé de quartier 29906. Il a comme objectif

de traiter les enjeux stratégiques qui se posent à cette échelle du territoire pour la politique

énergétique. En particulier, il vise à orienter les choix énergétiques pour le projet de construction de

ce site dans le but de mettre en place un approvisionnement énergétique efficace et durable. Il

donne également des orientations pour le futur concept énergétique du bâtiment et des

recommandations pour les différents acteurs pertinents.

4 Mise en contexte

4.1 Localisation géographique Le PLQ 29906 se situe sur la commune de Meyrin, entre l’autoroute A1, la route de Meyrin et le

chemin du Ruisseau, à environ 416 m. s. m.


4.2 Contexte d’aménagement Le PLQ 29906 se trouve dans un secteur très dynamique du point de vue du développement urbain. Il

se trouve dans la zone de développement 3. Les parcelles concernées sont destinées à des activités

sans nuisances.

Extrait de la modification de zone 29144A.

PLQ

29906


Le PLQ est inclus dans le périmètre du Grand Projet Meyrin Vernier Aéroport qui vise à valoriser et à

renforcer le secteur tertiaire autour du nœud autoroutier et à densifier les quartiers d’activités et

d’habitation au sud de l'AIG.

Le PLQ est également à proximité immédiate du futur quartier de l'Etang qui se développera au sud

de la route de Meyrin.

4.3 Bâtiments existants dans le secteur Comme le montre la figure ci-dessous, le secteur est actuellement occupé par 3 bâtiments : 2

hangars et un garage. Ces bâtiments devront être démolis pour laisser la place aux nouvelles

constructions prévu par le PLQ.

4.4 Programme de constructions Le PLQ prévoit la construction à court terme d’un hôtel haut de gamme avec 200 chambres sur un

total de 19'270 m2 de surface brute de plancher (correspondant à un IUS max. de 3.43). Il se compose

de deux bâtiments juxtaposés : un bâtiment haut (R+11) contenant les chambres et donnant sur la

route de Meyrin, orienté nord-sud et est-ouest, et une galette à l'arrière (R+1) affectée aux salles de

conférences et au restaurant s'ouvrant sur le chemin du Ruisseau.


Extrait du PLQ indiquant les 2 bâtiments prévus par le PLQ.

4.5 Contexte patrimonial Aucune contrainte patrimoniale n’est identifiée sur le périmètre du PLQ.

4.6 Contexte de planification énergétique

4.6.1 Concepts et projets énergétiques pertinents

Concepts énergétiques territoriaux validés :

Le PLQ 29906 est à proximité immédiate du CET 2011-07 (Evaluation du potentiel géothermique de la

nappe de Montfleury).


Carte des concepts énergétiques territoriaux validés.

Etudes et concepts énergétiques en cours :

Plusieurs études énergétiques sur des périmètres en lien avec le PLQ 29906 sont actuellement en

cours :

- Réflexions énergétiques dans le cadre du Grand Projet Meyrin Vernier Aéroport ;

- Concept énergétique territorial du futur quartier de l’Etang ;

- Etude énergétique stratégique, Communauté de Communes du Pays de Gex et PACA Genève

– Saint-Genis – Gex1

Les réflexions énergétiques pour le Grand Projet « Meyrin Vernier Aéroport » ne sont pas encore

suffisamment avancées à ce stade pour fournir des orientations concrètes pour le PLQ 29906.

La stratégie énergétique pour le quartier de l’Etang, actuellement en cours d’élaboration, prévoit2 :

un approvisionnement basé principalement par des énergies renouvelables locales

(géothermie, solaire) ;

des mesures conservatoires pour un éventuel futur raccordement à un réseau thermique :

o au réseau d'amenée d'eau du lac (GeniLac®), si ce dernier est réalisé jusque dans le

quartier de l’Etang ;

o au réseau de chauffage à distance, s’il est approvisionné principalement en énergies

renouvelables (ce qui n’est pas le cas aujourd’hui).

1 CSD Ingénieurs, 4 février 2013 : Etude énergétique stratégique, Communauté de Communes du Pays de Gex et

PACA Genève – Saint-Genis – Gex ; étape 2. 2 Selon informations obtenues oralement par M. Corbisieri, EDMS, le 7 février 2013.


L’étude énergétique stratégique de la Communauté de Communes du Pays de Gex et du PACA

Genève – Saint-Genis – Gex prévoit des principes et stratégiques énergétiques pour trois secteurs. Le

PLQ 29906 se trouve dans le « secteur central » qui présente un fort « déficit » en chaleur, c’est-à-

dire les besoins dépassent largement l’offre locale. Pour cette raison, l’étude propose pour le

« secteur central » une valorisation maximale des énergies renouvelables locales (en particulier des

énergies géothermique et solaire) et le développement de réseaux thermiques. Pour le PLQ, cela

signifie que les mesures doivent être prises pour un éventuel raccordement à un réseau thermique.

Projets et infrastructures énergétiques d’importance :

Le périmètre du PLQ 29906 est desservi par le CAD de Meyrin et il se trouve potentiellement dans la

zone d’influence du futur réseau d’eau du lac GeniLac®, actuellement à l’étude au sein de SIG/CGC

Dalkia.

Ces différents projets et études ont été pris en compte dans l’élaboration du présent concept

énergétique territorial.

4.6.2 Objectifs énergétiques généraux

Les objectifs généraux de la politique énergétique cantonale sont fixés par la conception générale de

l’énergie et le plan directeur cantonal de l’énergie et reposent sur les principes suivants :

Réduction de la demande énergétique

Maximisation de l’efficacité énergétique

Développement des énergies renouvelables

Les objectifs communaux sont fixés par le plan directeur communal de Meyrin3 qui fixe les objectifs

suivants en matière d’énergie :

Poursuivre le développement de l’utilisation des énergies renouvelables pour les bâtiments

communaux, les installations sportives et les nouveaux quartiers d’habitation;

Poursuivre l’information du public sur les économies d’énergies;

Améliorer la position de Meyrin dans le classement «Cité de l’énergie».

En complément au plan directeur communal, la commune de Meyrin a également établi un plan

directeur communal de l’énergie4. D’après ce dernier, « la commune s’engage à :

Réduire au maximum les impacts environnementaux et climatiques, notamment par une

réduction des émissions de CO2

Promouvoir le recours et la valorisation à des ressources locales

Garantir un approvisionnement énergétique stable et fiable à l’ensemble de son territoire. »

3 Plan directeur communal de Meyrin de février 2011. Fiche de mesure n° 33 « Energie ».

4 Plan directeur communal de l’énergie, commune de Meyrin, juin 2011.


Le plan directeur communal de l’énergie ne donne pas d’orientations énergétiques spécifiques au

périmètre du PLQ 29906. Par contre, il définit les principes pour le raccordement des bâtiments au

chauffage à distance. En particulier, pour les nouveaux bâtiments, il convient de « privilégier le CAD

au profit du gaz ou du mazout si les énergies renouvelables ne permettent pas de couvrir la totalité

des besoins.5 » Il doit être mentionné également qu’au moment de la réalisation du plan directeur

communal de l’énergie, il était prévu de réaliser une centrale à gaz à cycle combiné au Lignon qui

aurait alimenté le CAD en hiver. Le projet a été abandonné depuis par le Conseil d’Etat au profit de

plusieurs installations de couplage chaleur-force de moindre taille.

4.7 Contexte environnemental

4.7.1 Parcelles polluées

Aucun site pollué n’est recensé dans le secteur du PLQ 29906.

Conséquences pour l’énergie : -

4.7.2 Sous-sol et protection des eaux souterraines

Le PLQ 29906 est à proximité de la nappe phréatique de Montfleury. Cette nappe ne fait plus l’objet

d’une exploitation pour l’eau potable et une exploitation énergétique directe ou via des sondes

géothermiques est par conséquent autorisée.

Il n’y a pas de zone de protection des eaux souterraines dans le périmètre du PLQ.

Conséquences pour l’énergie :

Les sondes géothermiques sont autorisées.

La nappe phréatique de Montfleury à proximité du PLQ peut être utilisée pour une

valorisation énergétique.

En raison de l’absence d’eau souterraine à l’intérieur du périmètre du PLQ, il n’y a pas de recharge thermique naturelle du terrain par l’écoulement d’eaux souterraines dans le cas d’une exploitation géothermique.

5 Plan directeur communal de l’énergie, commune de Meyrin, juin 2011, p. 43.


Nappes d’eau souterraines.

4.7.3 Qualité de l’air

La valeur des immissions NO2 (2011) se trouve entre 32 et 34 µg/m³ et dépasse la valeur limite

d'immission annuelle de 30 µg/m³ fixée par l'OPair.

Immissions de NO2 (2011).

Conséquences pour l’énergie : En raison des fortes concentrations dans l'air de NO2 et de particules fines dans le secteur du PLQ 29906, les installations productrices de chaleur alimentées au bois ou aux dérivés de bois sont déconseillées à cet endroit. Les conditions à respecter sont fixées dans l’annexe 1 de la Directive relative aux projets d'installations techniques de l’OCEN.

Nappe de Montfleury

Nappe du

Petit-Saconnex


5 Etat des lieux énergétique

5.1 Potentiel des ressources énergétiques renouvelables et locales ainsi

que des rejets thermiques

5.1.1 Evaluation du potentiel de la géothermie de faible profondeur (sondes

géothermiques)

Le potentiel géothermique dépend de la surface réellement disponible pour les sondes

géothermiques, des caractéristiques géologiques du sous-sol et des caractéristiques techniques des

sondes. Pour donner les orientations stratégiques adaptées au niveau du PLQ, il est plus opportun

d’indiquer le potentiel géothermique sous forme d’une fourchette entre le potentiel minimal et le

potentiel maximal. Cela permettra de connaître la marge de manœuvre pour la géothermie en

fonction des stratégies énergétiques retenues.

Les paramètres géologiques principaux peuvent être estimés en fonction des caractéristiques locales.

Le toit de la molasse se trouve à environ 380 m. s. m., soit environ 35 mètres en dessous du niveau

du sol. En négligeant la faible couverture quaternaire (environ 25 m en tenant compte des 3 niveaux

de sous-sol des bâtiments), les paramètres géologiques peuvent être assimilés à ceux de la molasse :

Conductivité thermique = 2.6 W/(mK)

Capacité calorifique volumique : 2.1 MJ/(m3K)

Il en résulte les potentiels géothermiques min. et max. suivants :

Hypothèses 2 Potentiel minimal

Potentiel maximal

Surface du PLQ hors routes (parcelles 13551 et 13352) 5'615 5'615 m2

Surface disponible pour les sondes:

Surface sous les bâtiments et sous le parking sous-terrain 2900 2900 m2

Part du reste de la surface disponible pour les sondes: 80% 100%

2172 2715 m2

Quantité de chaleur annuelle extraite par m linéaire 60 60 kWh/m/a

Puissance linéaire d'extraction de chaleur 30 30 W/m

Longueur des sondes 180 200 m

Espacement des sondes 10 8 m

Potentiel annuel d'extraction de chaleur du sous-sol par les sondes géothermiques:

548 1053 MWh/a

Potentiel annuel d'injection de chaleur dans le sous-sol pour le rafraichissement (entre 30 et 60 % de la quantité de chaleur extraite du sous-sol):

entre 164 et 329

entre 316 et 632

MWh/a

L’équilibre entre l’extraction et l’apport de chaleur dans le sous-sol doit être garanti pour maintenir

une température moyenne stable du sous-sol à long terme. Ainsi, le potentiel pour le


rafraichissement dépend de la chaleur extraite pour le chauffage et la préparation de l’eau chaude

sanitaire.

5.1.2 Evaluation du potentiel de la nappe phréatique de Montfleury

Comme indiqué dans le chapitre 4.7.2, la nappe de Montfleury se trouve à quelques dizaines de

mètres du PLQ 29906, à une profondeur d’environ 30 m. Sa température est relativement stable à

12 °C, ce qui permettrait de fournir de la chaleur (par une pompe à chaleur) et du rafraichissement.

La nappe de Montfleury a fait l’objet d’une évaluation de son potentiel énergétique dans le cadre du

CET 2011-076. Cette étude arrive à la conclusion qu’une exploitation économique requiert une

certaine puissance en raison de sa profondeur relativement importante. Etant donnée l’étendue

limitée de la nappe à proximité du PLQ, son potentiel pour le projet de construction du PLQ reste

incertain. En cas d’utilisation de cette ressource pour la construction prévue par le PLQ, il faudrait

prévoir le transport de la ressource jusqu’au bâtiment. Une possibilité se présente par la galerie

technique illustrée dans le chapitre 5.4.5.

Afin de connaître le potentiel énergétique plus précis de la nappe à proximité du PLQ, une étude plus

détaillée et des tests in situ seraient nécessaires. Ils permettraient de déterminer la capacité de

pompage et la vitesse d’écoulement de l’eau souterraine, caractéristique importante pour

déterminer s’il y a une recharge naturelle du terrain.

6 Géotechnique Appliquée Dériaz S.A., 2010 : « Evaluation du potentiel géothermique de la nappe de

Montfleury ». Rapport du 20 décembre 2010.

548

1053

0

200

400

600

800

1000

1200

Potentiel minimal Potentiel maximal

MW

h/a

Potentiel annuel d'extraction de chaleur du sous-sol par les sondes géothermiques:


5.1.3 Evaluation du potentiel solaire

Le potentiel de l’énergie solaire thermique et photovoltaïque dépend de la surface des toitures et

façades disponible pour la mise en place de capteurs thermiques ou de panneaux photovoltaïques et

de leur rendement. Le solaire photovoltaïque peut être valorisé à travers le réseau électrique. Les

possibilités de valorisation du solaire thermique dépendent des besoins de chaleur du PLQ, en

particulier des besoins d’ECS, et des capacités de stockage de la chaleur.

Evaluation du potentiel solaire:

Toiture Potentiel minimal

Potentiel maximal

Surface totale des toitures (sans le bâtiment R+1) 1408 1408 m2

Part des toitures disponible pour panneaux solaires 70% 80%

Surface de toiture nécessaire pour les capteurs thermiques ou panneaux photovoltaïques

2 2 m2 de toitures par m2 de capteur/panneau PV

Surface maximale de capteurs thermiques ou panneaux PV

493 563 m2

Production spécifique des panneaux photovoltaïques 130 130 kWhél/m2/a

Production spécifique des capteurs thermiques:

o Potentiel brut 540 540 kWhth/m2/a

o Potentiel réel (=valorisable) pour couvrir 50% des besoins d’ECS

400 400 kWhth/m2/a

Potentiel solaire PV (toiture, si 100% PV)) 64 73 MWhth/a

Potentiel solaire thermique (toiture, si 100% thermique))

266 304 MWhth/a

Façade SSO Potentiel minimal

Potentiel maximal

Surface façade SSO 1470 1470 m2

Coefficient de remplissage de la toiture: 30% 50%

Irradiation solaire d'une surface orientée de façon optimale: 1350 1350 kWh/m2/a

Irradiation solaire annuelle de la façade SSO: 65% 65%

877.5 877.5 kWh/m2/a

Rendement panneau PV: 6% 15%

Potentiel solaire par m2: 52.65 131.625 kWh/m2/a

Potentiel solaire de la façade SSO: 23 97 MWh/a

Façade ESE

Surface façade SSO 560 560 m2

Coefficient de remplissage de la toiture: 30% 50%


Irradiation solaire d'une surface orientée de façon optimale: 1350 1350 kWh/m2/a

Irradiation solaire annulle de la façade SSO: 65% 55%

877.5 742.5 kWh/m2/a

Rendement panneau PV: 6% 15%

Potentiel solaire par m2: 52.65 111.375 kWh/m2/a

Potentiel solaire de la façade SSO: 9 31 MWh/a

Potentiel solaire PV (façades) 32 128 MWh/a

Total potentiel solaire PV (toiture + façades): 96 201 MWh/a

5.1.4 Evaluation du potentiel des eaux usées

Le schéma ci-dessous montre le réseau des collecteurs d’eaux usées. Le collecteur d’eaux usées le

plus important à proximité du PLQ se trouve à l’ouest du PLQ. Il a un diamètre de 1000 mm, ce qui

permet de retenir l’hypothèse que son potentiel serait suffisant pour être exploité à des conditions

-

100

200

300

400

500

600

0

100

200

300

400

500

600

Max. thermique Max. PV

MW

h/a

Potentiel solaire et répartition possible entre production solaire thermique et photovoltaïque

Solaire PV, potentiel toiture(MWhél/a)

Solaire PV, potentiel façade(MWhél/a)

Solaire thermique, potentiel(MWhth/a)


économiques acceptables. Cependant, des mesures de débits et de températures ne sont pas

disponibles à hauteur du PLQ7.

Les autres collecteurs autour du PLQ ont un diamètre ne dépassant pas 400 mm. Leur débit est faible

et leur potentiel énergétique n’est pas intéressant pour le PLQ.

Réseau des collecteurs d’eaux usées

5.1.5 Rejets thermiques

Aucun rejet thermique n’a été identifié à proximité immédiate du site du PLQ.

Parmi les rejets thermiques importants dans un périmètre élargi figurent les rejets thermiques de

l’UIOM des Cheneviers qui sont distribués durant l’été par le chauffage à distance du Lignon/Meyrin

(voir également ch. 5.4.1).

D’autres rejets thermiques du périmètre élargi pourraient être valorisés par la mise en place de

réseaux thermiques adaptés8 : STEP d’Aïre, CERN, rejets industriels des ZIMEYSAVER.

Les éventuels rejets thermiques du site du PLQ devront être valorisés à l’intérieur du bâtiment. La

stratégie de valorisation des rejets thermiques devra être définie dans le cadre du concept

énergétique de bâtiment.

5.1.6 Synthèse des ressources énergétiques renouvelables locales

Les ressources locales sont à valoriser en priorité sur place.

7 Selon informations obtenues le 05/02/2013 par e-mail du Service de l'écologie de l'eau (DIM - DGeau - SECOE

- Entité Métrologie). 8 Voir à ce sujet l’Etude énergétique stratégique, Communauté de Communes du Pays de Gex et PACA Genève –

Saint-Genis – Gex ; étape 2, par CSD Ingénieurs, 4 février 2013.

PLQ 29906

Collecteur primaire d’eaux

usées, Ø = 1000 mm


Ressource Disponibilité Prestations énergétiques

Contraintes/conflits d’usage

Sondes géothermiques

Ressource disponible Chaleur BT Rafraichissement

Equilibre thermique du sous-sol à garantir

Potentiellement en conflit avec d’autres usages du sous-sol

Nappes d’eaux Nappe de Montfleury disponible à proximité ; ressource à vérifier

Chaleur BT Rafraichissement

L’exploitation est à coordonner à une échelle spatiale plus grande que le PLQ

Etude détaillée nécessaire pour connaître le potentiel réel et les caractéristiques détaillés

Transport de l’eau de la nappe vers le PLQ nécessaire

Solaire PV Ressource disponible ; possibilité d’installation sur les toitures et façades

Electricité À coordonner avec les capteurs solaires thermiques

Potentiellement en conflit avec d’autres usages des toitures et façades

Solaire thermique

Ressource disponible ; possibilité d’installation sur les toitures

Chaleur MT À coordonner avec les panneaux PV

Potentiellement en conflit avec d’autres usages des toitures

Aérothermie Disponible Chaleur BT Rendement des PAC dépendant de la température de l’air

Rejets thermiques

Aucun rejet thermique local n’a été identifié à proximité du PLQ

Eoliennes domestiques

Disponible ; potentiel faible

Electricité Nuisances sonores

5.1.7 Synthèse des ressources énergétiques renouvelables régionales (= ressources

transportables)

La valorisation des ressources régionales doit être coordonnée à l’échelle spatiale pertinente

(en général supérieur au périmètre du PLQ).

Ressource Disponibilité Prestations énergétiques

Contraintes/conflits d’usage


Géothermie profonde

Potentiel non confirmé à ce jour

(Electricité), chaleur HT

CAD nécessaire pour valorisation

Hydrothermie (eaux de surface)

Eventuellement disponible via le réseau GeniLac®

Chaleur BT, rafraichissement

Planification temporelle du réseau GeniLac®

Incertitudes liées à la réalisation du réseau GeniLac®

Biomasse Déconseillée pour des raisons de pollution de l’air

Electricité, chaleur HT

Qualité de l’air

Eaux usées Potentiel disponible à proximité du PLQ

Chaleur BT, (HT) Température minimale à la

STEP pour le traitement des

eaux usées

Rejets thermiques

Rejets thermiques du périmètre élargi : UIOM des Cheneviers, év. autres rejets

Chaleur BT/HT Rejets de l’UIOM des Cheneviers : par CAD Meyrin (potentiellement en conflit avec le solaire thermique)

Autres rejets : valorisation dépendante de la mise en place de réseaux thermiques.

5.2 Structure qualitative et quantitative des besoins énergétiques actuels

et de leur évolution future

5.2.1 Besoins énergétiques actuels du site

Le site est actuellement occupé par 3 bâtiments destinés à des dépôts (hangars). Les bâtiments 1 et 2

sur la carte ci-dessous ne sont pas chauffés. Le bâtiment 3 contient un appartement de concierge qui

est chauffé de façon sporadique par une chaudière à mazout, en fonction de son occupation.

Les besoins énergétiques actuels sont limités et, de surcroît, variables d’une année à l’autre. Il est

prévu que les 3 bâtiments situés sur le périmètre du futur PLQ soient démolis à court terme au profit

1

2

3


de la construction du nouvel hôtel. Par conséquent, une évaluation plus fine des besoins

énergétiques actuels n’a pas d’enjeu pour la planification énergétique territoriale de ce secteur.

5.2.2 Besoins énergétiques futurs liés au programme de construction

Les besoins futurs, liés au programme de construction du PLQ, sont évalués sur la base des

hypothèses indiquées ci-dessous. Les besoins de chauffage et de rafraichissement sont évalués sous

forme d’une fourchette de besoins (min./max.). En effet, les besoins de chauffage et de

rafraichissement dépendent notamment du standard énergétique choisi, du programme détaillé

(équipements de l’hôtel) et de l’architecture du bâtiment. Pour le chauffage, les besoins maximaux

correspondent au standard Minergie (exigence primaire posée à l’enveloppe thermique : 90% Qh,li),

les besoins minimaux à celui de Minergie-P ou au standard de très haute performance énergétique

selon REn-GE, art. 12 (60% Qh,li).

Chauffage :

Besoins spécifiques : selon la norme SIA 380/1 (affectations : hôtel, restaurant et salle de

conférence)

Facteur de forme : selon la norme SIA 380/1

Besoins min. : correspondant à 60% Qh,li

Besoins max. : correspondant à 90% Qh,li

ECS :

Besoins spécifiques selon la norme SIA 380/1 (affectations : hôtel, restaurant et salle de

conférence)

Rafraichissement :

Besoins spécifiques : min. = 10 kWh/m2/a; max. =15 kWh/m2/a

Electricité:

Besoins spécifiques : selon SIA 380/4 annexe B sans la partie climatisation


La puissance maximale requise pour la production de chaleur (chauffage + ECS) est d’environ 600 kW

pour l’ensemble des bâtiments. La puissance maximale requise pour le rafraichissement est

d’environ 300 kW. Il est à noter que les besoins d’ECS sont élevés par rapport aux besoins de

chauffage, en raison de l’affectation du bâtiment (hôtel).

5.3 Les acteurs concernés et leur rôle Les acteurs-clé et leurs rôles sont présentés dans le tableau ci-dessous :

Acteur Rôle

Office cantonal de l’énergie (OCEN) Acteur-clé dans la planification énergétique territoriale ; Validation des concepts énergétiques (territoriaux et de bâtiment) ; Autorité compétente pour les subventions

SIG Exploitant du réseau de chauffage à distance de Meyrin; Planificateur du réseau GeniLac®, en collaboration avec CGC Dalkia

Maître d’ouvrage Réalisation des bâtiments futurs, responsables pour le choix des standards énergétiques et des variantes d’approvisionnement énergétique. Le maître d’ouvrage a une volonté forte de réaliser un bâtiment performant en termes de consommation et d’approvisionnement énergétique, respectant les principes du développement durable.

351

444

193

654

175

96

0

100

200

300

400

500

600

700

Chauffage ECS Rafraichissement Electricité

MW

h/a

Besoins énergétiques futurs

Besoins max.

Besoins min.


5.4 Les infrastructures énergétiques existantes et projetées

5.4.1 Réseau de chauffage à distance

Le PLQ 29906 est dans la zone d’influence du réseau de chauffage à distance de Meyrin, qui est

raccordé au réseau de chauffage à distance du Lignon et exploité par SIG. Une attente a été

construite coté Route de Meyrin, en 2008 (DN 200 mm - en violet sur le plan) pour un projet de

construction d’un garage qui a été abandonné depuis. Le diamètre de l’attente serait largement

suffisant pour alimenter le futur bâtiment en chaleur.

Tracé du réseau de chauffage à distance. Source : SIG.

Alimentation du réseau de chauffage à distance :

Les réseaux de chauffage à distance ont l’avantage d’une grande flexibilité quant à leurs sources

d’alimentation. Une fois le réseau installé, la manière de produire la chaleur peut évoluer en fonction

des nouvelles technologies ou ressources disponibles. La stratégie de SIG pour la production de la

chaleur du CAD du Lignon/Meyrin repose sur les éléments suivants :

Alimentation actuelle : chaudières à gaz (source principale) + chaleur de l’UIOM des

Cheneviers (par l’interconnexion avec CADIOM, principalement en été) ;


Stratégie de court terme : remplacer les chaudières à gaz par plusieurs petites installations

de couplage chaleur-force (CCF), alimentées au gaz naturel ;

Stratégie de moyen/long terme : remplacer les chaudières à gaz et les CCF par la géothermie

profonde, si la présence de la ressource peut être prouvée.

Il convient de mentionner que l’interconnexion entre le réseau CAD du Lignon/Meyrin et CADIOM

permet de valoriser les rejets thermiques de l’UIOM dans l’ensemble des réseaux. Cette possibilité

est particulièrement intéressante en été lorsque la demande de chaleur dans la zone d’influence de

CADIOM est plus faible (pas de besoins de chauffage) et que le surplus de chaleur peut être distribué

à travers le réseau du Lignon/Meyrin.

Ce potentiel est à mettre en relation avec le potentiel de production de chaleur des capteurs solaires

thermiques, qui est également plus élevé en été. Dans le cas d’une maximisation de la production de

chaleur par les capteurs solaires thermiques (50% des besoins d’ECS ou plus), il y a également un

surplus de chaleur en été. Il y a donc une corrélation temporelle forte entre la disponibilité des rejets

de chaleur de l’UIOM des Cheneviers et le potentiel de chaleur des capteurs solaires thermiques : les

deux ressources sont abondantes en été. Ainsi, pour les nouveaux bâtiments équipés de capteurs

solaires thermiques, une valorisation des rejets de chaleur de l’UIOM des Cheneviers se fait souvent

au détriment d’une valorisation de l’énergie solaire.

Dans la suite de cette étude, l’énergie solaire sera priorisée par rapport aux rejets de chaleur de

l’UIOM des Cheneviers pour les raisons suivantes :

Les capteurs solaires thermiques sont obligatoires pour les nouveaux bâtiments. En

maximisant les capteurs thermiques, on crée un surplus de chaleur durant les mois estivaux.

Une valorisation des rejets thermiques des Cheneviers au détriment de l’énergie solaire

n’améliorerait donc pas le taux d’énergie renouvelable.

L’énergie solaire doit être valorisée localement, alors que les rejets de chaleur des

Cheneviers peuvent être transportés facilement à travers le CAD. Les rejets de chaleur

doivent être réservés aux bâtiments qui n’ont pas (ou difficilement) accès à l’énergie solaire.

La quantité de rejets de chaleur des Cheneviers dépend entre autres de l’évolution de la

quantité et de la composition des déchets ménagers. L’évolution pluriannuelle de la quantité

de déchets incinérés dans le canton de Genève montre une légère tendance à la baisse9. La

composition des ordures ménagères du canton de Genève montre d’ailleurs un potentiel

d’amélioration du taux de recyclage au profit d’une diminution de la quantité de déchets à

incinérer.

Ainsi, un éventuel recours aux rejets thermiques des Cheneviers doit se limiter à la quantité de

chaleur qui ne peut être produite par les capteurs solaires thermiques.

9 Voir p.ex. Plan de gestion des déchets du canton de Genève 2009-2012, p.17.


5.4.2 Le projet GeniLac® (réseau d’amenée d’eau du lac)

GeniLac® est un projet de réseau d’eau du lac actuellement en planification par SIG et CGC Dalkia10.

Le projet GeniLac® est composé de deux branches : une pour le centre-ville, l’autre pour la zone

aéroportuaire. Le nouveau réseau, d’une capacité de l’ordre de 80 MW, sera alimenté par un

échangeur au Vengeron et organisé en boucle fermée (zone aéroportuaire) et avec deux conduites. Il

pourrait être opérationnel dès 2017/2018. D’après le stade actuel de la planification11, il est fort

probable que le futur quartier de l’Etang, qui se trouve de l’autre côté de la route de Meyrin, soit

alimenté par le réseau GeniLac®. Selon le choix du tracé de GeniLac® vers le futur quartier de l’Etang

(depuis Blandonnet ou Balexert), un raccordement des bâtiments du PLQ 29906 au réseau GeniLac®

pourrait être possible dès que le réseau sera opérationnel. Le raccordement pourrait se faire via des

galeries techniques existantes passant à proximité du PLQ (voir chapitre 5.4.5 ci-dessous).

Figure 1. La branche « aéroport » de GeniLac®. Source : Brochure GeniLac®

5.4.3 Le réseau du gaz

Le réseau du gaz est disponible en bordure du PLQ.

5.4.4 Le réseau électrique

Le secteur du PLQ est desservi par le réseau électrique.

5.4.5 Galeries techniques

Les galeries techniques ne sont pas des infrastructures énergétiques proprement dites, mais

permettent, selon leurs contraintes respectives, une installation relativement simple et économique

10

Voir : Services Industriels de Genève, CGC Dalkia, mai 2012 : GeniLac® - Rafraîchir et chauffer Genève grâce à l’eau du lac Léman. www.sig-ge.ch/clients/immobilier/les-energies/vos-solutions-de-chaleur-et-de-froid/froid-renouvelable/le-projet-genilac 11

Selon entretien téléphonique du 28/01/2013 avec Monsieur J. Brasier, SIG.

http://www.sig-ge.ch/clients/immobilier/les-energies/vos-solutions-de-chaleur-et-de-froid/froid-renouvelable/le-projet-genilac

http://www.sig-ge.ch/clients/immobilier/les-energies/vos-solutions-de-chaleur-et-de-froid/froid-renouvelable/le-projet-genilac


de réseaux énergétiques. Elles sont donc d’un intérêt particulier pour la planification énergétique

territoriale. La figure ci-dessous montre le tracé des galeries techniques à proximité du PLQ 29906.

Galeries techniques (en jaune) à proximité du PLQ 29906.

5.5 Synthèse de l'état des lieux énergétique Les deux graphes ci-dessous permettent de comparer l’offre12 énergétique locale (géothermie et

solaire) et la demande énergétique du PLQ (état futur).

12

Pour le potentiel géothermique, il s’agit de la chaleur à la sortie des sondes, sans la partie électrique de la PAC, qui dépend du COP de la PAC, et donc de la prestation à fournir (ECS ou chauffage BT).


Comparaison entre offre et demande énergétique locale du PLQ (état futur). Demande = énergie utile (sauf électricité).

Le graphe ci-dessus n’indique pas le potentiel des ressources renouvalables transportables telles que

l’eau du lac ou la biomasse. Leur potentiel doit être évalué au périmètre pertinent de chaque

ressource et leur valorisation doit être coordonnée et planifiée à une échelle spatiale plus large que

le PLQ.

La comparaison entre l’offre et la demande énergétique locale montre qu’il est possible de fournir

l’ensemble des prestations thermiques par les énergies renouvelables locales. La comparaison

montre également un fort déséquilibre pour l’électricité.

266 96

548

164

38

105

505

303

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

Chaleur(chauffage

+ ECS)

Rafraichi-ssement

Electricité

MW

h/a

Offre énergétique locale

Surplus géothermie max.(=potentiel max. - potentiel min.)

Surplus solaire max.(=potentiel max. - potentiel min.)

Géothermie min.

Solaire min.

444

351

193

654

175

96

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

Chaleur(ECS +

chauffage)

Rafraichi-ssement

Electricité

MW

h/a

Demande énergétique future

Demande min. Demande max.


6 Propositions et analyse de stratégies énergétiques locales

6.1 Stratégie de valorisation des ressources énergétiques renouvelables et

locales ainsi que des rejets thermiques La stratégie de valorisation des ressources locales est étroitement liée à la stratégie

d’approvisionnement et doit être cohérente avec les stratégies énergétiques des niveaux de

planification supérieurs.

Dans une optique d’une valorisation optimale des différentes ressources énergétiques renouvelables

et locales ainsi que des rejets thermiques, on peut retenir les principes suivants :

Les ressources renouvelables, locales et limitées doivent être exploitées au maximum en

tenant compte de leurs limites et conflits d’usages (notamment la géothermie et le solaire).

Les ressources renouvelables, locales et difficilement transportables doivent être valorisées

en priorité in situ (géothermie de faible profondeur, solaire thermique).

Dans le cas où les ressources locales ne sont pas valorisées à court terme, il faut veiller à

garantir au mieux l’accès à ces ressources pour une éventuelle valorisation future (éviter les

irréversibilités néfastes).

Les ressources « régionales » (ressources renouvelables, transportables et limitées) ne

doivent, a priori, être valorisées qu’en deuxième priorité sur un site présentant des

ressources locales, sauf si leur valorisation sur le site améliore l’efficacité énergétique locale

ou apporte une plus-value pour la stratégie énergétique du périmètre élargi (biomasse,

rejets thermiques de l’UIOM des Cheneviers, eaux usées, etc.).

Les ressources non renouvelables et l’électricité ne doivent être utilisées qu’en dernière

priorité (notamment comme énergie d’appoint ou de transition).

Ces principes doivent être mis en relation avec d’autres contraintes ou opportunités permettant de

créer une plus-value pour la politique énergétique (p.ex. synergies territoriales, aspects

économiques, taille critique des installations pour garantir une certaine efficacité, etc.).

Concrètement, pour le PLQ 29906, il s’agit de viser une valorisation maximale de l’énergie solaire

et de la géothermie de faible profondeur tout en tenant compte de l’opportunité éventuelle du

réseau GeniLac®.

6.2 Stratégies pour les nouvelles constructions

6.2.1 Stratégie 1 – Solaire + géothermie

Résumé de la stratégie :

Installation d’une pompe à chaleur et d’un champ de sondes géothermiques.

Les besoins d’ECS sont couverts à 50% par des capteurs solaires thermiques.

Les besoins de chauffage et le solde des besoins d’ECS (50%) sont couverts par la PAC sur

sondes géothermiques.

Les besoins de rafraichissement sont couverts par les sondes géothermiques (géocooling).


Les besoins d’électricité sont couverts partiellement par des panneaux photovoltaïques (en

toiture et selon les possibilités architecturales également en façade), le reste par le réseau

électrique.

Mesures conservatoires à prévoir pour un éventuel raccordement futur au chauffage à

distance pour l’approvisionnement partiel des besoins d’ECS (à la place de la PAC, en

complément au solaire), pour le cas où les sources d’approvisionnement du CAD

évolueraient favorablement.

La stratégie 1 est basée sur la géothermie. Un champ de sondes géothermiques verticales fournira la

chaleur pour le chauffage et une partie de l’ECS via des pompes à chaleur eau/eau. Les sondes

géothermiques permettront également de rafraichir les locaux durant l’été. Une attention

particulière devra être portée à l’équilibre thermique du sous-sol à long terme, qui dépend du ratio

entre la chaleur extraite pour le chauffage et la chaleur injectée dans le sous-sol pour le

rafraichissement des locaux. En cas de déséquilibre, on peut envisager d’injecter le surplus de

l’énergie solaire thermique dans le sous-sol (si les besoins de chaleur sont trop importants par

rapport aux besoins de rafraichissement). Le dimensionnement précis des champs de sondes devra

être fait dans le cadre du concept énergétique de bâtiment quand les besoins thermiques seront

connus de façon plus précise.

Pour le cas où les sources d’approvisionnement du CAD évolueraient favorablement (p.ex. couplage-

chaleur force, géothermie profonde, etc.), il convient de prévoir les mesures conservatoires qui

permettront, le cas échéant, de raccorder le bâtiment au chauffage à distance pour

l’approvisionnement en chaleur pour les besoins d’ECS (en complément au solaire).

Sources d’énergies pour la stratégie 1. La part solaire PV repose sur le potentiel maximal (panneaux solaires PV en toiture et en façades) selon le chapitre 5.1.3.

0

100

200

300

400

500

600

700

Chauffage ECS Rafraichi-ssement

Electricité

MW

h/a

n

Stratégie 1 - Solaire + géothermie (pour demande max.)

Solaire thermique

Sondes géothermiques(chaud)

Sondes géothermiques(rafraichissement)

Solaire PV

Electricité réseau


Forces :

Stratégie basée principalement sur des énergies renouvelables locales

Stratégie du PLQ indépendante des stratégies d’autres périmètres ou infrastructures

Faiblesses :

Besoins d’électricité pour les PAC

Opportunités :

Utilisation d’énergies renouvelables (géothermie) pour les besoins de rafraichissement

Menaces :

Equilibre thermique du sous-sol à garantir

La stratégie géothermique n’est réalisable qu’à condition de mettre en place les sondes géothermiques avant la construction des bâtiments.

Principales infrastructures énergétiques nécessaires :

Sondes géothermiques : d’après les hypothèses conservatrices selon 5.1.1, il faut prévoir une

surface maximale d’environ 5000 m2 pour les champs de sondes.

Pompe à chaleur

Environ 555 m2 de capteurs thermiques (nécessitant environ 1110 m2 de surface de toiture

sur le bâtiment R+11) ;

Panneaux photovoltaïques sur le reste de la toiture et selon les possibilités architecturales

également sur les façades sud et est du bâtiment R+11 ;

Mesures conservatoires pour un éventuel raccordement futur au chauffage à distance (choix

de l’emplacement de la chaufferie, vanne en attente).

6.2.2 Stratégie 2 – Solaire + réseau d’amenée d’eau du lac


Raccordement des bâtiments du PLQ au réseau d’amenée d’eau du lac.

Les besoins d’ECS sont couverts à 50% par des capteurs solaires thermiques.

Les besoins de chauffage et le solde des besoins d’ECS (50%) sont couverts par une pompe

à chaleur alimentée par le réseau d’amenée d’eau du lac.

Les besoins de rafraichissement sont couverts par réseau d’amenée d’eau du lac

(rafraichissement direct).

Les besoins d’électricité sont couverts partiellement par des panneaux photovoltaïques (en

toiture et selon les possibilités architecturales également en façade), le reste par le réseau

électrique.

Mesures conservatoires à prévoir pour un éventuel raccordement futur au chauffage à

distance pour l’approvisionnement partiel des besoins d’ECS (à la place de la PAC, en

complément au solaire), pour le cas où les sources d’approvisionnement du CAD

évolueraient favorablement.


Cette stratégie ne peut être mise en œuvre qu’à condition que le réseau d’amenée d’eau du lac soit

déployé dans un délai raisonnable à proximité du PLQ 29906. Si le réseau d’amenée d’eau du lac est

réalisé après la construction de l’hôtel du PLQ, une installation provisoire devra fournir les

prestations thermiques (chaleur/rafraichissement) durant la période de transition. Cependant, une

telle stratégie de transition ne devrait être retenue qu’à condition de disposer d’une garantie sûre de

la part de SIG/CGC Dalkia pour un raccordement ultérieur au réseau d’amenée d’eau du lac. En effet,

une fois les bâtiments construits, il n’est plus possible de recourir à la stratégie géothermique – seule

véritable alternative renouvelable –, puisque l’installation de sondes géothermiques sous les

bâtiments ne sera plus possible.

Stratégie transitoire :

Pour l’éventuelle période transitoire entre la réalisation du PLQ et la construction du réseau

d’amenée d’eau du lac, plusieurs stratégies énergétiques sont envisageables. Le choix dépendra

surtout de la durée de la période transitoire. Il est possible de recourir à du contracting avec un

fournisseur d’énergie également pour la période transitoire.

Stratégies possibles pour la chaleur :

o Chaudière (gaz/mazout) provisoire, s’il s’agit d’une période relativement courte ;

o Raccordement au réseau de chauffage à distance de Meyrin (voir stratégie 3 ci-

dessous) ;

Stratégie possible pour le rafraichissement : Machines frigorifiques classiques provisoires

Pour le cas où les sources d’approvisionnement du CAD évolueraient favorablement (p.ex. couplage-

chaleur force, géothermie profonde, etc.), il convient de prévoir les mesures conservatoires qui

permettront, le cas échéant, de raccorder le bâtiment au chauffage à distance pour

l’approvisionnement en chaleur pour les besoins d’ECS (en complément au solaire).


Sources d’énergies pour la stratégie 2. La part solaire PV repose sur le potentiel maximal (panneaux solaires PV en toiture et en façades) selon le chapitre 5.1.3. Les besoins d’électricité pour le pompage du réseau d’amenée d’eau du lac (GeniLac® ou autre) ne sont pas comptabilités.

Forces :

Stratégie basée principalement sur des énergies renouvelables locales et régionales

Planification, exploitation et maintenance en contracting, par tiers opérateur (SIG/CGC Dalkia)

Faiblesses :

Besoins d’électricité pour les PAC

Opportunités :

Synergie envisageable avec la stratégie énergétique du quartier de l’Etang, selon l’avancement des projets respectifs

Menaces :

Décalage temporel entre la réalisation du PLQ et la planification/réalisation du réseau d’amenée d’eau du lac risque d’incertitude lors du choix de la stratégie énergétique pour le PLQ


Raccordement au réseau d’amenée d’eau du lac ;

Pompe à chaleur



0

100

200

300

400

500

600

700


Electricité

MW

h/a

n

Stratégie 2 - Solaire + raccordement au réseau d'amenée d'eau du lac

Solaire thermique

GeniLac® (chaud)

GeniLac® (froid)

Solaire PV





Si nécessaire : les infrastructures énergétiques pour la stratégie transitoire.

Mesures conservatoires pour un éventuel raccordement futur au chauffage à distance (choix

de l’emplacement de la chaufferie, vanne en attente).

6.2.3 Stratégie 3 – Solaire + raccordement au CAD de Meyrin


Raccordement des bâtiments du PLQ au réseau de chauffage à distance de Meyrin.

Les besoins d’ECS sont couverts à 50% par des capteurs solaires thermiques et par les rejets

thermiques des machines frigorifiques.

Le solde des besoins d’ECS et les besoins de chauffage sont fournis par le CAD.

Les besoins de froid sont couverts par des machines frigorifiques classiques, avec

récupération de la chaleur pour la production d’ECS.

Les besoins d’électricité sont couverts partiellement par des panneaux photovoltaïques, le

reste par le réseau électrique.

Selon le standard énergétique choisi et la part d’énergie renouvelable dans le CAD au

moment du raccordement, l’enveloppe thermique des bâtiments devra être améliorée

pour répondre aux exigences légales (max. 60% d’énergie non renouvelable pour les

besoins de chaleur).

0

100

200

300

400

500

600

700


Electricité

MW

h/a

n

Stratégie 3 - Solaire + raccordement au CAD (pour demande max.)

Solaire thermique

CAD

Chaleur de l'air ambiant

Solaire PV



Forces :

Planification, exploitation et maintenance par tiers opérateur (SIG) pour la chaleur

Faiblesses :

Stratégie basée principalement sur des énergies fossiles (à l’état actuel)

Incertitudes sur les sources d’alimentation du réseau CAD (énergies fossiles, géothermie profonde, etc.)

Rafraichissement par machines frigorifiques classiques

Opportunités :

Stratégie permettant de valoriser la chaleur d’une éventuelle future installation de géothermie profonde.

Le raccordement des bâtiments du PLQ au CAD favoriserait la viabilité économique du réseau.

Menaces :

La construction des bâtiments sans l’installation des sondes géothermiques sous les bâtiments diminue la surface disponible pour d’éventuelles futures sondes.


Raccordement au chauffage à distance et sous-stations ;





Machines frigorifiques classiques avec récupération de la chaleur pour la production d’ECS

6.3 Impact des stratégies énergétiques sur les ressources Le tableau ci-dessous montre l’impact des trois stratégies énergétiques sur les différentes ressources.

Les impacts négatifs importants sont indiqués en couleur dans le tableau. Il s’agit notamment des

impacts des stratégies 2 et 3 sur :

la géothermie : si les sondes géothermiques ne sont pas installées sous les bâtiments au

moment de la construction, l’accès à cette ressource sera irréversiblement coupé sous les

surfaces concernées.

les énergies fossiles : le CAD étant alimenté principalement au gaz naturel, la stratégie 3 créé

une dépendance envers cette ressource fossile.


Stratégie Périmètre pertinent de la stratégie

Influence sur les ressources

Géo

ther

mie

(so

nd

es)

Nap

pes

d’e

aux

sou

s-te

rrai

nes

Sola

ire

PV

Sola

ire

ther

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ie

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erm

iqu

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g.

Eolie

nn

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es

Géo

ther

mie

pro

fon

de

Hyd

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erm

ie (

eau

x d

e su

rfac

e)

Bio

mas

se

Eau

x u

sées

Ener

gies

fo

ssile

s

1 Solaire +

géothermie PLQ 29906 ++ 0 ++ ++ 0 X 0 0 0 0 0 0

2 Solaire + réseau d’amenée d’eau

du lac

Zone d’influence GeniLac®

- - 0 ++ ++ 0 X 0 0 ++ 0 0 0

3 Solaire + CAD

Zone d’influence CAD

- - 0 ++ ++ ++ ++ 0 + 0 0 0 D

Légende :

++ La ressource est valorisée dans le cadre de la stratégie.

+ La stratégie ne repose pas sur cette ressource, mais pourrait permettre de la valoriser.

0 La stratégie n’a pas d’impact sur la ressource, car les prestations fournies ne sont pas les mêmes ou la ressource peut être valorisée sur un autre périmètre (ressource transportable) la ressource peut être valorisée en complément à la stratégie

- Ressource en concurrence avec la stratégie (car susceptible de fournir (au moins partiellement) les mêmes prestations) la valorisation de la ressource est difficile, car elle aurait un impact négatif sur la stratégie

- - La stratégie empêche irréversiblement la valorisation de la ressource.

D La stratégie crée une dépendance envers cette ressource (non renouvelable).

X Ressource non disponible sur le périmètre concerné.


6.4 Recommandations concernant les stratégies énergétiques

Constats :

Le PLQ 29906 se trouve dans un secteur très dynamique du point de vue de la politique énergétique, avec des incertitudes importantes au stade actuel :

- Incertitudes liées au déploiement du réseau GeniLac® (délais de réalisation, zone d’influence, etc.) ;

- Incertitudes liées aux stratégies énergétiques des zones voisines (en particulier le quartier de l’Etang), également en pleine densification urbaine ;

- Incertitudes quant à l’alimentation future du réseau de chauffage à distance du Lignon et de Meyrin, en particulier en ce qui concerne la géothermie profonde.

Contraintes :

- La stratégie 2 (solaire + réseau d’amenée d’eau du lac), présente la meilleure performance globale (efficacité, part d’énergie renouvelable, souplesse, aspects économiques), mais son déploiement dans le secteur du PLQ 29906 est encore incertaine au stade actuel de la planification.

- L’éventuel choix de ne pas implanter les sondes géothermiques au moment de la construction (sous les bâtiments) est irréversible. Une fois les bâtiments construits, il n’y a plus suffisamment de place pour les sondes géothermiques nécessaires pour la mise en œuvre de la stratégie 1 (solaire + géothermie).

Priorisation des stratégies :

En tenant compte des réserves précitées, il est possible de prioriser les stratégies énergétiques :

1. Stratégie 2 – Solaire + réseau d’amenée d’eau du lac 2. Stratégie 1 – Solaire + géothermie 3. Stratégie 3 – Solaire + CAD Meyrin

Justifications :

- Les stratégies 1 et 2 sont les plus adaptées aux besoins énergétiques des futures constructions. Les sondes géothermiques et l’eau du Lac sont particulièrement adaptées aux besoins de rafraichissement à haute température et aux besoins de chauffage à basse température.

- La stratégie 2 présente la meilleure performance globale en termes d’efficacité, part d’énergie renouvelable, souplesse (pas de corrélation entre besoins de chaleur et de rafraichissement comme pour les sondes géothermiques), aspects économiques et présente ainsi un avantage par rapport à la stratégie 1.

- La stratégie 2 contribue à une meilleure performance du réseau d’amenée d’eau du lac dans son ensemble ;

Recommandations :

Etant données les incertitudes et contraintes précitées, il est recommandé, au stade actuel de la planification, de


- prévoir, dans le cadre du PLQ, toutes les mesures nécessaires à la mise en œuvre de chacune des trois stratégies, notamment les réservations pour

o le raccordement au réseau d’amenée d’eau du lac o la réalisation des sondes géothermiques o le raccordement au CAD de Meyrin o la mise en place des installations solaires.

- faire le choix de la stratégie énergétique ultérieurement en fonction de l’évolution des incertitudes précitées, mais avant que le choix des sondes géothermiques ne devienne irréversible (au plus tard au moment de la construction de l’hôtel). Si la réalisation de la stratégie 2 (solaire + réseau d’amenée d’eau du lac) s’avère impossible, on doit pouvoir retenir la stratégie 1 (solaire + géothermie).

6.5 Interactions spatiales en lien avec les stratégies énergétiques

1, 4 : Interactions avec le quartier de l’Etang et les autres zones de densification à proximité : En

fonction des caractéristiques des projets et des délais de réalisation, des synergies peuvent

être envisagées, notamment pour un éventuel raccordement au réseau GeniLac®.

2 : Interactions avec le CAD Meyrin : L’évolution des caractéristiques du CAD (notamment la part

d’énergies renouvelables dans le CAD) peut avoir un impact sur le choix de la stratégie

énergétique.

3 : Interactions avec le CET 2011-07 (nappe de Montfleury) : L’exploitation de la nappe à des fins

énergétiques doit être coordonnée à l’échelle de la nappe. Une éventuelle valorisation de la

nappe à proximité du PLQ 29906 peut avoir un impact sur sa stratégie énergétique.

CET 2011-07

Quartier de

l’Etang

Zone de

densification

1

5 4

3

2

GeniLac®


4 : Interactions possibles avec les zones de densification voisines (en bordure du PLQ) : En cas

d’installations de champs de sondes géothermiques sur des zones voisines, il convient de

porter une attention particulière aux éventuelles interactions thermiques dans le sous-sol dues

à la proximité des périmètres.

5 : Interactions avec le réseau GeniLac® : Le choix de la stratégie énergétique pour le PLQ 29906

dépend du déploiement de GeniLac® dans ce secteur.

6.6 Sensibilité des stratégies aux données et hypothèses utilisées Il existe actuellement de nombreuses incertitudes sur les différents éléments qui ont été considérés

pour définir les stratégies énergétiques. Par conséquent, il est important de discuter la robustesse

des stratégies énergétiques face à ces incertitudes :

Elément concerné Stratégie 1 solaire + géothermie

Stratégie 2 solaire + réseau

d’amenée d’eau du lac

Stratégie 3 solaire + CAD

Délais de réalisation du PLQ

La stratégie 1 est compatible avec n’importe quel délai de réalisation du PLQ. Les champs de sondes et les panneaux solaires peuvent être installés lors de la construction du bâtiment.

Le choix de la stratégie 2 n’est possible que si SIG/CGC Dalkia peuvent donner, avant la réalisation du PLQ, la garantie du déploiement de GeniLac® à proximité du PLQ.

Le CAD étant déjà installé, cette stratégie est compatible avec n’importe quel délai de réalisation du PLQ, à condition que la puissance requise soit disponible au CAD au moment de la construction.

SBP et affectation Une augmentation de la SBP ou un changement d’affectation augmentant les besoins énergétiques mettra une pression supplémentaire sur la ressource géothermique. Les hypothèses du chapitre 5.1.1 devraient alors être affinées. Le rapport entre besoins de rafraichissement et besoins de chaleur devra être vérifié pour garantir l’équilibre thermique du sous-sol.

Une variation de la SBP ou de l’affectation n’a pas d’influence significative sur la stratégie.

Une variation de la SBP ou de l’affectation est compatible avec la stratégie 3. Cette stratégie ne permet pas de rafraichir les locaux de façon efficace. Une augmentation de la SBP nécessitant du rafraichissement rendrait cette stratégie encore plus inefficace.

Besoins énergétiques :

ECS : Dans le cas d’une augmentation des besoins d’ECS, il ne sera plus possible de produire 50% des besoins par les capteurs solaires thermiques selon les hypothèses retenues (toutes la toiture étant affectée à du solaire thermique). Il


faudra alors affiner les hypothèses ou diminuer la part du solaire thermique au profit d’autres sources de production de la chaleur.

Chauffage : Selon les hypothèses conservatrices retenues pour l’évaluation du potentiel géothermique, les sondes géothermiques ne peuvent fournir d’avantage de chaleur. Il faudra alors affiner les hypothèses du chapitre 5.1.1 concernant les sondes géothermiques.

Une modification des besoins pour le chauffage n’a pas d’influence sur la stratégie.

Une modification des besoins pour le chauffage n’a pas d’influence sur la stratégie.

Rafraichissement : Le potentiel de rafraichissement est corrélé aux besoins de chaleur ( équilibre thermique du sous-sol). Le rapport entre besoins de rafraichissement et besoins de chaleur doit rester inférieur à environ 30%.

Une modification des besoins pour le rafraichissement n’a pas d’influence sur la stratégie.

La stratégie 3 ne permet pas de rafraichir les locaux de façon efficace. Une augmentation des besoins de rafraichissement rendrait cette stratégie encore plus inefficace.

Electricité : Aucune sensibilité, l’électricité pouvant être transportée par le réseau électrique.


7 Réservations pour les infrastructures énergétiques Le schéma ci-dessous indique les réservations pour les infrastructures énergétiques à inscrire sur le

PLQ.

Précisions :

La surface pour les champs de sondes géothermiques est calculée selon les hypothèses

conservatrices (cf. ch. 5.1.1) et les besoins maximaux. Surface totale prévue = environ 5000 m2.

Les façades sud et est de la barre côté route de Meyrin peuvent être équipées par des panneaux

photovoltaïques, selon les possibilités architecturales.

L’installation des panneaux solaires est à coordonner avec les éventuels autres usages des

toitures (végétalisation, terrasses, etc.).

Le raccordement à un réseau d’amenée d’eau du lac pourrait se faire via la galerie technique.

Réservation des toitures pour panneaux solaires (thermiques/PV)

CAD

Réservation pour raccordement au CAD

Réservation pour champs de sondes géothermiques (environ 5000 m2)

Réservations pour raccordement à GeniLac® ou interconnexion avec le quartier de l’Etang

Réservation pour panneaux photovoltaïques en façade


8 Recommandations pour les niveaux de planification supérieurs et

inférieurs

* * *

CET PLQ 29906

Recommandations pour les niveaux de

planification supérieurs :

Veiller à la cohérence entre les stratégies

énergétiques des différentes zones de

densification dans ce secteur, dont

notamment le quartier de l’Etang (OCEN, SIG).

Tenir compte du présent CET pour la

planification du réseau GeniLac® (SIG).

Concrétiser la stratégie de basculement vers

une amélioration de l’efficacité et

d’augmentation de la part d’énergies

renouvelables du CAD Lignon/Meyrin (SIG).

Recommandations pour le niveau de

planification inférieur (concept énergétique de

bâtiment) :

Intégrer les principes de l’architecture

bioclimatique dans le projet de construction

du PLQ (maître d’ouvrage).

Prévoir un chauffage à très basse

température (température de départ < 35

°C) afin d’améliorer le rendement des

pompes à chaleur, et un rafraichissement à

haute température (maître d’ouvrage).

Bâtiments

Périmètre élargi


9 Annexes – Hypothèses de calcul

9.1 COP et fractions utiles : COPA des PAC (géothermie et GeniLac®) :

- Pour le chauffage : COPA = 4

- Pour la production d’ECS : COPA = 2.6

Energy Efficiency Ratio pour les machines frigorifiques classiques : 2.5 (moyenne sur la saison

estivale)

9.2 Hypothèses pour le calcul des besoins énergétiques Hypothèses générales:

• La SRE est assimilée à la SBP.

Bâtiments neufs:

• Chauffage: SIA 380/1, édition 2009

• ECS: SIA 380/1, édition 2009

• Electricité : SIA 380/4, annexe B, sans la partie climatisation

• Climatisation : heures de fonctionnement : 1000 h/a

Documents

Impressum - etat.geneve.chetat.geneve.ch/geodata/SITG/SCANE/CET/CET_2013-06A.pdf · 6 PROPOSITIONS ET ANALYSE DE STRATÉGIES ... sous fome d’un bâtiment haut (R+11) donnant sur