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ETUDE EN VUE DE LA CREATION D’UN SCHEMA DIRECTEUR POUR LE DEVELOPPEMENT DES ENERGIES RENOUVELABLES RAPPORT 3 : GISEMENTS NETS LES PERSPECTIVES DE DEVELOPPEMENT DES FILIERES MARS 2009

Rapport 3 metro v2

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ETUDE EN VUE DE LA CREATION D’UN SCHEMA DIRECTEUR POUR LE DEVELOPPEMENT DES

ENERGIES RENOUVELABLES

RAPPORT 3 : GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

LLEESS PPEERRSSPPEECCTTIIVVEESS DDEE DDEEVVEELLOOPPPPEEMMEENNTT DDEESS FFIILLIIEERREESS

MARS 2009

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..22

MAITRE D’OUVRAGE Grenoble Alpes Métropole

Le Forum 3, rue Malakoff 38 031 GRENOBLE Cedex 01

GROUPEMENT AXENNE

2, petite rue de la Rize 69 100 VILLEURBANNE Tél. : 04 37 44 15 80

EXPLICIT 13, rue du Faubourg Poissonnière 75 009 PARIS Tél. : 01 47 70 47 21

Version Date de

modification Nature de la modification Auteurs Vérificateurs

V1 29/09/2008 Création Camille SOULEZ Henri-Louis GAL 24/11/2008 Mise à jour gisements nets Henri-Louis GAL 18/02/2009 Mise à jour des rejets de CO2 et

des ratios emplois/MW Henri-Louis GAL Camille SOULEZ

02/03/2009 Hypothèses pour les gisements plausibles

Henri-Louis GAL

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..33

SOMMAIRE

SYNTHESE 6

GISEMENTS NETS / LES PERSPECTIVES DE DEVELOPPEMENT DES FILIERES 11

1. OBJECTIFS 11

2. LES DONNEES SOCIO-ECONOMIQUES : L’HABITAT 12

2.1. CARACTERISTIQUES DE L’HABITAT 12

2.2. LA DYNAMIQUE DU LOGEMENT 19

2.3. LES GRANDS PROJETS DE CONSTRUCTION ET D’AMENAGEMENT 20

3. ANALYSE CARTOGRAPHIQUE 21

3.1. TYPOLOGIE DES BATIMENTS 21

3.2. LES CONTRAINTES REGLEMENTAIRES DE PROTECTION DU PATRIMOINE BATI 23

3.3. LES CONTRAINTES D’EXPOSITION : BATIMENT A L’OMBRE 26

3.4. LES CONTRAINTES D’ORIENTATION DES BATIMENTS 28

3.5. SYNTHESE DES CONTRAINTES PATRIMONIALES ET D’ENSOLEILLEMENT 29

4. PRESENTATION DES GISEMENTS NETS 30

4.1. LES FILIERES « SOLAIRE THERMIQUE » 30

4.2. LES FILIERES « BOIS ENERGIE » 39

4.3. LES FILIERES « GEOTHERMIE » 43

4.4. LES FILIERES « PHOTOVOLTAÏQUE » 46

4.5. LES FILIERES « HYDROELECTRICITE » 51

4.6. LES FILIERES « EOLIEN » 51

5. BILAN GLOBAL DES GISEMENTS NETS 56

5.1. TABLEAUX RECAPITULATIFS PAR FILIERE 56

5.2. TABLEAU RECAPITULATIF GENERAL 57

5.3. REPARTITION DES GISEMENTS NETS GLOBAUX AUX HORIZONS 2015 ET 2020 58

6. GISEMENTS PLAUSIBLES A L’HORIZON 2020 66

6.1. LES HYPOTHESES 66

6.2. TABLEAU RECAPITULATIF GENERAL 73

CONCLUSION 78

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..44

TABLE DES ILLUSTRATIONS

FIGURES Figure 1 : Répartition des gisements en 2020 (100% des gisements nets) ............................................. 10 Figure 2 : Répartition du parc de logements (sources : INSEE - RPG99, DRE - SITADEL)........................ 13 Figure 3 : Mode de chauffage dans les logements en 2007 (sources : INSEE - RP99, DRE - SITADEL).... 14 Figure 4 : Répartition des énergies de chauffage des logements collectifs en 2007 (sources : INSEE -

RP99, DRE - SITADEL) ................................................................................................................... 15 Figure 5 : Répartition des énergies de chauffage des logements collectifs en 2007 (sources : INSEE -

RP99, DRE - SITADEL) ................................................................................................................... 16 Figure 6 : Répartition des énergies de chauffage après 1990 (source : INSEE - RP99)............................ 17 Figure 7 : Mode de chauffage de l’eau chaude sanitaire en 2007 (sources : INSEE - RP99, DRE -

SITADEL) ....................................................................................................................................... 19 Figure 9 : Répartition des surfaces de toiture par type de bâtiment et de toiture.................................... 22 Figure 10 : Méthodologie de prise en compte des bâtiments à l’ombre .................................................. 26 Figure 11 : Répartition de la production d’énergie par les énergies renouvelables en 2007 .................... 59 Figure 12 : Production potentielle en 2015 (gisements nets non pondérés)............................................ 59 Figure 13 : Production potentielle en 2020 (gisements nets non pondérés)............................................ 59 Figure 14 : Empilement des moyens de production – source : EDF R&D – Février 2008.......................... 60 Figure 15 : émissions de CO2 relatives à la construction des installations d’énergies renouvelables et

affectées à la production sur la durée de vie des installations........................................................ 61 Figure 16 : rejets de CO2 évités des installations d’énergies renouvelables électriques tenant compte

des émissions amonts ................................................................................................................... 62 Figure 17 : Rejets de CO2 évités des installations d’énergies renouvelables thermiques sans prise en

compte des émissions amonts....................................................................................................... 63 Figure 18 : nombre d’euros investis pour chaque kgCO2 évités pendant la durée de vie des

installations ................................................................................................................................... 64 Figure 19 : Emplois créés pour la fabrication/installation des équipements ainsi que lors du

fonctionnement des installations.................................................................................................... 65

CARTES Carte 1 : Répartition des différentes énergies de chauffage des maisons en 2007 .................................. 17 Carte 2 : Dynamique du logement entre 1999 et 2007 ........................................................................... 20 Carte 3 : Répartition des maisons, immeubles et bâtiments industriels.................................................. 21 Carte 4 : Le patrimoine culturel .............................................................................................................. 24 Carte 5 : Niveau d’enjeu pour l’implantation de panneaux solaires au regard des contraintes

patrimoniales ....................................................................................................................... 25 Carte 6 : Représentation des bâtiments à l’ombre .................................................................................. 27 Carte 7 : Positionnement des piscines et surface des bassins................................................................. 38 Carte 8 : L’occupation du sol : le tissu urbain......................................................................................... 52 Carte 9 : Le tissu urbain et la contrainte de 500 mètres autour des habitations ..................................... 53 Carte 10 : Gisement éolien net ............................................................................................................... 54

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..55

TABLEAUX Tableau 1 : Répartition des surfaces de toiture par type de bâtiment et de toiture ................................. 22 Tableau 2 : Répartition des surfaces de toiture par contrainte patrimoniale ........................................... 26 Tableau 3 : surfaces de toiture à l’ombre par typologie de bâtiment ...................................................... 28 Tableau 4 : Surface des toitures à deux pans mal orientées ................................................................... 29 Tableau 5 : Surface de toiture sans aucune contrainte............................................................................ 29 Tableau 6 : Temps de retour sur investissement de l'eau chaude solaire pour l'habitat .......................... 30 Tableau 7 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires individuels sur le parc des maisons existantes .. 31 Tableau 8 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires individuels sur le parc des maisons neuves ....... 31 Tableau 9 : Temps de retour sur investissement du chauffage solaire pour l'habitat............................... 32 Tableau 10 : Gisement net pour les systèmes solaires combinés dans les maisons existantes ............... 33 Tableau 11 : Gisement net pour les systèmes solaires combinés sur des maisons neuves...................... 33 Tableau 12 : Temps de retour sur investissement de l'eau chaude solaire pour les logements

collectifs ........................................................................................................................................ 34 Tableau 13 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires collectifs sur le parc de logements collectifs

existants ........................................................................................................................................ 35 Tableau 14 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires collectifs sur des immeubles de logements

neufs.............................................................................................................................................. 35 Tableau 15 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires sur des bâtiments publics neufs...................... 36 Tableau 16 : Gisement net pour les installations solaires dans les piscines existantes ........................... 37 Tableau 17 : Gisement net pour le solaire thermique dans l’industrie .................................................... 39 Tableau 18 : Gisement net pour les équipements de poêles et inserts.................................................... 40 Tableau 19 : Temps de retour sur investissement des chaudières automatiques au bois dans

l'habitat ......................................................................................................................................... 40 Tableau 20 : Gisement net pour les chaudières automatiques au bois dans les maisons ........................ 41 Tableau 21 : Gisement global pour les installations de bois-énergie sur une partie des bâtiments

collectifs ........................................................................................................................................ 42 Tableau 22 : Gisement net des pompes à chaleurs dans l’habitat individuel existant ............................. 44 Tableau 23 : Gisement net des pompes à chaleurs dans l’habitat individuel neuf................................... 45 Tableau 24 : Gisement net des pompes à chaleurs dans l’habitat collectif neuf...................................... 45 Tableau 25 : Temps de retour sur investissement d'une installation photovoltaïque pour différents

maîtres d'ouvrage .......................................................................................................................... 46 Tableau 26 : Gisement net des installations photovoltaïques sur les maisons......................................... 47 Tableau 27 : Gisement net pour les installations photovoltaïques sur les immeubles de logements

neufs.............................................................................................................................................. 48 Tableau 28 : Gisement net pour les installations photovoltaïques sur les grands bâtiments neufs.......... 49 Tableau 29 : Gisement net pour les installations photovoltaïques sur les grands bâtiments existants .... 49 Tableau 30 : Gisement net des installations photovoltaïques sur les bâtiments industriels..................... 50 Tableau 31 : Bilan global des gisements nets identifiés sur le territoire.................................................. 57

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

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SYNTHESE

A) BILAN DE LA PRODUCTION DES ENERGIES RENOUVELABLES FIN 2007

Avec 883 GWh/an produits par les énergies renouvelables, le territoire de l’agglomération grenobloise affiche un bilan contrasté suivant les différentes filières. La part des énergies renouvelables sur la consommation totale du territoire (11 654 GWh/an) s’élève à 8 % à fin 2007. L’hydroélectricité, grâce à dix centrales, dont quatre d’une puissance supérieure à 10 MW, représente presque la moitié (48%) de la production. Les deux chaufferies alimentant le réseau de chaleur urbain de Grenoble et utilisant entre autres combustibles du bois, démontrent que quelques opérations d’envergure permettent d’atteindre et même dépasser l’objectif national que s’est fixé la France pour l’horizon 2015. Le bois énergie (76 chaudières automatiques, dont 10 collectives) représente 20% de la production à partir d’énergies renouvelables. Sur l’ensemble du territoire, le bois bûches énergie (poêles, cheminées) représente 13 % de la production. Cette filière totalise le plus grand nombre d’installations. Une usine d’incinération des ordures ménagères et la centrale de la Poterne à Grenoble valorisent des déchets en électricité et en chaleur. La part organique (soit 50% du total) est intégrée au bilan des énergies renouvelables (18 %). Le solaire thermique, bien que représentant près de 50% des installations (si on exclut les cheminées et poêles) utilisant les énergies renouvelables (plus de 400 sur le territoire), n’a que peu de poids dans le bilan énergétique : 0,28 %. Cela est dû à la petite taille des installations. On observe un boom des installations depuis 2005 chez les particuliers, mais également dans le secteur collectif depuis 2007. D’une manière générale, le territoire a atteint les mêmes résultats que la moyenne nationale en terme de m² de capteurs solaires thermiques installés par habitant. Le solaire photovoltaïque est bien représenté sur le territoire puisque près de 4 600 m² de modules, soit 457 kWc, y sont installés. La Métro devrait pouvoir atteindre, pour son territoire, l’objectif que s’est fixé la France pour 2015 puisque la puissance installée actuellement représente déjà plus de 70% de cet objectif. La géothermie dans l’habitat est estimée à 0,6 % du bilan de la production. Enfin, il faut noter qu’il n’existe aucune installation de valorisation du biogaz de décharge, et qu’aucune éolienne n’est installée sur le territoire.

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

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B) GISEMENTS BRUTS DES ENERGIES RENOUVELABLES

L’ensoleillement moyen annuel est plutôt bon sur le territoire, il faut noter qu’en moyenne cet ensoleillement est équivalent à celui de villes comme Mont-de-Marsan ou Dax (Landes). Le potentiel est aussi intéressant dans la mesure où la surface de toitures exploitables (pour du photovoltaïque et/ou du solaire thermique) est a priori très importante du fait de l’urbanisation.

Le gisement brut en bois énergie sur la Métro de Grenoble est multiple : ressources forestières, connexes de scieries, élagage, bois de rebut. Il est intéressant dans le sens où il pourrait alimenter un nombre important de chaufferies (suivant leur puissance), en plus de l’utilisation actuelle. Cependant, la ressource, notamment en ce qui concerne la forêt, peut avoir

d’autres rôles et fonctions dont il faut tenir compte. D’une manière générale, s’il est intéressant de valoriser les ressources du territoire, une partie du bois énergie peut aussi provenir du reste du département.

La ressource hydraulique concerne la rénovation des anciens moulins, le turbinage sur des ouvrages d'adduction d'eau (potable ou usée) et la mise en place de nouveaux équipements. En ce qui concerne le turbinage de l’eau

potable, outre les deux installations existantes, la microcentrale des Mousses, détruite en 2005, va être reconstruite en aval de l’emplacement initial pour une production estimée de 575 GWh/an. Une nouvelle centrale hydroélectrique va voir le jour à Echirolles en 2011.

Le potentiel géothermique exploitable sur le territoire est un gisement à très basse énergie, c’est-à-dire valorisable via des pompes à chaleur. Les capteurs sur nappe seront essentiellement favorables sur une large zone le

long de l’Isère et du Drac. Pour les installations utilisant des capteurs verticaux, les zones est et nord-ouest semblent les plus propices. Les perspectives pour les installations de capteurs horizontaux, pour les habitations disposant d’une surface de terrain importante, semblent plus intéressantes au sud et à l’ouest du territoire.

Le gisement éolien est faible sur le territoire (vitesse des vents) ; il ne laisse entrevoir qu’une zone favorable, le secteur nord-ouest, à affiner avec les autres contraintes et notamment la distance de 500 mètres à respecter autour des habitations. Quant aux éoliennes implantées sur les bâtiments,

elles ont un avenir dès lors qu’elles seront à maturité technologique et financièrement accessibles. Par ailleurs, quelques projets peuvent être mis en place dans le but de permettre à la filière de se développer.

Le gisement brut concerne les déchets urbains, les déchets des industries agro-alimentaires, les déchets verts et les effluents agricoles. Par exemple sur la Métro, la valorisation du biogaz issu des déchets verts, de la fraction

fermentescible des ordures ménagères, des huiles alimentaires et des boues de STEP pourrait permettre la production de 22 GWh/an, énergie qui peut être valorisée par cogénération en électricité et en chaleur ; cependant, ces gisements sont déjà en partie valorisés.

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

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0

5 000

10 000

15 000

20 000

25 000

30 000

35 000

40 000

45 000

MWh/an

CESI SSC CESC -habitatcollectif

CESChors

habitat

Piscines Ind.

Sur le neufDans l'existant

0

20 000

40 000

60 000

80 000

100 000

120 000

140 000

160 000MWh/an

Inserts etPoêles

performants

Maisonindividuelle

Installationscollectives

Autres grosprojets(Giant,

Campus,etc.)

Sur le neufDans l'existant

C) GISEMENTS NETS A L’HORIZON 2020 Les données des potentiels nets, présentées ci-dessous, correspondent à toutes les installations qu’il serait possible de réaliser sur le territoire d’ici à 2020, en ayant exclu toutes celles qui ne peuvent l’être compte tenu des contraintes réglementaires, techniques et patrimoniales.

Gisements nets pour les installations solaires thermiques

Soit, à l’horizon 2020 :

- 74 GWh sur l’existant

- 28 GWh sur le neuf

102 GWh/an pour les installations solaires thermiques

soit 265 000 m² de capteurs

Le potentiel le plus important est sur les maisons existantes (plus de 32 500 sur le territoire) pour des installations solaires thermiques d’eau chaude sanitaire

Gisements nets pour les installations bois énergie (y compris bois bûche)

Soit, à l’horizon 2020 : - 181 GWh sur l’existant - 174 GWh sur le neuf

355 GWh/an pour le bois énergie soit 312 MW installés

Le gisement net montre bien que l’effort doit porter sur les grosses installations, mais aussi sur celles plus petites et diffuses. Le gisement brut doit être pris en compte. Remarque : Les « Autres gros projets » sont en fait compris dans la rubrique biomasse ; il s’agit essentiellement des projets de la CCIAG.

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..99

0

5 000

10 000

15 000

20 000

25 000

30 000

35 000

40 000

45 000

MWh/an

Maison existante -vertical

Maison neuve -horizontal

Habitat collectif -sur nappe

Sur le neufDans l'existant

0

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40 000

60 000

80 000

100 000

120 000

MWh/an

Maisonindividuelle

Habitatcollectif

Installationscollectives

Industrie

Sur le neufDans l'existant

Gisements nets pour les installations de PAC géothermiques

Soit, à l’horizon 2020 :

- 44 GWh sur l’existant

- 48 GWh sur le neuf

92 GWh/an pour les PAC géothermiques (Part renouvelable de la production)

Le potentiel sur les maisons existantes est important, ainsi que celui sur l’habitat collectif, mais il faut tenir compte des capacités de la nappe.

Gisements nets pour les installations photovoltaïques

Soit, à l’horizon 2020 :

- 215 GWh sur l’existant

- 44 GWh sur le neuf

259 GWh/an pour les installations solaires thermiques

soit 2 000 000 m² de capteurs

Le potentiel pour les installations photovoltaïques est élevé puisqu’il prévoit que soit équipée une partie importante des millions de m² de toiture existants, y compris dans l’industrie.

Gisements nets pour les autres filières

Le gisement net sur des projets hydroélectriques est évalué à un peu moins de 16 GWh/an (en plus de l’existant) ; il s’agit de la mise en place de la microcentrale des Mousses et de la centrale à Échirolles.

Les éoliennes urbaines ont été prises en compte dans le gisement net à hauteur d’une quinzaine d’installations pour une production d’environ 1 GWh/an. Aucun parc de grandes éoliennes n’a été comptabilisé.

Le gisement net pour des installations valorisant le biogaz de décharge pourrait atteindre 668 MWh/an, répartis par exemple : 434 MWhthermique/an et 234 MWhélectrique/an. La vérification de la disponibilité du gisement s’impose.

Une production stable a été considérée pour l’énergie issue de la valorisation des ordures ménagères en prenant comme hypothèse une stabilité du tonnage des déchets. D’autre part, les projets de la CCIAG (bois/biomasse) ont été pris en compte (augmentation de la part du bois-énergie dans l’incinération). Au final, la production est de 355 GWh/an dont 323 GWhthermique.

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Conclusion Les gisements nets à l’horizon 2020 les plus importants sont respectivement sur les filières bois énergie (attention à prendre en compte l’approvisionnement disponible sur le département c’est-à-dire le gisement brut), biomasse (projets de la CCIAG) et photovoltaïques. Les filières solaires thermiques et pompes à chaleur présentent également des potentiels intéressants, bien que plus faibles et plus diffus.

L’éolien, le biogaz et l’hydroélectricité ne devraient se développer que marginalement. Le biogaz mériterait d’être étudié pour en préciser la faisabilité.

Figure 1 : Répartition des gisements en 2020 (100% des gisements nets)

Les gisements nets totaux en 2020 représentent 1 191 207 MWh, cela représente donc une capacité théorique de + 140% par rapport à ce qui est produit à fin 2007. En prenant l’hypothèse que toutes les installations voient le jour (ce qui est très ambitieux) la production totale en 2020 atteindrait 2 074 341 MWh pour 433 992 tCO2 évités. En se proposant d’atteindre un objectif plausible pour chaque filière, l’agglomération grenobloise peut multiplier par deux sa production d’énergies renouvelables d’ici 2020, par rapport à 2007. En exploitant tout le potentiel identifié dans l’étude, l’agglomération grenobloise peut couvrir près de 19 % de ses consommations par les énergies renouvelables ; en atteignant des objectifs réalistes par filière, elle peut couvrir plutôt 14 % de ses consommations. Cela nécessitera de toute façon de renforcer fortement les politiques locales de soutien aux énergies renouvelables, par des mesures de sensibilisation, mais aussi économiques et réglementaires. L’objectif de 23 % d’énergies renouvelables fixé dans le cadre du Grenelle de l’Environnement 2007 pour la France semble difficilement atteignable à l’échelle de l’agglomération, même si une politique de réduction des consommations d’énergie ambitieuse est menée sur le territoire : il faudrait que l’ensemble des gisements identifiés soit exploité et que les consommations d’énergie connaissent simultanément une baisse de 20 %.

73 7

8828

723

180

998

173

848

44 3

9447

920 21

4 57

744

003

667

0

355

364

0

15 6

000

1 12

50

0

50 000

100 000

150 000

200 000

250 000

300 000

350 000

400 000

1 2 3 4 5 6 7 8

Sur le neufDans l'existant

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

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GISEMENTS NETS / LES PERSPECTIVES DE DEVELOPPEMENT DES FILIERES

1. OBJECTIFS

Nous allons utiliser les gisements bruts déterminés précédemment, et leur adjoindre l'ensemble des éléments et des données géostatistiques qui nous permettront d'établir les gisements nets. Cette démarche s'effectue par étape à l'aide de l'outil cartographique. Elle se veut rigoureuse et concrète dans le but d'obtenir des gisements nets réels qui tiennent compte de l'ensemble des contraintes et faisabilités techniques du territoire. Il s'agit donc d'évaluer précisément, pour chaque filière, le gisement atteignable compte tenu :

des contraintes liées au patrimoine culturel (sites classés, sites inscrits, secteur sauvegardé, monuments historiques, etc.),

de la typologie des bâtiments (bâtiment industriel ou collectif ou maison d'habitation, type de toiture),

du positionnement des bâtiments (orientation, ombre portée d'un bâtiment sur l'autre, etc.),

du mode de chauffage des habitations et de l'énergie utilisée pour l'eau chaude sanitaire,

de la date d'achèvement des constructions,

etc. Les données utilisées pour atteindre les gisements nets de chaque filière sont les suivantes :

des données socio-économiques,

des données réglementaires,

l'ensemble des contraintes environnementales, patrimoniales, urbanistiques et les servitudes d'utilité publique,

etc. Chaque filière étudiée sera considérée dans le cadre d’une grille d’analyse afin de définir un gisement potentiellement mobilisable. Cette grille d’analyse sera construite à partir des données objectives interdisant ou contraignant fortement les potentiels identifiés ci-dessus.

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

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2. LES DONNEES SOCIO-ECONOMIQUES : L’HABITAT

2.1. CARACTERISTIQUES DE L’HABITAT Une connaissance précise de la typologie de l’habitat sur les différentes communes du territoire de la Métro nous permet d’alimenter la méthodologie sur le calcul du potentiel net de développement pour les filières énergies renouvelables solaires, géothermie et bois-énergie. La typologie d’un logement se compose de la nature du logement (maison individuelle, logement collectif, etc.), son âge et son mode de chauffage. En effet, l'implantation de systèmes à énergies renouvelables est soumise à des contraintes réglementaires et techniques d’une part, mais aussi à des considérations économiques qui vont influer directement sur la rentabilité des investissements et donc du passage à l'acte. Pour les logements existants (immeubles et maisons), le mode de chauffage des logements ainsi que le mode de chauffage de l'eau chaude sanitaire sont des paramètres dont il faut tenir compte dans le cadre d'une installation à énergie renouvelable. L'âge du logement ou des équipements de chauffage est aussi un paramètre à prendre en compte puisqu'il conditionne le changement éventuel d'une chaudière ou la rénovation du bâti. Il est plus avantageux de passer aux énergies renouvelables lors du changement programmé de ces équipements ou d'une réhabilitation plus lourde. La facilité de mise en œuvre d'un système à énergie renouvelable par rapport au type d'énergie existante est également prise en compte : ce paramètre peut très bien compenser un temps de retour sur investissement plus important. Par exemple, le temps de retour d'un chauffe-eau solaire est plus faible pour une habitation déjà équipée avec du fioul plutôt qu'avec un cumulus électrique ; toutefois, il est plus facile de remplacer un cumulus électrique par un ballon solaire que de trouver un emplacement pour ce même ballon solaire à proximité de la chaudière au fioul.

2.1.1. LA NATURE DU PARC DE LOGEMENTS EN 2007 Le parc était composé de 161 495 logements en 1999 ; d’après le fichier SITADEL de la DRE (permis de construire entre 1999 et 2007), 15 469 logements ont été construits entre 1999 et 2007 sur les 26 communes du territoire de la Métro, ce qui porte à 176 964 le nombre de logements sur le territoire. À partir des données du recensement de la population réalisé par l’INSEE en 1999 et du fichier SITADEL, nous avons pu reconstituer la nature du parc de logements en 2007 :

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..1133

47 393 construits après 1975,soit 33% des logements collectifs

176 964 logements en tout sur le territoire de la

Métro

32 800 de maisons, soit 19% des logements

16 723 maison construites avant 1975,

soit 51% des maisons

16 077 maison construites avant 1975,

soit 49% des maisons

144 164 logements collectifs, soit 81% des logements

96 771 construits avant 1975,soit 67% des logements collectifs

Figure 2 : Répartition du parc de logements (sources : INSEE - RPG99, DRE - SITADEL)

Le parc de logement est constitué sans surprise à plus de 80 % d’appartements ; pour 67 % d’entre eux, ils ont été construits avant 1975 (en 1999 ce taux était de 88 %). Les maisons individuelles représentent presque 20 % du parc de logement ; un peu plus de la moitié d’entre elles a été construite avant 1975 (en 1999 ce taux était de 91 %).

2.1.2. LE MODE DE CHAUFFAGE DES LOGEMENTS EN 2007 Le mode de chauffage du logement est un paramètre important puisqu’il conditionne l’opportunité (facilité, rentabilité) de changer de système de chauffage et d’énergie pour un particulier qui souhaiterait s’équiper avec un système à énergie renouvelable. Remarque : Le mode de chauffage influe également pour des bâtiments collectifs, tertiaires ou industriels existants. Les données disponibles et utilisées sont celles du recensement de la population de 1999 complétées par les données du fichier SITADEL.

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..1144

176 964 logements

144 164 logements collectifs81 %

176 964 maisons individuelles19 %

43 203 chauffage central individuel gaz naturel30%

11 336 gaz naturel35%

7 295 électricité22%

24 768 chauffage urbain17%

6 870 fioul21%

20 413 chauffage central collectif gaz naturel14%

674 gaz bouteille2%

38 666 électricité27%

7 106 chauffage central collectif fioul5%

395 chauffage central collectif1%

355 charbon/bois0,2%

387 charbon/bois1%

849 chauffage central individuel fioul0,6%

328 chauffage gaz bouteille0,2%

8 476 autres moyens6%

5 842 autres moyens18%

Autres moyens = poêles, cheminée, cuisinière, radiateur mobile, appareil à accumulation, etc.

Figure 3 : Mode de chauffage dans les logements en 2007 (sources : INSEE - RP99, DRE - SITADEL)

Le gaz naturel est l’énergie la plus utilisée dans les maisons et dans les logements collectifs. L’électricité vient en second poste. Le fioul est encore significatif dans les maisons, mais peu utilisé dans les immeubles. Par contre, presque un immeuble sur six est desservi par le chauffage urbain. Le gaz bouteille, le charbon et le bois sont peu utilisés. Enfin, le recours est des modes de chauffage moins traditionnels (poêles, cheminées, cuisinières, radiateurs mobiles, etc.) est important, surtout dans les maisons (presque une sur cinq en dispose).

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

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2.1.2.1. Les logements collectifs

Chauffages individuels et collectifs confondus, le gaz naturel est l’énergie de chauffage de presque la moitié des logements collectifs sur la Métro. Avec l’électricité, on dépasse les deux tiers des logements. La diversité n’est donc pas très importante en termes d’énergies de chauffage. A noter, une particularité de la Métro : le chauffage urbain est l’énergie de chauffage de près d’un logement collectif sur six.

17%

44%

6%

27%

0,23%0,25%

6%

chauffage urbain gaz naturel fioul électricitégaz bouteille charbon/bois autres moyens

Figure 4 : Répartition des énergies de chauffage des logements collectifs en 2007 (sources : INSEE - RP99, DRE - SITADEL)

Parmi les sources d’énergie les plus facilement substituables se trouvent le fioul et le gaz propane : ce sont des énergies relativement chères et leur utilisation suppose qu’un réseau de distribution de chaleur (radiateurs) existe déjà, contrairement aux logements en chauffage électrique. Ces logements représentent environ 6% du parc de logements collectifs. La mise en œuvre d'énergies renouvelables comme le solaire thermique est possible sur les logements dont la production d'eau chaude sanitaire est collective. Il suffit de placer un ballon solaire en amont du ballon d'ECS existant. Pour le chauffage des logements, c'est plus délicat, puisqu'il faut disposer :

d’un chauffage central collectif, dans le cas du bois-énergie, d'un stockage pour le combustible, pour le solaire, d’une surface importante pour les capteurs (env.

1,5 m²/logement).

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

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2.1.2.2. Les maisons individuelles

21%

18%1%1%

2%

22%35%

chauffage central collectif gaz naturel fioulélectricité gaz bouteille charbon/boisautres moyens

Figure 5 : Répartition des énergies de chauffage des logements collectifs en 2007 (sources : INSEE - RP99, DRE - SITADEL)

Le gaz naturel est l'énergie prépondérante pour le chauffage des maisons, suivi par l’électricité et le fioul qui est toutefois en net recul depuis 19751. Les 18% affectés à « autres moyens » de chauffage concernent les maisons chauffées par des appareils indépendants (poêle à pétrole, radiateur mobile, cuisinière) ou avec une autre énergie (géothermie, énergie solaire). Comme pour les logements collectifs, on peut cibler préférentiellement (mais pas uniquement) les logements chauffés au fioul ou au propane, soit presque un quart des maisons individuelles.

1 Les maisons construites avant 1975 sont majoritairement chauffées au gaz naturel (34%) et au fioul

(34%), l'électricité ne comptant que pour 12%.

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

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Carte 1 : Répartition des différentes énergies de chauffage

des maisons en 2007

2.1.2.3. Evolution des modes de chauffage

Sur les logements collectifs et les maisons individuelles, la répartition des énergies de chauffage a évolué. Le fioul recule très fortement au profit de l'électricité essentiellement. L’électricité et le gaz naturel deviennent quasiment les seules énergies utilisées (85% des logements entre 1990 et 1999). En nombre de logements, l’électricité devance le gaz naturel. À noter toujours, l’importance du chauffage urbain sur le territoire par rapport à d’autres agglomérations.

7%

2% 49%

0,1%5%0,8%36%

chauffage urbain gaz naturel fioulélectricité gaz bouteille charbon/boisautres moyens

Figure 6 : Répartition des énergies de chauffage après 1990 (source : INSEE - RP99)

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

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Si la répartition des énergies de chauffage semble relativement diversifiée pour l'ensemble du parc existant, il n'en est pas de même pour les nouvelles constructions qui s'orientent de plus en plus sur des solutions de chauffage au gaz naturel ou à l'électricité (dont pompes à chaleur). La nécessité de favoriser les énergies renouvelables en substitution du gaz est évidente puisqu'il s'agit là de réduire les émissions de gaz à effets de serre, quant à la substitution de l'électricité, les arguments sont, là aussi, multiples :

1. la demande d'électricité doit être limitée pour le chauffage si l'on veut éviter le recours important à des centrales thermiques en hiver (le chauffage électrique est responsable à hauteur de 180 gCO2/kWh ou 500 gCO2/kWh selon la méthodologie de calcul2, alors que la moyenne annuelle pour l'électricité est d’environ 80 gCO2/kWh),

2. la prise en compte de l’énergie primaire dans la réglementation milite pour l’utilisation de systèmes de chauffage très performants et la substitution des systèmes conventionnels électriques (une centrale nucléaire ou thermique a un rendement de 35% environ, auquel déplorable il faut ajouter les pertes dans le réseau de transport),

3. les systèmes de chauffage à l'électricité entraînent d'importants et coûteux investissements pour le renforcement des réseaux électriques.

2.1.3. LE MODE DE CHAUFFAGE DE L’EAU CHAUDE SANITAIRE Le mode de chauffage de l’eau chaude sanitaire n’est pas une donnée disponible dans le recensement de la population de l’INSEE. Seule l’énergie de chauffage est connue ; il nous faut donc prendre une hypothèse dans la mesure où cette énergie n’est pas nécessairement la même que pour le chauffage du logement. L’eau chaude sanitaire peut être assurée par les énergies suivantes : l’électricité, le gaz (de ville ou en bouteille), un réseau de chaleur et plus rarement par le fioul.

2 Note ADEME/EDF, 2005 : contenu moyen de 180 gCO2/kWh - Note ADEME/RTE, 2007 : contenu

marginal de 500gCO2/kWh.

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..1199

Nous prendrons les hypothèses suivantes pour la détermination de l’énergie de chauffage de l’eau chaude sanitaire :

19 234 ECS électrique58,6%

11 336 ECS au gaz naturel34,6%

1 374 ECS au fioul4,2%

540 ECS au gaz bouteille1,6%

316 ECS collective1%

58 699 ECS électrique40,7%

43 203 ECS au gaz naturel30%

41 969 ECS collective29,1%

170 ECS au fioul0,1%

123 ECS au gaz bouteille0,1%

176 964 logements

144 164 logements collectifs

32 800 maisons

Figure 7 : Mode de chauffage de l’eau chaude sanitaire en 2007 (sources : INSEE - RP99, DRE - SITADEL)

2.2. LA DYNAMIQUE DU LOGEMENT Nous nous intéressons à la dynamique du logement entre 1999 et 2007. Ces données nous renseignent quant au nombre de logements collectifs et de maisons individuelles qui ont été construits en neuf ans sur le territoire. La plupart de ces maisons individuelles auraient pu être équipées d'un système solaire combiné ou d’une chaufferie bois. Cette approche sur la dynamique du logement, sur une période de neuf ans, met également en évidence que si un effort important doit être effectué pour que ces logements et maisons soient équipés d'énergies renouvelables, le parc existant est toutefois beaucoup plus important en regard du nombre de constructions neuves réalisées. Près de 13 000 logements collectifs et de 2 600 maisons ont été construits en neuf ans (entre 1999 et 2007) sur un total de plus de 144 000 logements collectifs et près de 33 000 maisons sur le territoire de la Métro (en 2007). Le gisement est donc beaucoup plus important sur les constructions existantes - sur lesquelles il est toutefois plus difficile d'intervenir que sur le neuf.

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

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Carte 2 : Dynamique du logement entre 1999 et 2007

La création d’une dynamique importante sur le neuf permettrait de motiver les propriétaires (surtout de maisons individuelles) à équiper leur patrimoine de systèmes à énergies renouvelables. La dynamique de construction retenue pour l’analyse des gisements nets à l’horizon 2020 est d’environ 1 600 logements/an et 300 maisons/an. Il faut noter que cette dynamique de construction est sensiblement équivalente à ce qu’il nous a été donné par le service Habitat – Logement de la Métro (1 800 logements/an en première estimation).

2.3. LES GRANDS PROJETS DE CONSTRUCTION ET D’AMENAGEMENT

Nous avons tenu compte des projets Giant et Campus dans les gisements nets. Une production prévisionnelle de 50 000 MWh/an pour du chauffage au bois a été estimé. Bien que le projet du ruban photovoltaïque de 2km de long ai été abandonné, nous avons conservé une puissance en photovoltaïque importante pour l’équivalent d’un ou deux projets d’envergure (12 MWc et 10 200MWh/an).

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

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3. ANALYSE CARTOGRAPHIQUE

3.1. TYPOLOGIE DES BATIMENTS Nous avons établi une typologie des bâtiments sur la base des caractéristiques des toitures (terrasse ou inclinée), de la hauteur des bâtiments ainsi que sur leur positionnement en regard de la cartographie Corine Land Cover3. Cette typologie nous permet de faire la distinction entre les maisons d'habitations et les immeubles. Cela nous permet également d'identifier les bâtiments en zone industrielle.

Carte 3 : Répartition des maisons, immeubles et bâtiments industriels

3 Corine Land Cover est une base de données géographique issue du programme européen CORINE

(COordination de l’INformation sur l’Environnement). C’est un véritable référentiel d’occupation du sol suivant 44 postes répartis selon 5 grands types d'occupation du territoire : Territoires artificialisés, Territoires agricoles Forêts et milieux semi-naturels, Zones humides, Surfaces en eau.

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16 411 738 m² de toiture

Immeubles71% en toiture inclinée

33%4 662 199 m² de toiture

29% en toiture terrasse

Maisons97% en toiture inclinée

39%5 402 650 m² de toiture

3% en toiture terrasse

Bâtiments en zone

industrielle61% en toiture inclinée

28%6 346 889 m² de toiture

39% en toiture terrasse

Bâtiment Typologie toiture

Surface (m²)

Bâtiment industriel Inclinée 2 846 406 17%Bâtiment industriel Terrasse 1 815 793 11%Immeuble Inclinée 3 837 147 23%Immeuble Terrasse 1 565 503 10%Maison Inclinée 6 166 626 38%Maison Terrasse 180 263 1%

16 411 738 100%

Tableau 1 : Répartition des surfaces de toiture par type de bâtiment et de toiture

Figure 8 : Répartition des surfaces de toiture par type de bâtiment et de toiture

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

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3.2. LES CONTRAINTES REGLEMENTAIRES DE PROTECTION DU PATRIMOINE BATI

Le positionnement d'un bâtiment en regard des protections patrimoniales définit les possibilités d'implanter un capteur solaire thermique ou photovoltaïque sur une toiture. Il faut également tenir compte des dispositions générales du PLU (Plan Local d'Urbanisme) qui indique les contraintes à respecter. Dans certains secteurs, des règlements plus contraignants existent (Site classé, ZPPAUP, périmètre des monuments historiques …). Nous présentons ci-après le classement de ces zones de protection de la plus contraignante à la moins rédhibitoire pour l'implantation de panneaux solaires. La réglementation va prochainement évoluer à la suite du Grenelle de l’environnement. En effet, la mesure N°4 présentée dans le document « 50 mesures pour un développement des énergies renouvelables à haute qualité environnementale » précise : Mesure n°4 - Le permis de construire ne pourra plus s’opposer à l’installation de systèmes de production d’énergie renouvelable sur les bâtiments, sauf dans des périmètres nécessitant une protection, identifiés par l’autorité compétente en matière de plan local d’urbanisme, ou dans des zones spécifiques (secteur sauvegardé, site inscrit ou classé, …). Cela signifie notamment que la notion du périmètre de 500 m aux abords d’un monument historique devrait être repensée et évoluer vers une définition plus précise de la zone d’interaction avec le monument historique. Les indications ci-dessous ne tiennent pas compte de ces évolutions qui ne sont pas encore actées.

1. Les secteurs sauvegardés Les capteurs solaires vont très difficilement s’insérer dans un secteur sauvegardé. Il n’est pas envisageable d’installer des capteurs solaires dans un secteur sauvegardé, à moins qu’ils ne soient pas visibles depuis l’espace public.

Il n’y a pas de secteur sauvegardé en Isère.

2. Les sites classés Les capteurs solaires devront être parfaitement intégrés au site. Il faut absolument éviter les pièces rapportées et les perceptions visuelles qui entreraient en concurrence avec le site classé. Il paraît difficile d’installer des capteurs solaires dans un site classé.

Deux sites classés sur le territoire : la propriété Léon Besson et le Rocher du Fontanil.

3. Les ZPPAUP (Zones de Protection du Patrimoine Architecturale, Urbain et Paysager)

L’implantation de capteurs solaires à l’intérieur d’une ZPPAUP est délicate puisque les capteurs ne devront pas être visibles du domaine public. Au cas où cela s’avérerait impossible, les capteurs devront offrir une discrétion maximale en recherchant une teinte assurant un fondu avec le matériau dominant de couverture. Dans tous les cas, un positionnement en façade principale est strictement interdit.

Le centre historique de Grenoble est classé en ZPPAUP.

4. Les monuments historiques

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L’implantation d’un champ solaire est possible dans un périmètre de 500 mètres de rayon autour d’un édifice protégé, sous réserve d’étudier précisément les perceptions du champ solaire depuis les édifices et d’effectuer un examen des covisibilités de l’édifice et du champ solaire depuis différents points de vue remarquables.

Il y a 49 monuments historiques sur le territoire (d’une croix en pierre jusqu'à un édifice comme une cathédrale ou un château).

5. Les sites inscrits L’implantation d’un champ solaire est possible dans un site inscrit, sous réserve d’étudier précisément les perceptions du champ solaire depuis les édifices et d’effectuer un examen des covisibilités de l’édifice et du champ solaire depuis différents points de vue remarquables.

Il y a 17 sites inscrits sur le territoire (exemple : place de Verdun à Grenoble).

Carte 4 : Le patrimoine culturel

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D’après la classification présentée et les différentes zones protégées au titre patrimonial, une carte représentant quatre niveaux d'enjeu pour l'implantation de panneaux solaires a pu être réalisée (voir page suivante) :

1. un niveau d'enjeu rédhibitoire où l'implantation de panneaux solaires est interdite,

2. un niveau d'enjeu fort où l'implantation de panneaux solaires est difficile,

3. un niveau d'enjeu moyen où l'implantation de panneaux solaires est délicate,

4. les zones où il n'y a pas de contraintes patrimoniales.

Carte 5 : Niveau d’enjeu pour l’implantation de panneaux solaires au regard des contraintes patrimoniales

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

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Contraintes (patrimoine culturel) Surface (m²)

Implantation impossible 0 0%Implantation difficile 631 205 4%Implantation délicate 1 536 568 9%Pas de contrainte 14 243 965 87%

Tableau 2 : Répartition des surfaces de toiture par contrainte patrimoniale

Si dans l'ensemble peu de toitures semblent concernées par une contrainte d'ordre patrimonial, il faut toutefois noter que sur certaines communes la surface de toitures en zones délicates est quasiment aussi importante que la surface de toitures en zones non contraintes (exemple : Domène, Veurey-Voroize, Sassenage) voire même est plus importante comme sur la commune de Corenc. Ceci est dû à la présence de monuments historiques. Aucune zone sur le territoire de la Métro ne présente une interdiction d’implantation de capteurs solaires du fait d’une protection patrimoniale forte. Le plus fort niveau de contrainte implique une implantation difficile ; il s’applique sur le site classé situé sur la commune de Sassenage et dans la ZPPAUP du centre historique de Grenoble.

3.3. LES CONTRAINTES D’EXPOSITION : BATIMENT A L’OMBRE Nous avons isolé les toitures de tous les immeubles ou maisons qui sont à l'ombre du fait de la présence d'un bâtiment de plus grande hauteur situé au sud. Pour cela, seuls les bâtiments susceptibles d'être à l'ombre de 10 heures à 14 heures (heure solaire) pendant plus de six mois de l'année ont été pris en compte. Ainsi, le bâtiment 2 sur la figure ci-dessous est considéré comme non favorable à l'implantation de panneaux solaires. Par contre, le bâtiment 3 n'étant à l'ombre qu'en début de matinée nous ne l'avons pas éliminé puisque l'ensoleillement à cette période de la journée est moins important. L'orographie est bien sûr prise en compte dans le cadre de cette analyse.

Figure 9 : Méthodologie de prise en compte des bâtiments à l’ombre

La carte suivante fait apparaître les bâtiments susceptibles d'être à l'ombre (en rouge) pendant une période trop importante dans l'année pour que la production de panneaux solaires qui y seraient installés soit intéressante.

Bât 2

Bât 3

14 heures

Zone d'ombre du mois d'octobre au mois de février

Bien qu'étant à l'ombre en début de

matinée, ce bâtiment n'est pas pris en

compte

Bât 1

10 heures

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

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Carte 6 : Représentation des bâtiments à l’ombre

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

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Type de bâtiment Type de toiture Surface à l'ombre (m²) en % de la surface totale

Immeuble Inclinée 449 481 12%Immeuble Terrasse 139 917 9%Maison Inclinée 408 746 7%Maison Terrasse 42 284 23%Bâtiment industriel Inclinée 227 196 8%Bâtiment industriel Terrasse 58 749 3%

1 326 373 8%

Tableau 3 : surfaces de toiture à l’ombre par typologie de bâtiment

Les bâtiments le plus souvent à l’ombre sont les maisons avec toiture-terrasse, mais elles représentent le plus faible nombre de bâtiments. Ce sont ensuite les immeubles qui sont les plus touchés. D’une manière générale, les bâtiments se font peu d’ombre de manière continue les uns aux autres.

3.4. LES CONTRAINTES D’ORIENTATION DES BATIMENTS L'orientation des bâtiments est également un paramètre dont il faut tenir compte dans le cas de l'implantation d'un générateur photovoltaïque ou de capteurs solaires thermiques. Cette orientation doit être idéalement au sud. Voilà pourquoi nous avons identifié toutes les maisons et immeubles dont les toitures sont à deux pans et mal orientées pour l'implantation de ces systèmes. Seuls les bâtiments rectangulaires sont pris en compte puisqu'il y a une incertitude sur l'orientation des toitures pour les bâtiments carrés. Les bâtiments qui ont une toiture orientée en deçà du sud-est et au-delà du sud-ouest sont considérés comme n'étant pas favorables à l'implantation de capteurs solaires. Ainsi sur la figure ci-dessous, le bâtiment A est bien orienté, le bâtiment B se trouve en limite acceptable et le bâtiment C est identifié comme étant mal orienté.

X1 X3

Y2

Y4

X1 X3

Y2

Y4

Bâtiment A Bâtiment B Bâtiment C

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..2299

Type de bâtiment Surfaces des toitures à deux pans mal orientées

en % de la surface totale

Immeuble 1 171 157 22%Maison 1 445 280 23%Bâtiment industriel 684 665 15%

Typologie de bâtiment

Type de toiture Surface sans aucune

contrainte(m²)

en % de la surface totale de

la typologieImmeuble Terrasse 1 335 940 85%Immeuble Inclinée 1 705 229 44%Maison Inclinée 3 924 372 64%Maison Terrasse 132 870 74%Bâtiment industriel Terrasse 1 710 560 94%Bâtiment industriel Inclinée 1 817 046 64%

10 626 017

Tableau 4 : Surface des toitures à deux pans mal orientées

3.5. SYNTHESE DES CONTRAINTES PATRIMONIALES ET D’ENSOLEILLEMENT

Nous présentons ici les surfaces qui n'ont aucune contrainte, patrimoniale ou technique, et qui sont donc susceptibles d'accueillir des panneaux solaires. Les tableaux ci-dessous présentent les résultats à l’échelle de la Métro, mais ils sont disponibles à l’échelle communale. Les données détaillées en fonction du type de toiture sont utilisées essentiellement pour la filière photovoltaïque, pour les autres filières, on utilise les ratios ci-dessous.

Typologie de bâtiment

Surface sans aucune

contrainte(m²)

en % de la surface totale

de la typologie

Immeuble 3 041 169 56%

Maison 4 057 242 64%

Bâtiment industriel 3 527 606 76%10 626 017

Tableau 5 : Surface de toiture sans aucune contrainte

Cette analyse cartographique du potentiel solaire montre que la grande majorité des bâtiments de l’agglomération ne subit ni contrainte réglementaire ni contrainte d’ensoleillement. Ces surfaces d’immeubles, de maisons et de bâtiments industriels sans contrainte totalisent plus de dix millions de mètres carrés. Elles concernent en moyenne plus d’un immeuble sur deux, deux maisons sur trois et les trois quarts des bâtiments industriels sur le territoire de La Métro.

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..3300

Energie substituée Gaz nat Fioul Propane Electricité HC Chauffage urbain

Temps de retour investisseur (ans) 13 10 8 12 14

Nombre total de maisons (cible totale)

11 336 1 374 540 19 234 316

CHAUFFE-EAU SOLAIRE POUR LES MAISONS

INDIVIDUELLES

4. PRESENTATION DES GISEMENTS NETS

4.1. LES FILIERES « SOLAIRE THERMIQUE »

4.1.1. LES CHAUFFE-EAU SOLAIRES INDIVIDUELS (CESI)

4.1.1.1. Considérations économiques

Nous indiquons ci-après les temps de retour sur investissement d'une installation solaire pour le chauffage de l'eau chaude sanitaire, suivant l’énergie qu’elle substitue :

Électricité heure creuse : dans une optique de renouvellement d'un cumulus électrique en fin de vie

Tableau 6 : Temps de retour sur investissement de l'eau chaude solaire pour l'habitat

Ces temps de retour sur investissement tiennent compte d'une augmentation du coût des différentes énergies et de l'inflation. Ils ont été calculés pour une installation solaire thermique de 4,5 m² (moyenne des installations sur l’agglomération). Le crédit d'impôt est bien sûr pris en compte tout comme les subventions de la Région (le temps de retour étant beaucoup plus important sinon).

4.1.1.2. Considérations techniques

Nous ne prendrons pas en compte les quelques maisons alimentées par le chauffage urbain. Les maisons équipées d'un cumulus électrique seront prises en compte malgré un temps de retour sur investissement important. En effet, la facilité de mise en œuvre d'un chauffe-eau solaire individuel sur une maison équipée d'un cumulus, compensera en partie le temps de retour plus important. Les cibles indiquées dans le tableau - maisons chauffées par les différentes énergies - sont pondérées par le coefficient déterminé avec l'approche cartographique sur les contraintes d'implantation des panneaux solaires afin de déterminer le gisement atteignable techniquement et légalement (gisement net). Pour les maisons, 64 % sont « éligibles » pour l'installation de capteurs solaires (voir Tableau 5 : Surface de toiture sans aucune contrainte).

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..3311

CHAUFFE-EAU SOLAIRE INDIVIDUEL DANS L'HABITAT

EXISTANT

Nombre total de Maisons(cible totale) 19 234 1 374 540 11 336

Energie utilisée pour l'eau chaude sanitaire Electricité Fioul Gaz bouteille Gaz naturel

Gisement net CESI(nb d'installations) 12 295 878 345 7 246

Gisement net annuel(nb d'installations) 1 025/an 59/an 23/an 483/an

CHAUFFE-EAU SOLAIRE INDIVIDUEL DANS L'HABITAT

NEUF

Nombre de Maisons/an(cible totale)

146/an 3/an 8/an 167/an

Energie utilisée pour l'eau chaude sanitaire Electricité Fioul Gaz propane Gaz naturel

Gisement net annuel CESI (nb d'installations) 93/an 2/an 5/an 107/an

Gisement net des chauffe-eau solaires individuels dans les maisons existantes :

Tableau 7 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires individuels sur le parc des maisons existantes

Le gisement net annuel tient compte du renouvellement des équipements (tous les 15 ans pour une chaudière fioul ou gaz et tous les 12 ans pour un cumulus électrique). Il est en effet plus facile de proposer un CESI lors du changement des actuels systèmes de chauffage de l'eau chaude sanitaire. Gisement net des chauffe-eau solaires individuels dans les maisons neuves : Le gisement net des chauffe-eau solaires individuels est présenté dans le tableau ci-dessous, sachant qu'il est préférable de s'orienter sur un système solaire combiné (chauffage + eau chaude) lorsque l'habitation n'est pas construite.

Tableau 8 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires individuels sur le parc des maisons neuves

Rappel des données 2007 : Fin 2007, le nombre total de CESI installés sur le territoire de l’agglomération grenobloise était de 299 pour une surface totale de 1 380 m².

x 64%

x 64%

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..3322

Energie substituée Gaz nat Fioul Propane Electricité HC Chauffage urbain

Temps de retour investisseur (ans) 12 9 7 15 13

Nombre total de maisons (cible totale)

11 336 6 870 674 7 295 395

SYSTEME SOLAIRE

COMBINE POUR LES MAISONS

INDIVIDUELLES

4.1.2. LES SYSTEMES SOLAIRES COMBINES (SSC)

4.1.2.1. Considérations économiques

Nous indiquons ci-après les temps de retour sur investissement d'une installation solaire pour le chauffage d'une habitation et de l'eau chaude sanitaire (ECS) :

Électricité heure creuse : dans une optique de renouvellement d'un cumulus électrique en fin de vie

Tableau 9 : Temps de retour sur investissement du chauffage solaire pour l'habitat

Ces temps de retour sur investissement tiennent compte d'une augmentation du coût des différentes énergies et de l'inflation. Ils ont été calculés pour une installation solaire thermique de 19 m² (moyenne des installations existantes sur l’agglomération). Le crédit d'impôt est bien sûr pris en compte tout comme les subventions de la Région (le temps de retour étant beaucoup plus important sinon).

4.1.2.2. Considérations techniques

Pour les maisons existantes, les maisons chauffées au gaz naturel, de même que les quelques maisons alimentées par le chauffage urbain et celles chauffées à l'électricité, ne sont pas prises en compte. Seules les maisons équipées d'un système de chauffage au gaz propane ou au fioul seront prises en compte. Pour une habitation chauffée à l'électricité la mise en œuvre d'un chauffage solaire demanderait un investissement trop important, et pour les habitations chauffées au gaz naturel ou via le chauffage urbain, le temps de retour sur investissement est trop important. L'idéal pour l'installation d'un système solaire combiné est de se trouver en présence d'un plancher chauffant existant à basse température qui peut être alimenté par une pompe à chaleur air-eau par exemple. Pour les maisons neuves, toutes les énergies sauf le chauffage urbain (complexité de mise en place) sont prises en compte ; en effet, les coûts sont nettement réduits lorsque l’installation est prévue dès la conception de la maison, ce qui la rend plus attractive même si l’énergie principale de chauffage de la maison est « peu chère ». La mise en place d'un système solaire combiné impose de trouver un espace dégagé orienté au sud et incliné à plus de 45°, cela signifie qu'il ne sera pas possible d'implanter ces systèmes sur toutes les habitations ciblées. Voilà pourquoi nous avons

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..3333

SYSTEME SOLAIRE COMBINE DANS L'HABITAT EXISTANT

Nombre total de Maisons(cible totale) 6 870 674

Energie utilisée pour l'eau chaude sanitaire Fioul Gaz Propane

Gisement net SSC(nb d'installations) 2 196 216

Gisement net annuel(nb d'installations) 146/an 14/an

SYSTEME SOLAIRE COMBINE DANS L'HABITAT NEUF

Nombre de Maisons/an(cible totale)

69/an 166/an 17/an 10/an

Energie utilisée pour le chauffage Electricité Gaz naturel Fioul Gaz bouteille

Gisement net annuel SSC(nb d'installations) 22/an 53/an 5/an 3/an

volontairement pris un coefficient de 50% qui sera appliqué en plus de celui que nous avons déterminé avec l'approche cartographique sur les contraintes d'implantation des panneaux solaires. Gisement net des systèmes solaires combinés dans les maisons existantes :

Tableau 10 : Gisement net pour les systèmes solaires combinés dans les maisons existantes

Le gisement net annuel tient compte du renouvellement des équipements (tous les 15 ans pour une chaudière fioul ou gaz). Il faudra en effet proposer un système solaire combiné lors du changement des actuels systèmes de chauffage de l'habitation et de l'eau chaude sanitaire. Gisement net des systèmes solaires combinés dans les maisons neuves :

Tableau 11 : Gisement net pour les systèmes solaires combinés sur des maisons neuves

Le gisement dans les habitations neuves est inférieur à ce qu'il serait possible de faire sur les maisons existantes.

Rappel des données 2007 : Fin 2007 le nombre total de SSC installés sur le territoire de l’agglomération grenobloise était de 34 pour une surface totale de 646 m².

x 64% x 50%

x 64% x 50%

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..3344

Energie substituée Gaz nat Fioul Propane Electricité Chauffage urbain

Temps de retour investisseur (ans) 18 16 7 13 14

Nombre total de logements (cible totale)

20 413 7 106 174 38 666 24 768

CHAUFFE-EAU SOLAIRE

COLLECTIF

4.1.3. LES CHAUFFE-EAU SOLAIRES COLLECTIFS (CESC)

4.1.3.1. Considérations économiques

Nous indiquons ci-après les temps de retour sur investissement d'une installation solaire pour le chauffage de l'eau chaude sanitaire pour les différentes énergies existantes :

Tableau 12 : Temps de retour sur investissement de l'eau chaude solaire pour les logements collectifs

Ces temps de retour sur investissement tiennent compte d'une augmentation du coût des différentes énergies et de l'inflation. Ils ont été calculés pour une installation solaire thermique de 45 m² (moyenne des installations existantes sur l’agglomération). Les subventions de la Région - 30 % - sont prises en compte (le temps de retour étant beaucoup plus important sinon).

4.1.3.2. Considérations techniques

Dans l’habitat collectif Les immeubles collectifs existants équipés d'un chauffage de l'eau chaude sanitaire individuel (type chaudière gaz ou cumulus électrique) ne sont pas pris en compte. Seuls les bâtiments existants équipés d'eau chaude solaire collective au fioul ou au propane sont comptabilisés pour l'analyse du gisement net. Les bâtiments existants raccordés au réseau de chaleur et au gaz naturel sont moins disposés à basculer sur l'énergie solaire (temps de retour sur investissement plus important). Pour les immeubles collectifs neufs, les chauffages au gaz naturel et électricité sont pris en compte ; en effet, les coûts sont nettement réduits lorsque l’installation est prévue dès la conception de l’immeuble, ce qui la rend plus attractive même si l’énergie principale de chauffage est « peu chère ». Les autres énergies n’ont pas été prises en compte en raison essentiellement du faible nombre d’immeubles y recourant. La cible indiquée dans le tableau est pondérée avec le coefficient issu de l'approche cartographique sur les contraintes d'implantation des panneaux solaires afin de déterminer le gisement atteignable techniquement et légalement (gisement net). Pour

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..3355

CHAUFFE-EAU SOLAIRE COLLECTIF DANS LES

IMMEUBLES EXISTANTS

Nombre total de logements 7 106 174

Energie utilisée pour l'eau chaude sanitaire Fioul Gaz propane

Gisement net pour les chauffe-eau solaire collectifs

(nb de m²)6 000 147

Gisement net CESC (nb d'installations) 133 3

CHAUFFE-EAU SOLAIRE COLLECTIF DANS LES IMMEUBLES NEUFS

Nombre de logements/an 498/an 933/an

Energie utilisée pour l'eau chaude sanitaire Gaz naturel Electricité

Gisement net annuel pour les chauffe-eau solaire collectifs

(nb de m²)420/an 787/an

Gisement net annuel pour les chauffe-eau solaire collectifs

(nb d'installations)9/an 17/an

les immeubles 56 % sont « éligibles » pour l'installation de capteurs solaires (voir Tableau 5 : Surface de toiture sans aucune contrainte). Nous avons retenu un ratio de 1,5 m² de capteur solaire installé par logement et pour estimer le nombre d'installations, nous avons repris le chiffre de 45 m² par installation (moyenne des installations collectives sur le territoire de l’agglomération grenobloise). Gisement net des chauffe-eau solaires collectifs dans l’habitat collectif existant :

Tableau 13 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires collectifs sur le parc de logements collectifs existants

Un système solaire pour l'eau chaude sanitaire sur un immeuble collectif peut-être mis en œuvre n'importe quand dans la mesure où il s'agit de préchauffer l'eau sanitaire et donc d'installer un ballon solaire en amont du préparateur d'eau chaude existant. Gisement net des chauffe-eau solaires collectifs dans l’habitat collectif neuf : Nous avons pris la même pondération pour calculer le gisement net annuel dans les immeubles neufs.

Tableau 14 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires collectifs sur des immeubles de logements neufs

x 1,5 m²/logement x 56%

x 1,5 m² par logement x 56%

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AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..3366

CHAUFFE-EAU SOLAIRE COLLECTIF SUR LES

BATIMENTS PUBLICS NEUFS

Type de bâtiment

m² construit par an(cible totale)

Consomation d'eau chaude annuelle(MWh/an)

Gisement net annuelsurface installée (m²) 514/an 15/an 353/an

30 267/an 625/an 15 645/an

912/an 27/an 627/an

Santé, action sociale (hôpital, maison de retraite, crèche, caserne de pompiers, etc.)

Hébergement (foyer de personnes agées, d'étudiants, de jeunes travailleurs, hotel, etc.)

Bâtiment culture et loisir (salle de sport, patinoire, vestiaire, salle polyvalente, foyer

rural, etc.)

Sur les bâtiments publics neufs Certains bâtiments publics sont tout à fait adaptés à l’installation de capteurs solaires thermiques pour la production d’eau chaude sanitaire : c’est le cas par exemple d’établissements de santé ou d’action sociale, d’hébergement, de bâtiments accueillant des activités culturelles et de loisirs, etc. Les données concernant la construction de ce type de bâtiments sont disponibles par l’intermédiaire du fichier SITADEL de la DRE (voir § sur la Dynamique de construction). Les catégories de regroupement utilisées dans ce fichier ne correspondent pas forcément toutes à des bâtiments qui pourraient être équipés d’installations solaires (exemple : auditorium ou bibliothèque pour la catégorie culture/loisir), c’est la raison pour laquelle un coefficient de 50% a été appliqué aux chiffres du fichier pour estimer le nombre de bâtiments intéressants. Les besoins en eau chaude sanitaire de ces bâtiments ont ensuite été calculés grâce aux données du CEREN (consommations unitaires par branche à climat normal). A partir des données de consommation, les surfaces de capteurs nécessaires ont été calculées puis pondérées avec les coefficients obtenus à partir de l’analyse cartographique. Gisement net des chauffe-eau solaires collectifs dans les bâtiments publics neufs :

Tableau 15 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires sur des bâtiments publics neufs

Rappel des données 2007 :

Fin 2007 le nombre total d'installations solaires collectives sur le territoire de l’agglomération grenobloise était de 72 pour une surface totale de 3 268 m².

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AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..3377

4.1.4. LE CHAUFFAGE DES PISCINES

4.1.4.1. Considérations économiques

L'investissement pour la solarisation d’une piscine est généralement amorti sur une période de 4 à 6 ans (suivant l’énergie substituée et le type de capteurs installés - moquettes ou vitrés). Les piscines pour lesquelles une installation solaire est avantageuse sont celles utilisant actuellement une énergie de chauffage relativement chère (comme l’électricité ou le fioul). Cependant, la substitution du gaz naturel reste également intéressante bien que le temps de retour soit plus long.

4.1.4.2. Considérations techniques

Parmi les 46 bassins existants sur le territoire de l’agglomération grenobloise, seules celles ayant une surface supérieure à 200 m² ont été retenues : ce sont celles qui ont a priori une utilisation continue. La surface de ces 29 piscines de plus de 200 m² s'élève à 12 165 m², ce qui pourrait représenter une surface de capteurs solaires de 6 000 m². La principale contrainte pour la solarisation d’une piscine est de disposer d’une surface disponible suffisante, au sol ou en toiture, pour y implanter les capteurs, car la surface de capteurs nécessaire est égale, en première approximation, à la moitié de la surface du bassin à chauffer. Pour refléter cette contrainte, un coefficient de 50% a été appliqué, en considérant que seule une piscine sur deux pourrait être équipée. Enfin, nous avons pris comme hypothèse que 5 piscines sont équipées par an. Le gisement net est donc de 525 m² environ par an pendant 6 ans.

Gisement net des installations solaires pour les piscines existantes :

Tableau 16 : Gisement net pour les installations solaires dans les piscines existantes

Actuellement, il n’y a pas de piscine équipée en solaire thermique, que ce soit pour le maintient en température des bassins ou pour le préchauffage de l’eau de renouvellement des bassins et/ou de l’eau chaude sanitaire, sur l’agglomération de Grenoble.

MOQUETTE SOLAIRE POUR LES BASSINS EXISTANTS

Type de bâtiment

nb de bassins(cible totale)

Gisement global pour les moquettes solaires

(nb de m²)Gisement net annuelsurface installée (m²)

(5 piscines /an)

Bassins(surface >200)

29

3 041

1 049

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AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..3388

Carte 7 : Positionnement des piscines et surface des bassins

4.1.5. LE SOLAIRE DANS L’INDUSTRIE Les activités qui se prêtent le mieux à l'installation d'un chauffe-eau solaire sont les activités annuelles pour lesquelles la consommation d'eau chaude est importante (industrie agro-alimentaire, papeterie, etc.). Sur la base des données de construction SITADEL sur les bâtiments industriels hors stockage, il est possible d’estimer un gisement net : en effet, il est plus facile de concevoir une installation de ce type dès la conception d’un bâtiment. Ces bâtiments ont été pondérés par les coefficients obtenus pour les bâtiments industriels (zones d’activité) à partir de l’analyse cartographique (76%). Le résultat a encore été multiplié par 5 % car l’étude au cas par cas de ces industries risque d’en

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AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..3399

SOLAIRE HAUTE- TEMPERATURE POUR

L'INDUSTRIE

Type de bâtiment

nb d'industrie(cible totale)

Gisement net annuel(nb d'installations)

Laiterie, abattoir, cave vinicole, usines, etc.

41/an

2/an

faire émerger un grand nombre pour lequel une installation de chauffage solaire de l’eau n’est pas adaptée. Gisement net du solaire thermique dans l’industrie :

Tableau 17 : Gisement net pour le solaire thermique dans l’industrie

4.2. LES FILIERES « BOIS ENERGIE »

4.2.1. DEMARCHE ET NOTE METHODOLOGIQUE Le bois énergie dans l'habitat est étudié d'une part dans le cadre d'un chauffage d'appoint, pour favoriser des équipements performants, et d'autre part, pour le chauffage des maisons neuves ou existantes se prêtant à l'installation d'une chaufferie bois. Dans le secteur collectif, la démarche consiste essentiellement à s'intéresser à l'implantation de chaufferies bois collectives et aux réseaux de chaleur.

4.2.2. LES POELES ET INSERTS Les appareils de type inserts ou poêles sont fréquemment installés en appoint sur les maisons chauffées à l'électricité. Au plan national, un ménage sur deux en résidence principale déclare posséder un chauffage au bois, insert ou poêle (d’après les chiffres clés du bâtiment, ADEME 2007). D’autre part, pour la promotion des équipements performants de type inserts ou poêles à bois, toutes les maisons actuellement équipées par des équipements anciens forment un gisement potentiel. L’enjeu est important puisqu’il consiste, d’une part à moderniser un parc d’équipements estimé à plus de 5 000 cheminées et poêles, et d’autre part à équiper de poêles les maisons actuellement chauffées à l’électricité, au fioul ou au gaz naturel qui n’en possèdent pas. Sur les maisons qui ne sont actuellement pas équipées de poêles ou inserts, un coefficient de 50 % a été affecté compte tenu de la difficulté d’installer un conduit de fumée. En ce qui concerne les maisons neuves, on considère qu’il serait possible d'équiper les trois quarts des maisons situées en dehors des zones de tissu urbain dense.

x 76% x 5%

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..4400

câbles chauffantEnergie substituée Gaz nat Fioul Propane Electricité HP Electricité HC

Temps de retour investisseur 11 1 1 3 7

Nombre total de maisons (cible totale)

11 336 6 870 674 7 295

CHAUDIERE INDIVIDUELLE

AUTOMATIQUE AU BOIS

BOIS ENERGIE SUR LES MAISONS

Gisement net pour les poêles et inserts performants (nb)

Cible envisagée

Poêles, inserts

maisons existantes chauffage électrique, f ioul, gaz

26 176

13 088

Constructions neuves par an325

Poêles, inserts

163/an

Gisement net des équipements poêles et inserts sur les maisons :

Tableau 18 : Gisement net pour les équipements de poêles et inserts

4.2.3. LES CHAUDIERES AUTOMATIQUES DANS L’HABITAT INDIVIDUEL

4.2.3.1. Considérations économiques

Nous indiquons ci-après les temps de retour sur investissement d'une chaufferie bois par rapport aux différentes énergies existantes :

Tableau 19 : Temps de retour sur investissement des chaudières automatiques au bois dans l'habitat

Ces temps de retour sur investissement tiennent compte d'une augmentation du coût des différentes énergies et de l'inflation. Ils ont été calculés pour une chaufferie bois aux granulés de 15 kW (utilisée dans une maison de 160 m²) et comparés avec un investissement traditionnel (le prix de la fourniture et de la pose d’une chaudière ou d’un système de chauffage électrique ainsi que des émetteurs). Ils sont calculés par comparaison entre une chaudière granulés bois et l’installation de chauffage indiquée dans le tableau. Le calcul est effectué dans le cadre du remplacement de l’installation existante lorsque celle-ci est en fin de vie. Le crédit d'impôt est pris en compte tout comme les subventions de la Région Rhône-Alpes (le temps de retour étant beaucoup plus important sinon).

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..4411

BOIS ENERGIE SUR LES MAISONS

Gisement net pour les chaudières individuelles

(nb d'installations)

Cible envisagée Maisons neuves (>150m²) par anMaisons existantes Chauffage fioul et gaz

propane

7 932 251Chaudière bois individuelle Chaudière bois individuelle

1 839 58/an

Pour l'installation de chaudières aux granulés de bois, nous orientons notre approche sur les propriétaires actuellement chauffés au fioul et au gaz propane. Ce sont eux qui sont le plus enclins à changer d'énergie compte tenu de la hausse des prix depuis les cinq dernières années. Les propriétaires équipés d'un chauffage à l'électricité s'orienteront plus difficilement sur le bois énergie puisqu'une telle installation supposerait également de faire des travaux pour les émetteurs de chaleur et le réseau hydraulique. Quant aux maisons chauffées actuellement au gaz naturel, le temps de retour est plus important.

4.2.3.2. Considérations techniques et réglementaires

En ce qui concerne l’installation de chaudières à granulés de bois, un coefficient de 30% a été appliqué sur les maisons existantes chauffées au fioul, au gaz propane et au bois ou au charbon ainsi que sur les maisons neuves. Ce coefficient permet de tenir compte de critères qui doivent être respectés pour envisager la mise en place d’une chaudière bois :

une taille minimum pour avoir un minimum de besoins en chaleur (les plus petites chaudières ne descendent pas en dessous de 12 kW),

une taille minimum pour pouvoir réserver un emplacement pour le silo de stockage des granulés,

un espacement minimum entre les maisons de manière à pouvoir respecter la législation sur les conduits de cheminée,

un accès aisé depuis la route pour la livraison du combustible.

Gisement net des chaudières automatiques au bois dans les maisons :

Tableau 20 : Gisement net pour les chaudières automatiques au bois dans les maisons

Rappel des données 2007 :

Fin 2007, le nombre de chaudières automatiques individuelles au bois sur le territoire de l’agglomération grenobloise était de 66 pour une puissance installée de 1,46 MW au total.

x 30%

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..4422

BOIS ENERGIE SUR LES BATIMENTS COLLECTIFS

NEUFS

EnseignementsEquip. coll. de

culture et loisirs Santé Action sociale HébergementCible envisagée par an

(m² SHON / an) 21 863/an 15 645/an 24 330/an 5 937/an 625/an

Gisement pour les installations bois-énergie(kW installés)

1 749/an 2 086/an 2 061/an 419/an 44/an

4.2.4. LE BOIS ENERGIE DANS LES ETABLISSEMENTS PUBLICS Le potentiel de mise en œuvre du bois énergie vise des chaudières individuelles pour ce type de bâtiments, mais également la création de petits réseaux de chaleur. En effet, la concentration de l'habitat et des équipements collectifs incite à réfléchir à ce type d'approche. La mise en place d'un réseau de chaleur permet aussi :

- de réduire le nombre de chaudières en fonctionnement et ainsi de limiter les atteintes à l’environnement,

- de créer une dynamique capable de mobiliser les acteurs du territoire (artisans, entreprises, …), de les fédérer pour valoriser leur savoir-faire,

- de favoriser l'activité locale et la création d'emplois (valorisation des sous-produits bois, entretien et gestion des équipements de chauffage),

- de réduire la facture énergétique finale des consommateurs qui n'ont plus à gérer leur équipement de production de chaleur.

Gisement global des installations bois énergie collectives : Nous avons pris les chiffres de la dynamique de construction sur les bâtiments collectifs suivants :

- les établissements d'enseignement (écoles, collèges, lycées),

- les équipements collectifs sportifs (stades, piscines, gymnases, etc.),

- les établissements de santé,

- les équipements collectifs d'action sociale,

- les équipements d’hébergement. Le gisement global, c’est-à-dire non pondéré par une approche sur les contraintes réglementaires et techniques, calculé pour ces installations a été ensuite affecté d’un coefficient de 67% pour tenir compte de ces contraintes.

Tableau 21 : Gisement global pour les installations de bois-énergie sur une partie des bâtiments collectifs

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AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..4433

4.2.5. LE BOIS ENERGIE SUR LES RESEAUX DE CHALEUR L’agglomération de Grenoble est marquée par ses réseaux de chauffage urbain interconnectés présents sur sept communes de l’agglomération. Les centrales qui l’alimentent utilisent pour certaines du bois, au moins en partie. Les prospectives quant au chauffage urbain communiquées par la CCIAG sont données ici, mais elles concernent également l’incinération d’autres combustibles organiques :

- à l’horizon 2010 : production thermique à partir de la biomasse (bois et farines) :

202 000 MWh/an, production thermique UIOM LA TRONCHE : 300 000 MWh x 0,5 =

150 000 MWh/an, production électrique POTERNE : 12 500 MWh à partir de la biomasse, production électrique UIOM LA TRONCHE : 36 000 MWh x 0,5 =

18 000 MWh/an,

- à l’horizon 2020 : production thermique à partir de la biomasse : 270 000 MWh/an, production électrique POTERNE : 22 000 MWh/an à partir de la biomasse.

Nous avons tenu pris en compte les projets Giant et Campus en prenant l’hypothèse de deux réseaux de chaleur bois énergie qui totaliserait une production de 50 000 MWh/an. En ce qui concerne des réseaux de chaleur plus petits, mis en place par exemple autour d’un bâtiment public, ils sont inclus dans le paragraphe précédent.

4.3. LES FILIERES « GEOTHERMIE »

4.3.1. DANS L’HABITAT INDIVIDUEL Dans l’habitat individuel, l’énergie exploitable est la géothermie de surface, dite « très basse énergie » ; elle ne peut être utilisée pour le chauffage d’habitations que par l’intermédiaire de pompes à chaleur. Pour déterminer les gisements nets d’installation de pompes à chaleur dans l’habitat individuel, les hypothèses suivantes ont été prises :

- les pompes à chaleur utilisant des capteurs verticaux sont plutôt installées dans les maisons existantes (moins de contraintes sur le terrain),

- les pompes à chaleur utilisant des capteurs horizontaux sont plutôt installées dans des maisons neuves (moins onéreuses à l’investissement).

Remarque : Les pompes à chaleur air/air ne sont pas considérées ici en raison de leurs non-appartenances à la famille des énergies renouvelables.

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

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6 870 674

Fioul Gaz Propane

3 445 338

230 23

GEOTHERMIE VERTICALE DANS L'HABITAT EXISTANT

Nombre total de maisons(cible totale)

Energie de chauffage

Gisement net géoth. vert.(nb d'installations)

Gisement net annuel(nb d'installations)

Capteurs verticaux Dans l’existant, l’installation d’une pompe à chaleur pose le problème de la diffusion de la chaleur à l’intérieur de la maison ; en effet, si la maison possède une chaudière alimentant un réseau hydraulique de radiateurs, ceux-ci dont dimensionnés pour fonctionner à la température de l’eau produite par la chaudière, c’est-à-dire environ 80°C, alors que la pompe à chaleur produit généralement de l’eau à « basse température » c’est-à-dire 50°C environ. Il est donc nécessaire d’adapter les émetteurs, ce qui peut impliquer de les changer. C’est pourquoi seules les maisons chauffées avec les énergies les plus « chères » – le fioul et le propane – ont été retenues comme cibles.

Pour tenir compte de la potentialité des sols déterminée dans le rapport sur les gisements bruts, le coefficient appliqué découle du taux de maisons situées sur les zones de meilleur potentiel par rapport au nombre total de maisons. Il est de 67 % pour les capteurs verticaux. Enfin, un coefficient de 75 % a également été pris en compte : il traduit les difficultés d’implantation possibles sur le terrain considéré.

Le gisement net annuel a été calculé en divisant le gisement net par 15 (durée de 15 ans des chaudières que les pompes à chaleur viennent remplacer). Gisement net des pompes à chaleur dans les maisons existantes :

Tableau 22 : Gisement net des pompes à chaleurs dans l’habitat individuel existant

Capteurs horizontaux Le nombre de maisons neuves individuelles construites chaque année a été affecté d’un coefficient de 59% permettant de retranscrire les différentes potentialités sur le territoire de la Métro (cf. rapport sur les gisements bruts) : ce coefficient est calculé à partir du taux de maisons situées dans les zones les plus favorables. De plus, un coefficient de 50 % a été appliqué pour tenir compte des difficultés d’implantation des capteurs horizontaux : nécessité d’une grande surface de terrain (environ 1,5 fois la surface à chauffer), absence d’arbres, etc.

x 67% x 75%

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AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..4455

325/an

97/an

GEOTHERMIE HORIZONTALE DANS L'HABITAT NEUF

Nombre de maisons/an(cible totale)

Gisement net geoth. Horiz.(nb d'installations)

134/an

59/an

GEOTHERMIE SUR NAPPE COLLECTIF NEUF

Nombre d'immeubles/an(cible totale)Gisement net

(nb d'installations)

Gisement net des pompes à chaleur dans les maisons neuves :

Tableau 23 : Gisement net des pompes à chaleurs dans l’habitat individuel neuf

4.3.2. DANS L’HABITAT COLLECTIF Étant données les difficultés de mise en place d’une pompe à chaleur et d’un forage sur nappe pour des immeubles de logements existants, seul le gisement sur les immeubles neufs a été retenu. Le nombre d’immeubles neufs construits chaque année a été affecté d’un coefficient de 88% permettant de retranscrire les différentes potentialités sur le territoire de la Métro (cf. rapport sur les gisements bruts) : ce coefficient est calculé à partir du taux d’immeubles situés dans les zones les plus favorables. De plus, un coefficient de 50 % a été appliqué pour tenir compte des difficultés d’implantation des capteurs pour le chauffage d’un immeuble d’habitation. Gisement net des pompes à chaleur dans l’habitat collectif neuf :

Tableau 24 : Gisement net des pompes à chaleurs dans l’habitat collectif neuf

x 59% x 50%

x 88% x 50%

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Structure des modules Standard

Intégration au bâti Standard

Intégration au bâti Standard

Intégration au bâti

Temps de retour investisseur (ans) 10 6 15 8 16 10

Habitat individuel Collectivité Entreprise

INSTALLATION PHOTO-

VOLTAÏQUE

4.4. LES FILIERES « PHOTOVOLTAÏQUE » Nous indiquons ci-après les temps de retour sur investissement d'une installation photovoltaïque pour les différents acteurs et suivant le type de structure des modules (standard ou intégré au bâti) :

Tableau 25 : Temps de retour sur investissement d'une installation photovoltaïque pour différents maîtres d'ouvrage

Ces temps de retour sur investissement tiennent compte du tarif d’achat de l’électricité photovoltaïque, des subventions de la Région Rhône-Alpes et du crédit d'impôt pour les installations individuelles sur des habitations principales :

- tarif d’achat : 60,176 c€/kWh pour une installation intégrée mise en place en 2009, 32,823 c€/kWh pour une installation non intégrée mise en place en 2009,

- subventions de la région Rhône-Alpes : soumises à des conditions d’obtention, notamment efforts en matière de maîtrise des consommations d’électricité,

- crédit d’impôt de 50 % du montant de l’opération hors pose pour les particuliers.

4.4.1. LE PHOTOVOLTAÏQUE RACCORDE AU RESEAU DANS L’HABITAT

Toutes les habitations existantes sont susceptibles d'être équipées d'un générateur photovoltaïque, il faut donc simplement tenir compte des contraintes réglementaires (3kWc : le seuil pour bénéficier du crédit d’impôt et du taux de TVA réduit) et techniques (orientation des maisons, ombres portées, etc.) afin de déterminer le gisement net de la filière photovoltaïque. Pour les habitations neuves, nous avons pris comme hypothèse qu’une intégration architecturale sur toiture inclinée serait toujours réalisée compte tenu de la prime de 27 cts€/kWh qui permet d'obtenir un temps de retour sur investissement beaucoup plus intéressant. Le coefficient affecté pour calculer le gisement net est le même que pour les habitations existantes. Les cibles indiquées dans le tableau sont pondérées avec l'approche cartographique sur les contraintes d'implantation des modules photovoltaïques afin de déterminer le gisement atteignable techniquement et légalement (gisement net). Pour les maisons en toiture-terrasse, 74 % sont situées en zone non contrainte pour l'installation de

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PHOTOVOLTAIQUE DANS L'HABITAT INDIVIDUEL

Toiture terrasse Toiture inclinée Toiture inclinée

Type d'installationstructure

standard sur l'existant

structure intégrée sur

l'existant

structure intégrée sur le neuf par an

Nombre total de maisons(cible totale) 1 074 31 726 325/an

Gisement net pour les installations photovoltaïques

(nb d'installations)792 20 190 207/an

Gisement net(m² de toiture) 23 753 605 699 6 210/an

capteurs solaires photovoltaïques (voir tableau n°5). Pour les maisons avec une toiture inclinée, c’est le cas de 64 % d’entre elles. Pour tenir compte du fait qu’au-delà de 30 m² le particulier ne pourra plus bénéficier du crédit d’impôt et de la TVA réduite sur les travaux, le gisement en mètre carré est calculé en prenant une surface de 30 m² pour chaque installation. Ceci permet également de conserver une cohérence quant aux capacités financières des particuliers. Gisement net des installations photovoltaïques sur les maisons :

Tableau 26 : Gisement net des installations photovoltaïques sur les maisons

Le potentiel sur les habitations existantes est encore une fois bien supérieur au potentiel sur les constructions neuves. Les maisons aux toitures-terrasses sont moins prioritaires dans le cadre de cette analyse puisque l'intégration est plus délicate à mettre en œuvre. Toutefois, nous les avons pris en compte dans l’optique de la nouvelle règle d’intégration de ces installations au bâti. Le Grenelle de l’environnement prévoit de redéfinir les critères d’intégration. Aussi, l’installation considérée en sur-toiture pourrait être éligible au tarif bonifié si les modules sont dans le même prolongement que le bâtiment (sous toute réserve d’un décret qui viendra préciser ce point). Les communes périphériques de l’agglomération sont celles qui présentent les plus forts gisements en raison du nombre important de maisons. Rappel des données 2007 :

Fin 2007, le nombre total d'installations photovoltaïques individuelles sur le territoire de l’agglomération grenobloise était de 65 pour une surface totale de 1 256 m².

x 74 % (toiture terrasse)x 64 % (toiture inclinée)

x 30m²

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Toiture terrasse Toiture inclinéeMembrane

amorphe sur l'existant

Structure intégrée sur l'existant

1 565 503 3 837 147

3 071 3 430

534 376 596 830

structure intégrée sur des immeubles neufs

PHOTOVOLTAIQUE DANS L'HABITAT COLLECTIF

Type d'installation

64 335/anNombre de m²(cible totale)

83/an

14 486/anGisement net annuelsurface installée (m²)

Gisement net pour les installations photovoltaïques

(nb d'installations)

4.4.2. LE PHOTOVOLTAÏQUE RACCORDE AU RESEAU DANS L’HABITAT COLLECTIF

Sur un immeuble collectif neuf, le promoteur est à même d'intégrer un générateur photovoltaïque sur son bâtiment et le remettre en exploitation à la copropriété. Le financement peut alors se faire en côte part des appartements vendus et les revenus de la vente de l'électricité venir en déduction des charges de copropriétés. Cette approche permet également d'engager les promoteurs sur des solutions d'utilisation rationnelle de l'énergie pour les usages des communs (éclairage, VMC, ascenseurs, etc.). Sur un immeuble existant, la démarche peut être un peu plus compliquée. Tous les immeubles sont susceptibles d’être équipés d’un générateur photovoltaïque, il faut donc simplement tenir compte des contraintes réglementaires et techniques (travail réalisé dans l’approche cartographique) afin de déterminer le gisement net pour cette catégorie de projets. Les cibles sont les surfaces de toitures existantes par catégorie ou construites chaque année (déterminées grâce au fichier SITADEL). Elles sont pondérées par le coefficient déterminé dans l’approche cartographique (85% pour les toitures-terrasses, 44% pour les toitures inclinées et 56% tous types de toitures confondus). Un autre coefficient leur est appliqué :

- de 40% pour les toitures-terrasses pour tenir compte des lanterneaux, conduits de ventilation, cages d'ascenseur, etc.,

- de 70% x 50% pour les toitures inclinées : 70% de la toiture pour tenir compte des cheminées, velux, etc., et 50% pour tenir compte de la moitié de la surface totale (les modules ne sont pas installés au nord).

- 40% pour les immeubles neufs, pour les raisons citées ci-dessus. Gisement net des installations photovoltaïques dans l’habitat collectif :

Tableau 27 : Gisement net pour les installations photovoltaïques sur les immeubles de logements neufs

Rappel des données 2007 :

Fin 2007, le nombre d'installations photovoltaïques en collectif sur le territoire de l’agglomération grenobloise était de 19 pour une surface totale de 3 304 m².

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PHOTOVOLTAIQUE SUR LES IMMEUBLES

COLLECTIFS NEUFSBureau Commerces

Type de bâtiment

Bureau (mairie, gendarmerie, immeuble de

bureau, cabinet médical, etc.)

Commerce (grande surface, magasins de vente, marché

couvert, restaurant, etc.)

m² SHON construits par an

(cible totale)43 653/an 28 454/an

Gisement net par an(m² de toiture) 3 440/an 1 281/an2 815/an

625/an

1 363/an

30 267/an

70/an

Stucture intégrée

Hébergement (foyer de personnes âgées, hotel, etc.)

37 507/an

Structure intégrée Stucture intégrée

Santé, action sociale (hôpital, maison de retraite, crèche, caserne de pompiers, etc.)

Bâtiments d'enseignement, de culture et loisir (collège,

lycée, salle de sport, vestiaires, salle polyvalente,

etc.)

PHOTOVOLTAIQUE SUR LES BATIMENTS EXISTANTS

Type d'installation Amorphe terrasse

Polycristallin incliné Amorphe terrasse Polycristallin

incliné

Gisement net en nombre de bâtiments existants 24 11 15 67

Gisement net(m² de toiture)

63 445 13 674 15 678 32 026

Bâtiments commerciaux Bâtiments sportifs, tribunes

4.4.3. LE PHOTOVOLTAÏQUE RACCORDE AU RESEAU SUR LES GRANDS BATIMENTS

Les bâtiments ont été sélectionnés pour leurs aspects démonstratifs. Au-delà d'un objectif de production d'électricité, le propriétaire pourra mettre en valeur l’installation photovoltaïque. La fréquentation des sites étant importante et hétéroclite, il sera possible de placer un panneau d'indication à l'entrée des bâtiments pour présenter en direct la production du générateur, sur les bâtiments d’enseignement, la centrale photovoltaïque pourra faire l’objet de travaux pratiques (PC raccordé à la centrale d’acquisition). Pour les bâtiments neufs, la cible a été pondérée par le coefficient obtenu pour les immeubles (zones urbaines denses) à partir de l’analyse cartographique (56%). Un coefficient de 40% a ensuite été appliqué, car la surface de toiture n’est jamais disponible en totalité (lanterneaux, conduits de ventilation, cages d’ascenseur, etc.). La surface SHON donnée par le fichier SITADEL avait préalablement été divisée par le nombre d’étages pour obtenir la surface de toiture. Pour les bâtiments existants, leur localisation précise étant connue, il a été possible de leur appliquer directement la méthodologie cartographique du gisement net pour déterminer combien d’entre eux n’étaient soumis à aucune contrainte. Un coefficient de 40% a également été appliqué pour tenir compte de la disponibilité de la toiture. Gisement net des installations photovoltaïques sur les grands bâtiments :

Tableau 28 : Gisement net pour les installations photovoltaïques sur les grands bâtiments neufs

Tableau 29 : Gisement net pour les installations photovoltaïques sur les grands bâtiments existants

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PHOTOVOLTAIQUE SUR LES BATIMENTS INDUSTRIELS

Toiture terrasse Toiture inclinée Structure intégrée

Type de bâtiment Bâtiments existants

Bâtiments existants

Bâtiments neufs chaque année

Nombre total de bâtiments(cible totale) 267 2 095 41/an

Nombre de m² de toiture 828 767 2 067 374 40 737/anGisement net pour les

installations photovoltaïques(nb d'installations)

238 1 240 34/an

Gisement net(m² de toiture) 299 951 452 795 12 329/an

Les bâtiments industriels Le gisement net doit être considéré sur les bâtiments industriels existants et nouveaux qui pourraient bénéficier d'un tarif d'achat avantageux si les modules sont intégrés au bâti. En ce qui concerne les bâtiments industriels existants clairement identifiés sur la carte, nous avons évalué un gisement net à partir de leurs orientations et de leurs positionnements précis vis-à-vis des contraintes patrimoniales. 40% de la surface de toiture ont été considérés comme disponibles pour les toitures inclinées, et 70% de la moitié de la surface pour les toitures inclinées. En ce qui concerne les bâtiments neufs, les chiffres de construction du fichier SITADEL ont été utilisés et ont été pondérés des coefficients issus de la cartographie ; seuls 40% de la surface de toiture a été considérée. Gisement net des installations photovoltaïques sur les bâtiments industriels

Tableau 30 : Gisement net des installations photovoltaïques sur les bâtiments industriels

4.4.4. LE PHOTOVOLTAÏQUE NON RACCORDE AU RESEAU Étant donnés les tarifs d’achat de l’électricité produite à partir de l’énergie solaire, il est plus intéressant financièrement de vendre l’électricité produite plutôt que de la consommer en substitution de l’électricité achetée sur le marché. C’est pourquoi les installations photovoltaïques non raccordées au réseau ne voient le jour que dans des cas bien particuliers de bâtiments en site isolé, et trop loin du réseau de distribution d’électricité pour que le coût de raccordement soit inférieur au coût d’une installation solaire. Le gisement de ces installations solaires est très marginal. Rappel des données 2007 : Fin 2007, il existait une installation photovoltaïque non raccordée au réseau de 1,14 kWc et produisant 1,3 MWh/an.

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4.5. LES FILIERES « HYDROELECTRICITE » Deux projets importants vont voir le jour à l’horizon 2009 :

- la microcentrale des Mousses, de 150 kW et qui produira 600 MWh/an,

- la centrale d’EDF à Echirolles qui produira 15 000 MWh/an. La filière des moulins a été abandonnée devant l’absence de potentiel brut. Ces projets sont pris en compte dans les gisements nets. Ils viennent renforcer le bilan hydroélectrique, déjà important, de l’agglomération. Rappel des données 2007 : Fin 2007, 10 centrales hydroélectriques de 86 MW au total produisant 425 GWh/an.

4.6. LES FILIERES « EOLIEN »

4.6.1. DEMARCHE ET NOTE METHODOLOGIQUE Un parc éolien, par sa nature d’infrastructure particulière de production d’électricité, ne peut pas être envisagé n’importe où ni n’importe comment sur le territoire. Cette installation, réglementée par les documents d’urbanisme en vigueur, a des influences sur son milieu, qu’il s’agisse des hommes, de la faune, de la flore ou encore du paysage, tant dans ses représentations locales que dans les pratiques humaines à son égard. Les principales contraintes à étudier avant l’implantation d’un parc éolien sont classées dans cinq catégories :

1. les servitudes environnementales (les zonages réglementaires et les zonages d’inventaires),

2. les servitudes d’utilités publiques (le réseau hertzien, les aérodromes, les captages d’eau potable, etc.),

3. les contraintes patrimoniales (les sites classés et inscrits, les monuments historiques, etc.),

4. les contraintes techniques (le gisement éolien, le raccordement au réseau de distribution, l’accessibilité au site, etc.),

5. les contraintes d’urbanisme (se trouver à plus de 500 mètres des habitations). A ces contraintes, il est également essentiel d’ajouter l’évaluation de la sensibilité et le degré de compatibilité des paysages vis-à-vis d’éventuels projets éoliens. L’objectif de la démarche tient ici à l’identification des zones du territoire où une des contraintes les plus fortes n’est pas présente, à savoir la contrainte de se trouver à plus de 500 mètres des habitations. Ainsi, toutes les autres contraintes devront être étudiées dans le cadre de l’élaboration éventuelle de ZDE (Zone de Développement de l’Éolien) sur le territoire de l’agglomération grenobloise.

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

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4.6.2. LA CONTRAINTE DES HABITATIONS La carte ci-dessous représente les zones de tissu urbain où l’implantation d’éoliennes est exclue compte tenu de la présence d’habitations.

Carte 8 : L’occupation du sol : le tissu urbain

Sur la carte ci-dessous, nous avons ajouté une contrainte de 500 mètres autour des habitations qui ne se trouvent pas sur les zones de tissu urbain. Apparaît également en fond, la carte issue de l’atlas éolien de l’Isère (gisement éolien, voir rapport 2).

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

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Carte 9 : Le tissu urbain et la contrainte de 500 mètres autour des habitations

Étant donné que les sites doivent être exposés à des vitesses moyennes de vent d’au moins 5 m/s pour être économiquement exploitables, seul le secteur nord-ouest est potentiellement intéressant (sur les communes de Noyarey essentiellement mais aussi

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..5544

Sassenage, Fontaine et Seyssinet-Pariset). La contrainte de la distance aux habitations laisse encore quelques zones possibles. La carte de synthèse de l’atlas éolien de l’Isère confirme cette analyse, en précisant toutefois que cette zone présente une « sensibilité particulière » qui sera à étudier précisément dans le cadre de l’élaboration d’une ZDE. Il s’agit d’une zone située au début du massif du Vercors.

Carte 10 : Gisement éolien net

Postes sources RTE et capacité d’accueil en MW Postes sources SNCF Cercles indicatifs de 5 km de rayon autour des postes Vitesse moyenne de vent à une hauteur de 50 m (en m/s) Zones d’exclusion Zones de sensibilité(s) particulière(s) Axes principaux de migration

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..5555

4.6.3. LES PETITES EOLIENNES URBAINES Dans le cadre de l’étude, il a été décidé de prendre en compte un développement modéré de petites éoliennes urbaines, insérées potentiellement sur des toits d’immeubles par exemple. Un potentiel de 15 éoliennes urbaines a été retenu.

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..5566

CHAUFFE-EAU SOLAIRE

INDIVIDUEL

CHAUFFAGE ET EAU CHAUDE

SOLAIRE MAISON INDIVIDUELLE

EAU CHAUDE SOLAIRE

COLLECTIVE

CHAUFFAGE DE L'EAU DES PISCINES

SOLAIRE TRES HAUTE TEMPERATURE TOTAL

nombre : 20 765 2 411 601 29surface totale* : 93 443 m² 36 172 m² 27 060 m² 3 041 m² 159 716 m²

MWh/an : 37 377 14 469 13 530 912 66 288 MWh/annombre : 207 84

surface totale* : 932 m² 1 257 m² 2 089 m² 385 m² 4 664 m²MWh/an : 373 503 1 045 289 2 209 MWh/an

* 4,5 m² par installation pour un chauffe-eau solaire Sources : AXENNE 15 m² par installation pour le chauffage et l'eau chaude sanitaire 45 m² par installation en moyenne pour l'eau chaude solaire collective

INSTALLATIONS SOLAIRES THERMIQUES

GISEMENTS NETS HORS CONTRAINTES (patrimoniale et

techniques)

dans l'existant

sur le neuf par an

POELES ET

INSERTS PERFORMANTS*

CHAUDIERE AUTOMATIQUE INDIVIDUELLE**

CHAUDIERE AUTOMATIQUE COLLECTIVE

RESEAU DE CHALEUR TOTAL

nombre : 13 088 1 839 14 927MWh/an : 117 790 48 544 166 335 MWh/annombre : 163 58 221

MWh/an : 1 464 1 538 10 810 13 812 MWh/an* 10kW par poêle Sources : AXENNE** 22kW par chaudière individuelle

dans l'existant

sur le neuf par an

INSTALLATIONS DE CHAUFFAGE AU BOIS

GISEMENTS NETS HORS CONTRAINTES (patrimoniale et

techniques)

CAPTEURS

HORIZONTAUXCAPTEURS VERTICAUX

SUR NAPPE TOTAL

dans l'existant nombre : 3 784 3 784MWh/an : 44 394 44 394 MWh/annombre : 97 59 156

MWh/an : 1 134 2 553 3 686 MWh/an* Il s'agit de la quantité de chaleur substituée et non Sources : AXENNE de la quantité de chaleur produite au total

sur le neuf par an

INSTALLATIONS GEOTHERMIQUES

GISEMENTS NETS HORS CONTRAINTES (patrimoniale et

techniques)

PHOTOVOLTAIQUE INDIVIDUEL*

PHOTOVOLTAIQUE COLLECTIF**

PHOTOVOLTAIQUE BATIMENTS

PHOTOVOLTAIQUE DANS L'INDUSTRIE TOTAL

nombre : 20 982 6 501 117 1 478 29 078surface totale : 629 452 m² 1 131 206 m² 124 823 m² 752 746 m² 2 638 227 m²

MWh/an : 43 852 95 042 9 379 66 305 214 577 MWh/annombre : 207 83 34

surface totale : 6 210 m² 14 486 m² 8 970 m² 12 329 m² 41 994 m²MWh/an : 433 1 195 740 1 017 3 385 MWh/an

* 3 kWc par installation dans l'habitat Sources : AXENNE** 17,4 kWc par installation en collectif

dans l'existant

sur le neuf par an

INSTALLATIONS PHOTOVOLTAIQUES

GISEMENTS NETS HORS CONTRAINTES (patrimoniale et

techniques)

5. BILAN GLOBAL DES GISEMENTS NETS

5.1. TABLEAUX RECAPITULATIFS PAR FILIERE Les tableaux suivants reprennent les chiffres des gisements nets énoncés au cours du rapport pour les énergies présentant de multiples applications ; ils permettent de connaître le total pour chacune de ces énergies renouvelables.

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..5577

5.2. TABLEAU RECAPITULATIF GENERAL

Tableau 31 : Bilan global des gisements nets identifiés sur le territoire

Bilan des gisements d'énergies renouvelables

Gisement identifié sur

l'existant(nb d'inst.)

Gisement identifié sur

l'existant

Gisement identifié sur l'existant(MWh/an)

Gisement identifié sur le

neuf(nb d'inst./an)

Gisement identifié sur le

neuf

Gisement identifié sur le neuf

(MWh/an)

Solaire thermiqueCESI 20 765 93 443 m² 37 377 MWh/an 207 932 m² 373 MWh/anSSC 2 411 36 172 m² 14 469 MWh/an 84 1 257 m² 503 MWh/anCESC dans l'habitat collectif 601 27 060 m² 13 530 MWh/an 27 1 208 m² 604 MWh/anCESC hors habitat 1 000 15 000 m² 7 500 MWh/an 20 881 m² 441 MWh/anChauffage de l'eau des piscines 29 3 041 m² 912 MWh/anEntreprises et industries 591 29 525 m² 14 763 MWh/an 8 385 m² 289 MWh/an

Sous-total solaire thermique : 25 397 204 241 m² 88 551 MWh/an 345 4 664 m² 2 209 MWh/anBois énergie - Chaudières automatiques

Maison individuelle 1 839 40 454 kW 48 544 MWh/an 58 1 282 kW 1 538 MWh/anInstallations collectives 6 359 kW 10 810 MWh/anAutres gros projets (Giant, Campus,eetc.) 20 000 kW 50 000 MWh/an

Sous-total bois énergie : 1 839 60 454 kW 98 544 MWh/an 58 7 641 kW 12 348 MWh/anInserts et Poêles performants

Maison individuelle 13 088 130 878 kW 117 790 MWh/an 163 1 626 kW 1 025 MWh/an

Sous-total chauffage au bois : 13 088 130 878 kW 117 790 MWh/an 163 1 626 kW 1 025 MWh/anGéothermie - PAC

Maison existante - vertical 3 784 55 493 kW 44 394 MWh/anMaison neuve - horizontal 97 1 417 kW 1 134 MWh/anHabitat collectif - sur nappe 59 2 978 kW 2 553 MWh/an

Sous-total géothermie PAC : 3 784 55 493 kW 44 394 MWh/an 156 4 395 kW 3 686 MWh/anBiogaz

Valorisation des boues de STEP, 1 434 MWh/andes huiles et des FFOM

Sous-total biogaz : 1 0 kW 434 MWh/an 0 0 kW 0 MWh/anIncinération déchets / biomasse

CCIAG - 2020 291 971 MWh/anNouvelle(s) unités(s) 11 000 MWh/anProjet CRE3 20 000 MWh/an

Sous-total incinération : 0 0 kW 322 971 MWh/an 0 0 kW 0 MWh/an

Prod

uctio

n de

cha

leur

PhotovoltaïqueMaison individuelle 20 982 39 865 kW 43 852 MWh/an 207 393 kW 433 MWh/anHabitat collectif 6 501 52 466 kW 95 042 MWh/an 83 1 086 kW 1 195 MWh/anBâtiments (publics, privés) 117 8 526 kW 9 379 MWh/an 673 kW 740 MWh/anIndustrie 1 478 60 277 kW 66 305 MWh/an 34 925 kW 1 017 MWh/anCentrale (ruban photovoltaïque, etc.) 12 000 kW 10 200 MWh/an

Sous-total photovoltaïque : 29 078 173 134 kW 224 777 MWh/an 324 3 077 kW 3 385 MWh/anHydroélectricité

Anciens moulinsMicrocentrale des Mousses 1 150 kW 600 MWh/anTurbinage des eaux uséesCentrale Echirolles 1 3 750 kW 15 000 MWh/an

Sous-total hydroélectricité : 2 3 900 kW 15 600 MWh/an 0 0 kW 0 MWh/anEolien

Parc éolien (nb de machines) 0 0 kW 0 MWh/anéoliennes urbaines 15 750 kW 1 125 MWh/an

Sous-total éolien : 15 750 kW 1 125 MWh/an 0 0 kW 0 MWh/anBiogaz

Valorisation des boues de STEP, 1 234 MWh/andes huiles et des FFOM

Sous-total biogaz : 1 0 kW 234 MWh/an 0 0 kW 0 MWh/anIncinération déchets / biomasse

CCIAG - 2020 12 393 MWh/anProjet CRE 3 20 000 MWh/an

Sous-total incinération : 0 0 kW 32 393 MWh/an 0 0 kW 0 MWh/an946 813 MWh/an 22 653 MWh/an

Prod

uctio

n d'

élec

tric

ité

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..5588

Le gisement net global sur l'existant représente un potentiel de 906 GWh/an (en prenant en compte les projets de la CCIAG à l’horizon 2020), soit une quantité d’énergie à peu près équivalente à la production des énergies renouvelables à fin 2007. Les trois filières présentant le gisement le plus important sont la biomasse (en production de chaleur), le photovoltaïque puis le bois énergie. Rappelons que les gisements présentés tiennent compte des contraintes techniques et réglementaires, mais pas des contraintes de type difficulté de mobilisation des maîtres d’ouvrage, capacités financières des maîtres d’ouvrage, existence d’une filière forte permettant la mise en place des installations (constructeurs, installateurs, marché fluide), etc. C’est pour cette raison, et parce qu’il peut s’installer en théorie sur tous les bâtiments (sous réserve de conditions d’ensoleillement et de réglementation patrimoniale) que le photovoltaïque représente gisement si important. Remarque : L’éolien, le biogaz, l’hydroélectricité et l’incinération de déchets sont considérés dans le gisement « existant » et non « neuf » bien qu’il s’agisse de nouvelles installations, car c’est un chiffre total et non un potentiel qui se répète chaque année. Le gisement net global dans le neuf est supérieur à 20 GWh/an ; « dans le neuf » signifie que chaque année, un tel gisement peut être mis en place. Les deux filières présentant les gisements les plus importants sur le neuf sont le bois énergie et la géothermie très basse énergie.

5.3. REPARTITION DES GISEMENTS NETS GLOBAUX AUX HORIZONS 2015 ET 2020

Avant de présenter les graphiques de la répartition des gisements nets totaux des énergies renouvelables en 2015 et 2020, le graphique ci-après rappelle quelle était cette même répartition à la fin 2007. Les graphiques concernant les gisements nets en 2015 et 2020 reflètent une agrégation de données, sans prendre en compte ce qu’il est réaliste d’envisager, ni le fait qu’il peut plus intéressant de se lancer dans une filière ayant un gisement total plus faible, mais facilement et rapidement mobilisable.

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..5599

Géothermie5 400 MWh/an

0,61%

Biogaz - chaleur0 MWh/an 0%

Incinération - chaleur

128 030 MWh/an 14,54%

Bois énergie293 447 MWh/an

33,32%

Eolien 0 MWh/an 0%

Biogaz - électricité; 0 MWh/an 0%

Incinération - électricité

27 607 MWh/an3,13%

Photovoltaïque (y compris site isolé)

503 MWh/an0,06% Hydroélectricité;

425 694 MWh/an48%

Biogaz - chaleur; 14 640 MWh/an

0,77%

Bois énergie620 277 MWh/an

32,7%

Eolien1 125 MWh/an

0,06%

Biogaz - électricité

7 883 MWh/an0,42%

Incinération - électricité

30 500 MWh/an 1,6%

Solaire thermique

84 569 MWh/an4,5%

Hydroélectricité; 441 294 MWh/an

23%

Photovoltaïque 252 359 MWh/an

13,32%

Incinération - chaleur

363 000 MWh/an 19,16%

Géothermie79 283 MWh/an

4,18%

Hydroélectricité441 294 MWh/an

21%

Biogaz - chaleur14 640 MWh/an

1%

Géothermie97 714 MWh/an

5%

Bois énergie689 337 MWh/an

32%

Eolien; 1 125; 0%

Biogaz - électricité; 7 883; 0%

Incinération - électricité

40 000 MWh/an2%

Solaire thermique94 461 MWh/an

5%

Photovoltaïque; 269 283 MWh/an 13%

Incinération - chaleur431 000 MWh/an

21%

Figure 10 : Répartition de la production d’énergie par les énergies renouvelables en 2007

Figure 11 : Production potentielle en 2015 (gisements nets non pondérés)

Figure 12 : Production potentielle en 2020 (gisements nets non pondérés)

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..6600

Les données des productions potentielles à différents horizons, présentées ci-dessus, correspondent à toutes les installations existantes plus toutes celles qu’il est possible de réaliser sur le territoire, en ayant exclu toutes celles qui ne peuvent l’être, compte tenu des contraintes réglementaires, économiques, techniques et patrimoniales. Ce sont des chiffres réalistes techniquement mais extrêmement ambitieux. En prenant l’hypothèse que toutes les installations pourraient voir le jour, l’exercice consiste à vérifier dans quelle proportion le territoire peut augmenter la part de production des énergies renouvelables. Celle-ci passerait de 7,6 % à 18 % en 2020. Si la consommation d’énergie est réduite de 20 % dans le même temps, ce taux serait de 22 %, permettant ainsi à la Métro de quasiment atteindre l’objectif fixé dans le cadre du Grenelle de l’environnement.

5.3.1. INDICATEURS SUR LE CO2 EVITE L’objectif est de préciser les hypothèses qui ont été prises et le mode de calcul adopté afin de quantifier les rejets de CO2 évités par les filières énergies renouvelables. Les rejets de CO2 évités pour les filières électriques tiennent compte des émissions amonts engendrées par la production des installations industrielles. Nous n’avons pas tenu compte de ces émissions amont dans le cadre des filières thermiques étant donné le manque d’information et l’inexistence d’une étude ACV (analyse en cycle de vie) pour ces filières.

LES FILIERES ELECTRIQUES CO2 évité Lorsqu’un kilowattheure électrique (kWhe) est produit par une installation d’énergie renouvelable, le gain d’émissions CO2 réalisé dépend directement du moyen de production qui aurait été employé pour satisfaire une demande ou une production équivalente.

Figure 13 : Empilement des moyens de production – source :

EDF R&D – Février 2008

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..6611

Les énergies renouvelables entrent dans la catégorie des productions « obligatoires » qui apparaissent en première place dans l’empilement des moyens de production. « La sollicitation des moyens de production pour satisfaire la demande respecte un ordre économique établi en fonction des coûts proportionnels de production de chaque installation. Au plus bas de l’empilement se trouvent les productions dites fatales, parmi lesquelles l’éolien et l’hydraulique au fil de l’eau. Suivent le nucléaire, puis le charbon et les cycles combinés au gaz (CCG), et enfin le fioul et les turbines à combustion (TAC). Ainsi, à chaque instant, un accroissement de la demande se traduira par la sollicitation du moyen de production le moins cher disponible à la hausse. Inversement, une baisse de la demande est compensée par la réduction de la puissance du moyen le plus cher démarré. Selon la terminologie courante, c’est le moyen de production marginal. » (ADEME-RTE : note sur le contenu en CO2 du kWh électrique). Aussi, toute énergie renouvelable supplémentaire viendra en substitution des moyens de production les plus chers que l’on trouve en haut de l’empilement. La valeur de 300 gCO2évités/kWhe a été retenue dans le cadre du Grenelle de l’environnement c’est également la valeur que nous retiendrons.

Analyse en Cycle de Vie des filières énergies renouvelables électriques

Il s’agit ici de tenir compte des rejets de CO2 émis lors de la fabrication des installations, et de les affecter aux kilowattheures produits pendant la durée de vie des installations. Ces valeurs sont fortement dépendantes du lieu de production des installations, aussi les sources de données sur le sujet se basent sur un contenu moyen européen.

Filière Note Sources Emission de CO2 (gCO2/kWh)

Photovoltaïque 25 ans de production à 1 100 heures nominales/an

Module polycristallin

E.A. Alsema, M.J. de Wild-Scholten, V.M.

Fthenakis, Environmental impacts of PV

electricity generation

40 gCO2/kWh

Hydroélectricité 40 ans de production à 5 500 heures nominales/an

Puissance de 150 kW 15 gCO2/kWh

Eolien Grand parc

Eolien urbain

1,5 MW – 3 000 heures

1 000 heures

EMISSIONS INDIRECTES DES GAZ

A EFFET DE SERRE DES CENTRALES «A EMISSION ZERO»

Kris R. Voorspools, Els A. Brouwers, William

D. D’haeseleer Katholieke Universiteit

Leuven

10 gCO2/kWh

25 gCO2/kWh

Figure 14 : émissions de CO2 relatives à la construction des installations d’énergies renouvelables et affectées à la production sur la durée de vie des installations

A noter que les données du Bilan carbone de l’ADEME indiquent pour leur part des valeurs très similaires (7 gCO2/kWh pour les grands parcs éoliens avec une incertitude de 50% et 55 gCO2/kWh pour le photovoltaïque avec une incertitude de 30%).

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..6622

La combinaison des rejets de CO2/kWh émis pendant la durée de vie des installations et de la valeur de 300 gCO2 évités entraine les valeurs suivantes :

Filière énergie renouvelable électrique

Rejets de CO2 évités

Photovoltaïque 260 gCO2/kWh

Hydroélectrique 285 gCO2/kWh

Eolien Grand éolien Eolien urbain

290 gCO2/kWh 275 gCO2/kWh

Part renouvelable de l’incinération des ordures ménagères pour la production d’électricité

300 gCO2/kWh

Figure 15 : rejets de CO2 évités des installations d’énergies renouvelables électriques tenant compte des émissions amonts

Les filières thermiques

CO2 évité

Pour l'eau chaude sanitaire, les valeurs nominales ont été prises pour les énergies fossiles, la valeur de 40 gCO2/kWh a été retenue pour l'ECS électrique (note ADEME-EDF sur le contenu CO2 du kWh par usage en France). Cette valeur de 40 gCO2/kWh a été également reprise dans la méthode bilan carbone de l’ADEME. Pour le calcul de la valeur moyenne des émissions de CO2 du chauffage, les valeurs nominales ont été prises pour les énergies fossiles :

205 gCO2/kWh pour le gaz,

271 gCO2/kWh pour le fuel,

196 gCO2/kWh pour le réseau de chaleur (source CCIAG),

389 gCO2/kWh pour le charbon, la valeur de 180 gCO2/kWhe a été retenue pour le chauffage électrique (note ADEME-EDF sur le contenu CO2 du kWh par usage en France). Cette valeur de 180 gCO2/kWh a été également reprise dans la méthode bilan carbone de l’ADEME et dans l’étude d’impact du Grenelle de l’environnement. La répartition des modes de chauffage de l’eau chaude sanitaire et des logements nous indique les rejets de CO2/kWh en valeur moyenne pour les maisons et les logements collectifs :

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..6633

Chiffre du chauffage sur la Métro en 2007

gCO2/kWhchauffage

gCO2/kWhEcs

Log. collectif Maison indiv Log. collectif Maison indiv Log. collectif Maison indiv Log. collectif Maison indivgaz 44% 37% 30% 36% 205 205 90,3 76,0 61,6 73,9élec 27% 22% 40% 59% 180 40 48,6 39,6 16,0 23,6fuel 11% 38% 0% 4% 271 271 29,8 103,1 0,0 10,9bois 0,3% 1,0% 0% 0% 0 0 0,0 0,0 0,0 0,0chauffage urbain 17% 1% 30% 1% 196 196 33,3 2,4 58,8 2,0charbon 0,3% 1,2% 0% 0% 389 389 1,2 4,7 0,0 0,0

100% 100% 100% 100% on retient (gCO2/kWh) : 203 226 136 110

Répartition pour le chauffage

Répartition pour l'ECS Contenu moyen du chauffagegCO2/kWh

Contenu moyen de l'ECS

gCO2/kWh

Analyse en Cycle de Vie des filières énergies renouvelables thermiques

Les valeurs des émissions amont (Analyse en Cycle de Vie) des installations d’énergies renouvelables thermiques n’ont pas toutes été intégrées à l’analyse parce qu’il n’existe pas de données fiables à ce sujet. La production du combustible bois énergie mais surtout son transport et la fabrication des équipements sont pris en compte dans l’analyse des rejets de CO2 évités. La part renouvelable de la géothermie (soit environ 2/3 de ce qui est produit au total, si l’on se base sur un COP de 3), prend la valeur moyenne du contenu du chauffage (210 gCO2/kWh). Les valeurs retenues pour les rejets de CO2 évités pour les filières thermiques sont donc les suivantes :

Filière énergie renouvelable thermique

Rejets de CO2 évités

Chauffe-eau solaire individuel 110 gCO2/kWh

Chauffe-eau solaire collectif 140 gCO2/kWh

Système solaire combiné 230 gCO2/kWh

Géothermie (part renouvelable) 210 gCO2/kWh

Bois énergie 150 gCO2/kWh

Part renouvelable de l’incinération des ordures ménagères pour la production de chaleur

210 gCO2/kWh

Figure 16 : Rejets de CO2 évités des installations d’énergies renouvelables thermiques sans prise en compte des émissions amonts

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..6644

5.3.2. INDICATEURS SUR LE COUT DU KILOGRAMME DE CO2 EVITE Une étude du Ministère de l’Ecologie, de l’Energie, du Développement Durable et de l’Aménagement du Territoire fournit des informations sur les coûts de la production électrique des moyens de productions décentralisés4. Nous avons complété ces données pour les filières thermiques et associés avec les données sur les rejets de CO2 évités nous pouvons estimer le coût du kilogramme de CO2 évité sur la durée de vie des équipements.

0,07

1,50

0,40

0,60

0,35

0,24

2,55

2,9

0,90

0,70

0,60

1,80

2,80

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5

Hydroélectricité

Eolien

Géothermie

Bois énergie

Solaire thermique

Photovoltaïque

Eolien urbain

0,40

centrale au sol habitat

grand parc petit éolien

Nombre d’€ investi pour chaque kgCO2 évité pendant la durée de vie des équipements

€ Figure 17 : nombre d’euros investis pour chaque kgCO2 évités pendant la durée de vie des

installations

4 Synthèse publique de l’étude des coûts de référence de la production électrique - Ministère de

l'Écologie, de l’Énergie, du Développement durable et de l'Aménagement du territoire, DGEC, 23/12/2008

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..6655

5.3.3. INDICATEURS SUR LES EMPLOIS CREES Trois sources de documents ont été utilisées pour estimer les emplois créés pour la fabrication et l’installation des équipements d’énergies renouvelables ainsi que pour la production d’énergie (exploitation, maintenance, etc.). Le premier document est une étude récente de l’ADEME de juillet 2008 sur les marchés et emplois des énergies renouvelables et de l'efficacité énergétique5. Le deuxième document est une étude sur l’évaluation des emplois dans la filière biocombustibles6. Le dernier document est une étude de 2001 sur les emplois des filières énergies renouvelables du Renewable Energy Policy Project7.

Fabrication/installation (emploi/MW)

Production énergie (emploi/MWh)

CESISSCCESCPiscineCapteurs sous videChaudière ind bois 0,0002 emploi/MWhChaudière collective 0,0009 emploi/MWhChaudière CCIAG 0,0006 emploi/MWhPoêles, inserts 2,60 emploi/MW 0,0003 emploi/MWhPAC maison 7,17 emploi/MW 0,0001 emploi/MWhPAC habitat collectifPV indPV CollPV isoléPV industrieHydro moulinsHydro autresGrand éolien 7,78 emploi/MW 0,0001 emploi/MWhEolien urbainBiogaz - chaleur 0,0001 emploi/MWhBiogaz - électricité 0,0001 emploi/MWhIncinération - chaleur 0,0001 emploi/MWhIncinération - électricité 0,0001 emploi/MWh

5,88 emploi/MW

10,65 emploi/MW

Filière

Nbre d'emplois par filière

0,0006 emploi/MWh20,00 emploi/MW

10,78 emploi/MW0,0002 emploi/MWh

0,0003 emploi/MWh30 emploi/MW

0,0036 emploi/m²

3,74 emploi/MW

0,0065 emploi/m²

Figure 18 : Emplois créés pour la fabrication/installation des équipements ainsi que lors du

fonctionnement des installations

5 « MARCHES, EMPLOIS ET ENJEU ENERGETIQUE DES ACTIVITES LIEES A l’EFFICACITE

ENERGETIQUE ET AUX ENERGIES RENOUVELABLES : SITUATION 2006-2007 – PERSPECTIVES 2012 » - ADEME juillet 2008

6 « Evaluation des emplois dans le filière biocombustibles – Avril 2007 » – Etude réalisée pour le compte de l’ADEME par Algoé et Blézat Consulting

7 THE WORK THAT GOES INT RENEWABLE ENERGY By Virinder Singh with BBC Research and Consulting and Jeffrey Fehrs - Renewable Energy Policy Project November 2001

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..6666

6. GISEMENTS PLAUSIBLES A L’HORIZON 2020

La détermination des gisements nets par filière rend possible le choix d’objectifs réalistes à atteindre sur le territoire, et permet ainsi aux décideurs d’agir afin de mettre en place les moyens nécessaires pour parvenir à ces objectifs à travers une politique adéquate. L’exercice consiste à se fixer des objectifs pour chaque filière qui tiennent compte des dynamiques déjà engagées, des réglementations thermiques actuelles et futures, du nombre d’entreprises et d’artisans en mesure de réaliser les travaux, de l’attractivité des installations auprès des maîtres d’ouvrage et des propriétaires, etc.

6.1. LES HYPOTHESES Pour chaque filière, des objectifs ont été calculés en fonction principalement :

- pour les projets sur des bâtiments neufs : des objectifs annoncés dans le projet de loi relatif à la mise en œuvre du Grenelle de l’Environnement,

- pour les projets sur des bâtiments existants : de l’importance actuelle de la filière et de sa capacité à être démultipliée,

- pour les installations décentralisées : d’une prise en compte des projets importants qui verront le jour grâce aux investissements des principaux fournisseurs d’énergie (CCIAG, EDF, etc.).

6.1.1. L’IMPACT DE LA REGLEMENTATION THERMIQUE

Sur les bâtiments neufs L’article 4 du projet de loi de programme relatif à la mise en œuvre du Grenelle de l’environnement est rédigé ainsi : « L’État se fixe comme objectifs que : a) Toutes les constructions neuves faisant l’objet d’une demande de permis de construire déposée à compter de la fin 2012 et, par anticipation à compter de fin 2010, s’il s’agit de bâtiments publics et de bâtiments affectés au secteur tertiaire, présentent une consommation d’énergie primaire inférieure à un seuil de 50 kilowattheures par mètre carré et par an en moyenne, ce seuil étant modulé en fonction de la localisation, des caractéristiques, de l’usage et des émissions de gaz à effet de serre des bâtiments ; b) Toutes les constructions neuves faisant l’objet d’une demande de permis de construire déposée à compter de la fin 2020 présentent, sauf exception, une consommation d’énergie primaire inférieure à la quantité d’énergie qu’ils produiront à partir de sources renouvelables ; […]. » Dès lors, on peut considérer que les bâtiments qui rentrent dans le champ d’application du paragraphe a) ne nécessiteront que de faibles besoins de chauffage et ceux rentrant dans le cadre du paragraphe b) auront des besoins de chauffage presque nuls et possèderont des installations fonctionnant aux énergies renouvelables obligatoirement (sauf exception). C’est selon ces considérations qu’ont été choisis les objectifs appliqués aux bâtiments neufs.

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..6677

Sur les bâtiments existants L’article 5 du projet de loi de programme relatif à la mise en œuvre du Grenelle de l’environnement est rédigé ainsi : « L’État se fixe comme objectif de réduire les consommations d’énergie du parc des bâtiments existants d’au moins 38 % d’ici à 2020. À cette fin, l’État se fixe comme objectif la rénovation complète de 400 000 logements chaque année à compter de 2013. » II. – L’État se fixe comme objectif la rénovation de l’ensemble du parc de logements sociaux. Pour commencer, dès avant 2020, les travaux sur les 800 000 logements sociaux dont la consommation annuelle d’énergie est supérieure à 230 kilowattheures d’énergie primaire par mètre carré ramèneront leur consommation annuelle d’énergie à des valeurs inférieures à 150 kilowattheures d’énergie primaire par mètre carré. Ces travaux concernent en particulier 180 000 logements sociaux situés dans des zones définies par l’article 6 de la loi n° 2003-710 du 1er août 2003 d’orientation et de programmation pour la ville et la rénovation urbaine. Une fois les objectifs en 2020 (ou 2012) fixés, la progression du taux d’équipements des nouveaux bâtiments chaque année a été calculée de manière linéaire entre cet objectif et la situation actuelle. Le choix des objectifs a été réalisé en fonction du nombre d’installations réalisées en 2007 (état actuel de la filière) et de l’impact de l’augmentation de la filière des installations sur l’existant a sur la filière globale (neuf + existant). Par exemple, puisque la filière chaudière bois dans les maisons neuves va devenir quasiment nulle après 2012, la filière chaudière bois dans les maisons existantes peut augmenter d’autant sans pour autant que la filière dans son ensemble ne soit affectée. La seule filière pour laquelle la raisonnement tenu est différent est celle des installations solaires pour le chauffage de l’eau des bassins des piscines. Pour cette filière, un objectif d’équipement de 75% des piscines a été retenu.

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..6688

6.1.2. LA FILIERE SOLAIRE THERMIQUE La filière solaire thermique devrait se développer fortement à l’avenir sur les bâtiments neufs. En effet, la réglementation thermique imposant des valeurs de consommation au m² (chauffage et eau chaude sanitaire) de plus en plus contraignante8, le recours au solaire thermique permet un gain important sur le bilan global et sera même obligatoire si l’on souhaite atteindre la valeur de 15kWhef/m².an. Seules les installations de type système solaire combiné9, avec une surface très importante, de l’ordre de 20 m² pour une maison, ne devraient plus voir le jour sur les maisons neuves puisque celles-ci n’auront plus vraiment besoin de chauffage (la surface devra en tout cas fortement baisser pour arriver à couvrir des besoins de chaleur plus faibles). Dans l’existant, il faut profiter de la rénovation des systèmes de chauffage (changement d’une chaudière ou d’un cumulus électrique) qui interviennent systématiquement au bout d’une quinzaine d’années pour installer des capteurs solaires thermiques pour la production d’eau chaude sanitaire.

nb total fin 2007

S totale 2007 (m²)

nb total en 2007

seulement

nb/an sur l'existant

jusqu'en 2020

% du gisement sur l'existant

en 2020

% du gisement en

2014

% du gisement en

2020

Nb total sur le neuf en

2020CESI 299 1 380 90 240 15% 42% 61% 1612SSC 34 646 10 19 10% 8% 5% 48CESC dans l'habitat collectif 58 2 821 27 19 40% 57% 54% 175CESC hors habitat 6 88 3 23 30% 62% 74% 573Piscines 0 0 0 80%Industrie 8 359 6 14 30% 48% 48% 45

8 50kWhep/m².an pour le label BBC puis 15kWhef/m².an pour le label passif 9 Les systèmes solaires combinés sont installés sur les maisons pour la production du chauffage et de

l’eau chaude sanitaire

Représente le nombre d’installations à réaliser chaque année jusqu’en 2020

Représente le pourcentage d’équipement sur le parc existant de 2007 à fin 2020.

Représente le pourcentage global du gisement équipé fin 2014 et fin 2020. Le gisement étant les cibles que l’on peut équiper (après application des

contraintes) et non pas le total de ce qui se construit chaque année.

Représente le nombre d’installations total réalisé sur le neuf à fin 2020.

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..6699

Solaire thermique neuf : 2007 2014 2020Nature Cible_par_an

_neufm²/nb Ratio_equipe

_2007Ratio_equipe

_2014Ratio_equipe

_2020CESI 207 4,6 0,13 0,60 1,00SSC 84 19 0,10 0,04 0,00CESC dans l'habitat collectif 27 49 0,50 0,50 0,50CESC hors habitat 60 15 0,03 0,83 0,90Haute température pour l'ind 8 45 0,39 0,45 0,50

Nature Nb instal. 2007

Nb instal. 2014

Nb instal. 2020

CESI 27 124 207SSC 8 4 0CESC dans l'habitat collectif 14 13 13CESC hors habitat 2 50 54Haute température pour l'industrie 3 3 4

Solaire thermique existant : 2007 2014 2020Nature Gisemt_total

_existantm²/nb Ratio_equip_

tot_2007Ratio_equip_

tot_2014Ratio_equip_

tot_2020 Taux annuel

CESI 20 765 4,6 0,01 0,04 0,15 23%SSC 2 411 19 0,01 0,04 0,10 16%CESC dans l'habitat collectif 601 49 0,10 0,21 0,40 12%CESC hors habitat 1 000 15 0,01 0,05 0,30 35%Piscine 29 105 0,21 0,43 0,80 11%Entreprise / industrie 591 45 0,01 0,07 0,30 27%

Nature Nb instal tot 2007

Nb instal. tot. 2014

Nb instal. tot. 2020

CESI 209 896 3115SSC 7 98 241CESC dans l'habitat collectif 29 125 241CESC hors habitat 2 49 300Piscine 0 12 23Entreprise / industrie 4 42 177

6.1.3. LA FILIERE BOIS ENERGIE La filière bois énergie a un avenir certain sur l’habitat existant. L’enjeu est le remplacement de l’ensemble des poêles et inserts existants (voir de favoriser l’installation d’inserts dans les cheminées qui n’en sont pas équipées.) par des appareils beaucoup plus performant et moins polluant. Sur les habitations neuves, les chaudières automatiques au bois et les poêles à granulés devraient continuer leur progression jusqu’en 2012~2015, puis une forte chute de la vente de ces équipements est probable au vu des réglementations thermiques contraignantes qui ne justifieront plus l’achat de tels équipements. Sur les bâtiments publics, les perspectives de petits réseaux de chaleur bois sont plausibles sur le territoire (en dehors des zones fortement urbanisées) et là où le réseau de chaleur et de gaz est inexistant. La mise en place d’une chaudière automatique au bois et parfaitement envisageable sur un immeuble collectif neuf, même si ce dernier est très bien isolé. Au contraire, cela permet de concilier une sobriété énergétique avec une petite installation bois

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

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énergie qui nécessite de fait un investissement moins important et moins de rotations pour l’approvisionnement du combustible. Couplé cette installation bois énergie avec une installation solaire thermique permet d’être très performant sur le plan énergétique et environnemental.

nb total en 2007

P totale 2007 (kW)

nb total en 2007

seulement

nb/an sur l'existant

jusqu'en 2020

% du gisement sur l'existant

en 2020

% du gisement en

2014

% du gisement en

2020

Nb total sur le neuf en

2020

Maison - chaudière 66 1 462 18 6 4% 25% 15% 103Installation collective 8 1 686 5 22% 31% 194Maison - poêle/insert 13 088 130 878 131 1007 100% 60% 47% 906

Bois énergie neuf : 2007 2014 2020Nature Cible_par_an

_neufkW/nb Ratio_equipe

_2007Ratio_equipe

_2014Ratio_equipe

_2020Maison - chaudière 58 22 0,23 0,1 0Installation collective 49 211 0,08 0,30 0,50Maison - poêle/insert 163 10 0,56 0,50 0,20

Nature Nb instal. 2007

Nb instal. 2014

Nb instal. 2020

Maison - chaudière 14 5 0Installation collective 4 15 25Maison - poêle/insert 92 81 33

Bois énergie existant : 2007 2014 2020Nature Gisemt_total

_existantkW/nb Ratio_equip_

tot_2007Ratio_equip_

tot_2014Ratio_equip_

tot_2020 Taux annuel

Maison - chaudière 1 839 22 0,009 0,02 0,04 12%Maison - poêle/insert 13 088 10 0,300 0,57 1,00 10%

Nature Nb instal tot 2007

Nb instal. tot. 2014

Nb instal. tot. 2020

Maison - chaudière 17 37 74Maison - poêle/insert 3 926 7508 13 088

6.1.4. LA FILIERE GEOTHERMIE La nappe sur le territoire est finalement très peu exploitée. Il y a un potentiel important pour des installations géothermiques sur nappe pour les bâtiments collectifs. Cette filière peut intervenir avantageusement en ville (alors que le bois énergie n’a pas sa place) sur les bâtiments collectifs et de bureau.

Sur les habitations neuves, les installations de capteurs horizontaux devraient continuer leur progression jusqu’en 2012~2015, puis une forte chute de la vente de ces équipements est probable au vu des réglementations thermiques contraignantes qui ne justifieront plus l’achat de tels équipements.

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..7711

Sur les habitations existantes, les installations de capteurs horizontaux permettent aux usagers du fuel, du gaz propane et aux très anciennes installations de pompe à chaleur air/eau de migrer sur une solution plus économe tout en conservant le réseau hydraulique existant (il faudra toutefois changer les émetteurs de chaleur).

nb total en 2007

P totale 2007 (kW)

nb total en 2007

seulement

nb/an sur l'existant

jusqu'en 2020

% du gisement sur l'existant

en 2020

% du gisement en

2014

% du gisement en

2020

Nb total sur le neuf en

2020Maison existante - vertical 75 1 100 19 58 20%Maison neuve - horizontal 225 3 300 56 66% 42% 470Habitat collectif - sur nappe 20 1 003 5 10% 26% 196

PAC neuf : 2007 2014 2020Nature Cible_par_an

_neufkW/nb Ratio_equipe

_2007Ratio_equipe

_2014Ratio_equipe

_2020Maison neuve - horizontal 97 15 0,58 0,3 0Habitat collectif - sur nappe 59 50 0,08 0,25 0,40

Nature Nb instal. 2007

Nb instal. 2014

Nb instal. 2020

Maison neuve - horizontal 56 33 0Habitat collectif - sur nappe 5 15 24

PAC existant : 2007 2014 2020Nature Gisemt_total

_existantkW/nb Ratio_equip_

tot_2007Ratio_equip_

tot_2014Ratio_equip_

tot_2020 Taux annuel

Maison existante - vertical 3 784 15 0,020 0,07 0,20 19%

Nature Nb instal tot 2007

Nb instal. tot. 2014

Nb instal. tot. 2020

Maison existante - vertical 75 757

6.1.5. LA FILIERE PHOTOVOLTAÏQUE L’énergie photovoltaïque connaît un succès sans précédent, les tarifs d’achat, le crédit d’impôt pour les particuliers ont permis un développement fulgurant de cette technologie. Cette filière se développe aujourd’hui sur une logique de rentabilité des installations. La production n’ayant aucun lien avec les consommations des bâtiments sur lesquels elle prend place, la seule limite devient la place disponible pour installer les capteurs photovoltaïques. Cette logique purement financière n’engage que très rarement le maître d’ouvrage sur une approche de sobriété énergétique. Aussi, l’enjeu tient à maximiser la production sur le territoire sans pour autant engager les maîtres d’ouvrages publics et privés à prioriser ces installations au détriment de l’isolation des bâtiments et de la performance des systèmes de chauffage.

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..7722

Pour cela il est souhaitable d’axer fortement le développement de cette technologie sur les grandes surfaces de bâtiments de logistique, industrielles et les grandes surfaces (y compris pour les combrières de parking). Sur les habitations neuves à l’horizon 2012~2015, il faudra systématiquement installer ces équipements dès lors que l’habitation bénéficiera d’une isolation renforcée. D’une part, cela permettra de gagner des points sur la valeur à atteindre en terme de consommation au m² (la production photovoltaïque vient en déduction des besoins de chaleur), d’autre part cela permettra de tendre petit à petit vers des bâtiments à énergie positive.

nb total en 2007

P total 2007 (kWc)

nb total en 2007

seulement

nb/an sur l'existant

jusqu'en 2020

% du gisement sur l'existant

en 2020

% du gisement en

2014

% du gisement en

2020

Nb total sur le neuf en

2020

PV ind 65 126 32 81 5% 35% 56% 1506PV coll 19 330

dont habitat collectif 8 86 5 10 2% 32% 51% 548dont installations collectives 8 130 3 2 20% 17% 51% 362dont industrie 3 114 1 1 1% 32% 55% 231

PV isolé 1 1,4 0

Photovoltaïque neuf 2007 2014 2020Nature Cible_par_an

_neufkWc/nb Ratio_equipe

_2007Ratio_equipe

_2014Ratio_equipe

_2020Maison 207 1,9 0,05 0,56 1,00Logements 83 10,8 0,05 0,51 0,90

Bâtiment collectif 55 16,3 0,04 0,50 0,90Bâtiment industriel 32 38,0 0,02 0,55 1,00

Nature Nb instal. 2007

Nb instal. 2014

Nb instal. 2020

Maison 10 116 207Logements 4 42 75

Bâtiment collectif 2 28 50Bâtiment industriel 1 18 32

Photovoltaïque existant 2007 2014 2020Nature Gisemt_total

_existantkWc/nb Ratio_equip_

tot_2007Ratio_equip_

tot_2014Ratio_equip_

tot_2020 Taux annuel

Maison 20 982 1,9 0,00 0,01 0,05 27%Logements 6 501 10,8 0,00 0,01 0,02 24%

Bâtiment collectif 117 16,3 0,07 0,12 0,20 9%Bâtiment industriel 1 478 38,0 0,00 0,00 0,01 13%

Nature Nb instal tot 2007

Nb instal. tot. 2014

Nb. Instal. tot 2020

Maison 46 247 1049Logements 2 36 130

Bâtiment collectif 2 14 23Bâtiment industriel 1 7 15

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..7733

6.1.6. LA FILIERE HYDROELECTRIQUE Un nouveau projet de centrale hydroélectrique sur la commune d’Echirolles est prévu à l’horizon 2012. Ce projet permettrait une production supplémentaire de 15 000MWh/an. Nous n’avons pas intégré les augmentations de production du à l’amélioration des rendements des équipements qui seront éventuellement changés lors du renouvellement de certaines concessions. Nous n’avons pas voulu être optimiste sur ces augmentations de rendement qui seront peut-être effacées par la baisse des débits des cours d’eau.

6.1.7. LA PART RENOUVELABLE DE L’INCINERATION DES DECHETS Nous avons tenu compte de l’augmentation de la part du bois énergie dans l’alimentation des centrales. Soit +6% en 2014 et de nouveau +6% en 2020. Par ailleurs un projet de cogénération biomasse dans le cadre des appels d’offres de la CRE devrait voir le jour sur le territoire pour une production de 20 000 MWhélec/an et 20 000 MWhtherm/an.

6.1.8. LA FILIERE BIOGAZ Une étude est en cours sur une unité de méthanisation des boues de station d’épuration. Cette unité permettrait de produire un gaz qui sera ensuite valorisé en chaleur et en électricité.

6.2. TABLEAU RECAPITULATIF GENERAL Le tableau présenté ci-après est une version de l’outil modifiable d’aide à la décision fourni en accompagnement de ce rapport (classeur Excel). Il permet de jouer sur les objectifs que l’on souhaite atteindre par filière et de vérifier quel est l’impact de ces objectifs, notamment vis-à-vis des engagements nationaux à l’horizon 2015 ou 2020. Il est ici présenté à l’horizon 2020 (il existe aussi à l’horizon 2015) avec les objectifs déterminés ci-dessus pour toutes les filières.

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..7744

2020 Réalisation à fin

Réalisation entre

Réalisations par an entre

Production totale en

t CO2 évité /an en

2007 2007 2007 2007 2020 20202020 2020

% nb d'inst. MWh/an % nb

d'inst. MWh/an MWh/an MWh/an nb/an MWh/an t CO2

Solaire thermiqueCESI 15% 3 115 5 607 MWh/an 61% 126 227 MWh/an 8 557 366 941SSC 10% 241 1 447 MWh/an 5% 4 26 MWh/an 1 783 23 410CESC dans l'habitat collectif 40% 241 5 412 MWh/an 54% 14 326 MWh/an 9 652 33 1 351CESC hors habitat 30% 300 2 250 MWh/an 74% 44 324 MWh/an 6 463 67 905Chauffage de l'eau des piscines 80% 23 730 MWh/an 730 2 102Entreprises et industries 30% 177 48% 4 138 MWh/an 1 799 17 252

Sous-total solaire thermique : 4 097 15 445 MWh/an 193 1 041 MWh/an 2 455 28 984 508 31 438 4 313Bois énergie - Chaudière automatique

Maison individuelle 4% 74 1 942 MWh/an 15% 9 236 MWh/an 5 011 15 752Installations collectives 31% 3 355 MWh/an 43 618 0 6 543Autres gros projets (Giant, Campus, etc.) 100% 50 000 MWh/an 100% 50 000 0 7 500

Ss-total bois énergie - chaudière automatique : 74 51 942 MWh/an 3 591 MWh/an 179 447 98 629 6 278 076 41 711Inserts et Poêles performants

Maison individuelle 100% 13 088 82 453 MWh/an 47% 77 484 MWh/an 88 741 1 084 13 311

Sous-total bois énergie - inserts et poêles : 13 088 82 453 MWh/an 76,775 484 MWh/an 114 000 88 741 1 084 202 741 30 411Géothermie - PAC

Maison existante - vertical 20% 757 8 879 MWh/an 8 879 58 1 865Maison neuve - horizontal 42% 40 475 MWh/an 6 174 40 1 297Habitat collectif - sur nappe 26% 15 666 MWh/an 8 652 15 1 817

Sous-total géothermie PAC : 757 8 879 MWh/an 56 1 140 MWh/an 5 400 23 705 114 29 105 4 978Biogaz - Production de chaleur

Valorisation des boues de STEP, des 100% 1 434 MWh/an 434 0,08 91huiles et des FFOM

Sous-total biogaz : 1 434 MWh/an 0 0 MWh/an 0 434 0,08 434 91Incinération déchets / biomasse

CCIAG - Estimation en 2020 2 291 971 MWh/an 291 971 0,15 61 314Nouvelle(s) unité(s) de production 100% 11 000 MWh/an 11 000 0 2 310Projet CRE3 1 20 000 MWh/an 20 000 0 4 200

Sous-total incinération : 3 322 971 MWh/an 0 0 MWh/an 128 030 322 971 0,23 451 000 67 824TOTAL THERMIQUE (MWh/an)Production thermique (MWh/an) 992 793équivalent tep/an 85 380rejet de CO2 évité (tCO2/an) 149 328

SUR L'EXISTANT SUR LE NEUF (réalisation par an)

Proposition d'un objectifen % du gisement identifié

Pro

duct

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GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..7755

2020 Réalisation à fin

Réalisation entre

Réalisations par an entre

Production totale en

t CO2 évité /an en

2007 2007 2007 2007 2020 20202020 2020

% nb d'inst. MWh/an % nb

d'inst. MWh/an MWh/an MWh/an nb/an MWh/an t CO2

SUR L'EXISTANT SUR LE NEUF (réalisation par an)

Proposition d'un objectifen % du gisement identifié

PhotovoltaïqueMaison individuelle 5% 1 049 2 193 MWh/an 56% 117 244 MWh/an 5 361 197 1 394Habitat collectif 2% 130 1 901 MWh/an 51% 42 610 MWh/an 9 832 53 2 556Installations collectives 20% 23 1 876 MWh/an 51% 0 376 MWh/an 6 763 2 1 758Industrie 1% 15 663 MWh/an 55% 19 558 MWh/an 7 915 20 2 058Grande centrale 100% 10 200 MWh/an 10 200 0

Sous-total solaire photovoltaïque : 1 217 16 832 MWh/an 178 1 788 MWh/an 503 40 071 271 40 574 7 897Hydroélectricité

Anciens moulins 100% 0 0 MWh/an 0 0 0Microcentrale des Mousses 100% 1 600 MWh/an 600 0,08 171Turbinage des eaux usées 100% 0 0 MWh/an 0 0 0Centrale Echirolles 100% 1 15 000 MWh/an 15 000 0,08

Sous-total hydroélectricité : 2 15 600 MWh/an 0 0 MWh/an 425 694 15 600 0,2 441 294 121 494Eolien

Parc éolien (nb de machines) 100% 0 0 MWh/an 0 0 0éoliennes urbaines 100% 15 1 125 MWh/an 1 125 1,2 309

Sous-total éolien : 15 1 125 MWh/an 0 0 MWh/an 0 1 125 1,2 1 125 309Biogaz - Production d'électricité

Valorisation des boues de STEP, des 100% 1 234 MWh/an 234 0,08 70huiles et des FFOM

Sous-total biogaz : 1 234 MWh/an 0 0 MWh/an 0 234 0,08 234 70Incinération des déchetsorganiques

CCIAG - Estimation en 2020 2 12 393 MWh/an 12 393 0,15 3 718Projet CRE3 1 20 000 MWh/an 20 000 0,08 6 000

Sous-total incinération : 3 32 393 MWh/an 0 0 MWh/an 27 607 32 393 0,23 60 000 8 282TOTAL ELECTRIQUE (MWh/an)Production électrique (MWh/an) 543 226équivalent tep/an 46 717rejet de CO2 évité (tCO2/an) 138 052

TOTAL TOUTES ENERGIES RENOUVELABLES MWh/an : 883 134 652 885 1 984 1 536 020 287 380

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d'él

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GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..7766

La colonne « réalisation à fin 2007 » reprend les chiffres présentés lors du bilan des énergies renouvelables.

Les installations envisagées sur l'existant pourront être réalisées sur treize ans (période fin 2007 – fin 2020)10. Les réalisations envisagées sur les constructions neuves se répètent chaque année.

Ainsi, pour les CESI, 126 installations sont réalisées par an pendant 13 ans (période 2007 – 2020) sur les habitations neuves et 3 115 installations sont également réalisées sur l’existant sur cette même période ; la production atteinte est alors indiquée dans la colonne « réalisation entre 2007 et 2020 » :

8 557 MWh/an = 5 607 MWh/anexistant + 227 MWh/anneuf x 13 ans (aux arrondis près)

La colonne « Production totale en 2020 » présente la production totale d’énergie à partir des installations énergies renouvelables à la fin de l’année 2020 : sont additionnées les productions d’énergie à partir des installations existantes et de celles à réaliser (gisements nets).

Cet outil, dont le tableau à l’horizon 2020 est présenté ci-dessus, est très intéressant puisqu’il permet de caler les objectifs choisis de manière réaliste, de les comparer aux objectifs nationaux ou européens, et de connaître leurs impacts en terme de production d’énergie d’origine renouvelable, d’émission de CO2 évitée et d’emplois créés. À partir de ces données peut être définie une politique de développement des énergies renouvelables.

Remarque : Cet outil a été réalisé à fin 2007 alors que nous sommes aujourd’hui début 2009. Les prochaines installations se feront donc en 2009 et non en 2008 comme indiqué dans le tableau. Cependant, le bilan a été réalisé à fin 2007, et on peut penser que les installations qui se sont faites entre fin 2007 et début 2009 comblent, du moins en partie, celles qui sont comptabilisées dans le tableau pour cette période. D’autre part, la date de départ (ici 2007) peut être recalée dans l’outil comme souhaité. Les objectifs plausibles déterminés par filière donnent les résultats suivants :

% ATTEINTS 2020Objectif GRENELLE - 23% d'EnR 13,9%sur la conso totale

Couverture des consos d'électricité 25,0%par les EnRs électriques

Couverture des consos de chaleur 15,3%par les EnRs thermiques

hors bois de chauffage 12,2%

Couverture des consos totales par les 16,6%EnR si les consos diminuent de 20%

Rejets de CO2 évités entre 2007 - 2020 (tonnes) 85 256

10 Puisque nous sommes aujourd’hui début 2009, la période court plutôt sur 12 ans.

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AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..7777

La simulation concernant des objectifs réalistes par filière aboutit à la couverture par les énergies renouvelables d’environ 13,5% de la consommation totale d’énergie sur l’agglomération, couverture qui passe à 16,8% si cette même consommation d’énergie baisse de 20 % dans le même temps. L’objectif de 23 % adopté lors du Grenelle pour la France ne serait alors pas atteint à l’échelle de l’agglomération de Grenoble.

GGRREENNOOBBLLEE AALLPPEESS MMEETTRROOPPOOLLEE EEttuuddee eenn vvuuee dd’’uunn SScchhéémmaa DDiirreecctteeuurr ppoouurr llee ddéévveellooppppeemmeenntt ddeess EEnnRRss GGIISSEEMMEENNTTSS NNEETTSS

AAXXEENNNNEE MMAARRSS 22000099 PP..7788

CONCLUSION

LES

DIF

FER

EN

TS

GIS

EM

EN

TS

Les gisements nets les plus importants concernent les filières biomasse, bois énergie, puis solaire thermique, géothermie très basse énergie et photovoltaïque. Le biogaz mériterait d’être étudié pour en préciser la faisabilité, une étude de faisabilité est en cours. L’hydroélectricité est déjà très bien exploitée sur le territoire et l’éolien ne devrait se développer que marginalement dans les 10 ans qui viennent, à condition de miser notamment sur de nouvelles technologies comme le petit éolien en milieu urbain.

D’une manière générale, le territoire possède des atouts importants pour le développement des énergies renouvelables. Cet avantage lui confère la possibilité d’un développement raisonné de toutes les filières sur les différents bâtiments et équipements publics pour tous les secteurs (habitat, tertiaire et industrie). Ce développement raisonné pourrait intégrer la notion de « Performances Globales » comme moteur de développement à l’échelle du territoire. Il s’agit là de proposer un développement ciblé des différentes énergies renouvelables qui tient compte de la performance énergétique, des rejets de CO2 évités, de l’intérêt économique et du développement local en fonction des sites d’implantation. Cette approche fait appel à la concertation locale et à l’implication des acteurs du territoire.

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Les gisements nets totaux représentent sur la période fin 2007-2020 1 200 GWh, soit 1,4 fois la production des énergies renouvelables fin 2007 et une production totale d’énergie renouvelable de plus de 2 000 GWh en 2020., L’agglomération grenobloise peut donc multiplier au maximum par 2,4 fois sa production d’énergies renouvelables d’ici 2020 ; en se proposant d’atteindre un objectif plausible pour chaque filière, la production actuelle d’énergies renouvelables pourrait plutôt être multipliée par 1,7. L’objectif de 23 % d’énergies renouvelables fixé dans le cadre du Grenelle de l’Environnement de 2007 comme objectif pour la France semble difficilement atteignable à l’échelle de l’agglomération même si d’une part des projets d’envergure dans le collectif (chaufferies biomasse par exemple) et dans l’industrie (centrales photovoltaïques par exemple) voient le jour, et d’autre part une politique de réduction des consommations d’énergies ambitieuse soit menée sur le territoire ; il faudrait que tous les gisements identifiés soient exploités, et que les consommations d’énergie connaissent simultanément une baisse de 20 %.

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Cette approche novatrice sur la détermination des gisements nets permet de mettre en lumière les potentialités réelles, techniquement réalisables et économiquement viables pour toutes les filières énergies renouvelables. En effet, à partir des gisements nets (qui restent théoriques) identifiés par filières et par type d'installations, il est ensuite possible de déterminer un gisement plausible au regard de la dynamique économique, des réglementations futures et des politiques publiques qui seront menées sur le territoire. Les gisements plausibles permettraient de couvrir 14% des consommations par les énergies renouvelables en 2020 et d’éviter l’émission de plus de 85 000 tonnes de CO2 par an. À partir de cet exercice, les décideurs peuvent ainsi se positionner sur des scénarios réalistes et atteignables dans le cadre d'une politique volontariste sur les énergies renouvelables.