Etude d`approvisionnement et de développement des énergies

Transcription

Etude d’approvisionnement
et de développement des
énergies renouvelables sur
le Grand Douaisis
Partie 2 Gisements en énergies renouvelables
mobilisables
SM SCOT GRAND DOUAISIS
MARS 2014
Etude cofinancée par l’Ademe et
la Région Nord Pas de Calais
dans le cadre du FRAMEE
Etude d’approvisionnement et de développement des énergies renouvelables sur le Grand Douaisis
1
D.
LES GISEMENTS EN ENERGIES RENOUVELABLES MOBILISABLES .............................................................. 3
Potentiel solaire ............................................................................................................................................................................... 3
Solaire thermique ........................................................................................................................................................................... 9
Bois énergie .................................................................................................................................................................................... 11
Géothermie ..................................................................................................................................................................................... 17
Eolien ................................................................................................................................................................................................ 23
Biogaz ............................................................................................................................................................................................... 31
Récupération de chaleur sur eaux usées ............................................................................................................................. 51
Micro-hydroélectricité ............................................................................................................................................................... 55
Energies fatales ............................................................................................................................................................................. 59
Cogénération.................................................................................................................................................................................. 63
E.
SYNTHESE DES PROJECTIONS DE PRODUCTION D’ENERGIES RENOUVELABLES A 2020/2050 ................. 65
2
D. Les
gisements
en
énergies
renouvelables
mobilisables
Potentiel solaire
Gisement Brut
L’ensoleillement moyen sur le Nord-Pas-de-Calais est de 845h, soit un potentiel solaire de
1 000 kWh/m2.an. Sur le SCOT, le gisement solaire est considéré identique.
Ensoleillement annuel moyen du NPdC (kWh/m².an)– Etude Axenne 2009
La question réside dans la manière et la possibilité d’exploiter ce gisement. Qui investit dans le
photovoltaïque, qui et où accueillir les panneaux?
La surface des toitures sur le territoire du Grand Douaisis a été estimée à 11 103 520 m² répartis
comme suit :
3



Logement individuel : 8 598 800 m21 pour 85 988 logements
Logement collectif: 694 163 m22 pour 18 511 logements
Commerce/industrie: 1 810 557 m²
Pour les toitures de grands bâtiments présents dans les principales zones d’activités, une estimation
plus fine a été réalisée par le pôle climat (réalisée à partir de la base OccSol, calcul de surfaces
approximatives des principaux bâtiments ayant une toiture importante, à partir de la vue aérienne)
Les surfaces actuelles de toitures de ces zones sont estimées à 1 583 682 m².
Gisement Net
Le calcul du gisement net du solaire a été établi sur la base de données sur les gisements d'énergies
renouvelables issue de l'étude préalable au SRCAE menée par le bureau d'étude Axenne pour le
compte de l'ADEME et du Conseil Régional Nord-Pas-de-Calais en association avec la DREAL NordPas-de-Calais, repris en annexe.
Nous avons extrait de ce tableau les communes du Grand Douaisis qui nous donnent les résultats
suivants pour le photovoltaïque :
Gisement toitures
2020
2050
logements indiv existant
1 987
5 450
logements coll existants
1 331
3 650
équipements sportifs
104
290
zones activités et commerciales3
5 806
15 910
toitures agricoles
3 989
10 930
ombrage parking
2 323
6 370
Total production Photovoltaïque
15 540
42 600
(MWh)
Projections du gisement Net de production d’électricité par Panneaux Photovoltaïques
des communes du Grand Douaisis pour 2020-2050.
(Source étude Axenne pour le compte de l'ADEME et du Conseil Régional Nord-Pas-de-Calais
en association avec la DREAL Nord-Pas-de-Calais)
1
Insee données 2010 (résidences principales, secondaires, vacance tout compris) pour Grand Douaisis (arrondissement
Douai + Emerchicourt) : 85 988 logements individuels et 18 511 collectifs
La valeur retenue est de 100m2 de toiture par logement de 88m2 Shon en moyenne
2
La valeur retenue est de 300m2 de toiture pour 8 logements
3
Le chiffre de l’étude Axenne est sous estimé.
4
A l’échelle du Grand Douaisis on peut donc estimer le gisement net de production d’électricité par
panneaux Photovoltaïques à 15,54 GWh/an à horizon 2020 et 42,6 GWh/an à horizon 2050.
Ces chiffres paraissent réalistes pour le territoire du Grand Douaisis et proches du scénario
tendanciel du SRCAE.
Particularité des zones d’activités : gisement important de photovoltaïque
Concernant les zones d’activités, nous conserverons le chiffre de l’étude Axenne pour plus
d’homogénéité et pour la vision prospective à 2020 -2050.
Cependant aux vues de l’étude plus fine réalisée, le chiffre de photovoltaïque mobilisable en toiture
sur zones d’activités est sous-estimé.
Pour calculer le potentiel en MWh de photovoltaïque mobilisable de ces toitures nous avons utilisé la
méthode de calcul de l’étude régionale d’Axenne à savoir :
Surface toiture x (77%) x (40%) = potentiel PV mobilisable en MWh
On obtient alors un gisement net total pour les zones d’activités et commerciales suivant :


PV sur bâtiments actuels : 42,44 Gwh
PV potentiel sur bâtiments pouvant être encore construits sur la zone (du fait du foncier
encore mobilisable4) ou en projet : 23,34 Gwh
Cela nous fait donc un gisement total de 74,12 GWh de photovoltaïque sur zones d’activités et
commerciales existantes en 2014 sur le Grand Douaisis.
4
Nous avons pris une hypothèse basse en considérant qu’un bâtiment a une emprise minimum de 30% de la surface d’un
terrain constructible (s’y ajoutent parking, voirie, espaces verts).
5
Le tableau et la carte suivante récapitule le potentiel solaire de ces principales zones d’activités et de
commerces présents sur le territoire.
6
POTENTIEL PHOTOVOLTAIQUE DES PRINCIPALES ZONES ACTIVITE ET COMMERCIALES
PV en 2011
potentiel PV sur potentiel PV sur Total gisement
bâti actuel
zone restante
net
Nom de la zone
en GWh
En GWh
en GWH
en GWH
ZAC des Tuileries
Zone des Arbousiers
Zone Renault
Zone Renault - parking
ZAC de la Haute Rive
ZAC de la Brayelle
ZAC du Luc
ZAC Espace Gare
ZAC de Dorignies et Fort de Scarpe
Quartier Vauban
Zone Sébastopole
ZAC des Fauvettes
ZAC des Prés Loribes
ZAC ST René
Zone Bonnel
ZAC de l'Ermitage
ZAC de Lauwin Planque
Pôle commercial de Masny
La carrière dorée (Orchies)
ZAC de la Brasserie
ZAC de Belleforière
ZAC du Chevalement
ZAC Dentressangle
Centre commercial Auchan
Pôle commercial de Somain
ZAC Barrois
ZAC de la Renaissance (90ha)
zone RD
ZAC du Bas Terroir
0
0
0
7,40
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0,07
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0,04
0,46
11,90
0,33
1,34
3,44
1,37
1,78
0,90
0,00
0,59
2,09
0,32
0,61
0,28
10,65
0,38
1,08
0,12
0,21
0,14
0,00
0,75
0,38
0,00
0,86
0,25
0,06
2,34
0,00
0,00
0,00
0,00
0,34
2,06
0,63
0,00
0,00
0,32
0,00
0,63
0,00
0,22
0,38
2,49
0,00
0,00
0,13
0,03
0,20
0,20
0,00
0,00
7,23
3,70
0,00
2,26
2,38
0,46
11,90
7,40
0,33
1,68
5,50
2,00
1,78
0,90
0,32
0,59
2,73
0,32
0,90
0,66
14,02
0,38
1,08
0,25
0,24
0,34
0,20
0,75
0,38
7,23
4,56
0,25
2,32
Total principales zones
8
40
23
72
toutes zones activités et commerciales
8,34
42,44
23,34
74,12
(Source : Base de données
estimation du potentiel PV des zones d’activités -SM SCoT Grand Douaisis – Mars 2014)
7
8
Solaire thermique
Comme pour le solaire photovoltaïque, le calcul du gisement net du solaire thermique a été établi sur
la base de données sur les gisements d'énergies renouvelables issue de l'étude préalable au SRCAE
menée par le bureau d'étude Axenne pour le compte de l'ADEME et du Conseil Régional Nord-Pasde-Calais en association avec la DREAL Nord-Pas-de-Calais, repris en annexe.
Nous avons extrait de ce tableau les communes du Grand Douaisis qui nous donnent les résultats
suivants pour le solaire thermique:
GISEMENT thermique toiture (MWh)
2020
2050
Solaire thermique hab. indiv.
33 902
75 610
Solaire thermique hab. collectif
699
1 560
Solaire thermique tertiaire
311
700
Solaire thermique piscine
104
240
Total MWh/an chaleur solaire
thermique
35 016
78 110
(base SRCAE sur-estimée)
Projections du gisement Net de production de chaleur par panneaux solaires thermiques
des communes du Grand Douaisis pour 2020-2050.
(Source étude Axenne pour le compte de l'ADEME et du Conseil Régional Nord-Pas-de-Calais
en association avec la DREAL Nord-Pas-de-Calais)
A l’échelle du Grand Douaisis on peut donc estimer le gisement net de production de chaleur par
panneaux solaires thermiques de 35,01 GWh/an à horizon 2020 (90 756m2) et 78,11 GWh/an à
horizon 2050 (202 483m2).
Ces chiffres paraissent irréalistes pour le territoire, c’est pourquoi nous avons décidé de nous
rapprocher du scénario tendanciel du SRCAE qui nous paraît plus réaliste en prenant un gisement net
de production de chaleur par panneaux solaires thermiques de 1,17 GWh/an à horizon 2020 (3
033m2) et 2,62 GWh/an à horizon 2050 (6 792m2), soit environ 0,75% de la production estimée au
niveau régional.
9
Installations importantes de solaire thermique sur le territoire du grand Douaisis à échéance 2020-2050
(Source Technicity/Scot grand Douaisis)
10
Bois énergie
Gisement Brut
La ressource en bois énergie provient des déchets banaux industriel (DBI), de la ressource forestière
et bocagère. Les données disponibles ne nous permettent pas à ce stade d’intégrer les DBI.
La surface forestière du Grand Douaisis est de 5 694,27 ha, déclinée comme suit :


2 211,36 ha de forêt publique (39%) : forêt d’Etat (13 massifs) et forêts communales (48
forêts) soumises au régime forestier ainsi que des organismes publics qui gèrent moins de
4ha (libre choix du gestionnaire)
3 482,91 ha de forêt privée (61%) pour 6 610 propriétaires.
Le bocage représente moins de 5% de la surface de forêt du territoire (soit environ 285 ha), ce qui
nous permet de l’intégrer dans nos calculs en l’assimilant à la surface forestière sans impact majeur
sur le résultat.
Estimation théorique de la ressource en bois énergie brute (hors bocages et DBI) dans le Grand
Douaisis est de 5 694 ha (56 940 map).
1 map5 de bois équivaut à un volume de 0,4m3.
On peut donc estimer un gisement Brut à l’échelle du Grand Douaisis de 36,44 GWh (36 441 MWh)
5
1 m bois plein à 30 % d'humidité : 1,6 MWh/m3 – www.infoenergie.org
3
11
12
Gisement Net
Pour le calcul du gisement net, nous nous sommes basés sur le calcul de l’étude préalable du volet
biomasse dans le cadre du SRCAE de la région Languedoc Roussillon, pour deux raisons principales :

il n’était pas possible d’utiliser de manière pertinente les données disponibles sur le territoire
du ScoT pour le calcul issu de l’étude Axenne.
Il nous paraît intéressant d’utiliser un mode de calcul basé sur le gisement forestier et non sur les
modes d’utilisations de la ressource bois. De plus, tout en étant conscient que la région Languedoc
Roussillon possède une maitrise de sa ressource bien supérieure à celle de notre région, les chiffres
avancés dans notre calcul feront ressortir un vision de la filière et d’une utilisation « maitrisée » de la
ressource bois.
Les hypothèses prises par la région pour calculer le gisement net :



Gisement net = Gisement brut moins
Propriétés privées < à 4ha et difficilement mobilisables (37%)
Bois Économiquement non rentable en BE (16%)
Autres utilisations (20%)
Nous avons pris le parti de ne pas pondérer ces chiffres, tout en étant conscient de leur rapport
étroit à la région de production des bois.
La difficulté pour le ScoT du Grand Douaisis est bien la forte proportion de bois < 4Ha, difficilement
mobilisables, mais pour lesquels la volonté de mobilisation est forte, notamment via la mise en place
d’une étude PNR/stratégie bois
Une étude plus poussée pourrait affiner ces données ultérieurement.
En appliquant ces ratios au gisement brut du Grand Douaisis, nous obtenons un gisement net total
de 10,21 GWh/an, soit 28% du gisement net global.
Projections du gisement Net de production de chaleur par biomasse sur les communes du Grand Douaisis pour 2020-2050.
(Source Technicity)
13
Pour les projections, nous avons pondéré les chiffres du SRCAE pour tendre vers une mobilisation


d’1/3 du gisement net soit 3,36 GWh/an (33%) en 2020
2/3 du gisement net, soit 6,73 GWh/an (66%) en 2050
Projets de chaufferies utilisant du bois énergie sur le territoire du Grand Douaisis à échéance 2020-2050
(Source Technicity/SMScot grand Douaisis)
14
Comme nous l’avons constaté ci dessous, les projections se rapprochent des chiffres théoriques
avancés par le CRPF lors d’entretiens avec le ScoT sur le sujet en 2013 (encart ci-dessous).
Estimation du gisement de la filière bois sur le Grand Douaisis par le CRPF


1map correspond à 0,4 m3 de bois brut donc le besoin est estimé à 160 m3/an.
L'accroissement naturel Bois d'Industrie et Bois Energie est de 4m3 /ha/an (toutes essences
confondues), votre besoin s'évaluant à 160m3 donc la surface requise pour assurer un
approvisionnement sur le long terme est de 40ha.
Le calcul du BIBE est le suivant :


une peupleraie produit 10m3 grume/ha/an (valorisation bois d’œuvre), la proportion de BIBE est
de 1/3 du volume grume soit 3m3/ha/an (approximativement 10 map/ha/an).
un peuplement feuillus produit 6m3/ha/an de bois d’œuvre en sachant que le volume BIBE
équivaut à la moitié voir les 2/3 , la production BIBE est donc de 4m3/ha/an (approximativement
10 map/ha/an).
Ainsi pour être auto-suffisant sur le long terme, le besoin est évalué à 40 ha de peuplement toutes
essences confondue en ne valorisant que les produits BIBE, étant donné qu'on exploite
l'accroissement naturel annuel la gestion est pérenne et durable et la grume est valorisé
indépendamment en bois d’œuvre.
La contractualisation d'un contrat d'approvisionnement avec un gestionnaire forestier est nécessaire
afin d'assurer la sécurité de l’approvisionnement.
Pour rappel (selon un besoin moyen estimé de 200 t/an par chaufferie sur un rayon de 25 km autour
de Douai) :


Surface forestière privée : 10 000 ha soit 250 chaufferies
Surface forestière publique : 1 130 ha soit 30 chaufferies
Ces chiffres sont théoriques et issus du cadastre 2009, on peut cependant évaluer la ressource
mobilisable à raison de 1/3 de la ressource théorique.
15
ZOOM :
Le réseau de chaleur et chaufferie biomasse
Rénovation espace du centre de Roost Warendin
Après avoir réalisé une étude pour le remplacement
de ses chaufferies vétustes, la commune de
Roost-Warendin a souhaité s’engager dans une
démarche plus globale afin de réduire ses consommations et dépenses énergétiques.
Ce projet s’inscrit dans la volonté de la commune de réduire de 38% ses consommations
énergétiques à l’horizon 2020. Pour y parvenir, la municipalité a souhaité agir sur la performance
thermique des bâtiments et viser le niveau BBC rénovation. Cette rénovation s’accompagne
également d’une extension répondant aux critères de la Haute Qualité Environnementale
(HQE®).
La commune a également fait le choix de centraliser sa production de chauffage par la réalisation
d’un réseau de chaleur alimenté par une chaufferie biomasse.
Le réseau de chaleur d’une longueur de 691 m alimente 9 bâtiments et la chaufferie installée
permet de substituer 6 chaufferies avec 7 chaudières gaz par 1 chaufferie avec 2 chaudières : une
alimentée par de la plaquette forestière et une autre par le gaz naturel. La puissance de la
chaufferie est de 250 Kw.
Une plateforme bois est en cours d’étude pour alimenter en bois local cette chaufferie et
d’autres installations à venir sur le territoire.
Chiffres clés :
Diminution de 41% de la facture énergétique estimée
Baisse de 33% des dépenses d’énergie pour le chauffage
Temps de retour estimé à 12 ans par rapport à une solution de référence (gaz sans réseau)
Consommation annuelle estimée de 200 tonnes de plaquettes forestières
Baisse de 67% des émissions de GES
16
Géothermie
La géothermie est l’exploitation de la chaleur du sous-sol.
Utilisée à l'origine à des fins thermales, l'énergie du sous-sol peut servir à de multiples usages : le
chauffage de l'habitat, la production d'électricité mais aussi le rafraîchissement, la production de
froid...
Via l’intermédiaire d’une pompe à chaleur, la géothermie représente en France une énergie encore
peu développée au regard du nombre d’installations connues mais présente de nombreuses
perspectives. Ses applications sont nombreuses. La principale concerne le chauffage des bâtiments,
soit de façon centralisée par le biais de réseaux de chaleur soit de façon plus individuelle par le biais
de pompes à chaleur couplées à des capteurs enterrés.
Tous les systèmes géothermiques (échangeurs horizontaux, verticaux, sur nappe…) peuvent :
 Chauffer un bâtiment avec une pompe à chaleur géothermique classique
 Rafraîchir un bâtiment avec une pompe à chaleur géothermique réversible
 Produire l’eau chaude sanitaire avec une pompe à chaleur géothermique haute température
ou un chauffe-eau thermodynamique géothermique
Ces différents usages peuvent être réalisés par un seul et même appareil: la pompe à chaleur
Illustrations pour l’habitat individuel (source BRGM)
Puits bioclimatique, ou puits canadien ou provençal
Avantage : préchauffage à coût très bas adapté à la maison individuelle possédant un terrain;
bien adapté dans le cadre d'une construction
Inconvénient : adapté au préchauffage, ne permet pas d'être couplé à une pompe à chaleur
en raison du débit d'air incompatible entre les deux systèmes
Pompe à chaleur sur échangeurs horizontaux
Avantage : investissement réduit, production possible de chauffage, eau chaude sanitaire et
rafraîchissement ; bien adapté dans le cadre d'une construction
Inconvénient : nécessite un terrain d'une superficie équivalente ou supérieur à la superficie
du bâtiment à chauffer, libre de construction et d'arbres à racines.
Pompe à chaleur sur échangeurs compacts
Avantage : pas de cout de forage, emprise au sol de quelques mètres carrés, production
possible de chauffage, eau chaude sanitaire et rafraîchissement; adapté à la rénovation
Inconvénient : technologie émergente
17
Pompe à chaleur sur échangeurs verticaux, également appelés sondes géothermiques
Avantage : emprise au sol de quelques dizaines de centimètres carrés, système le plus
performant, parfaitement adapté à la rénovation et aux bâtiments classés ou similaires
Inconvénient : coût de forage, soumis au code minier.
Pompe à chaleur sur eaux grises
Avantage : réutilisation des calories perdues des eaux sanitaires (cuisine, salle de bains)
Inconvénient : compétences professionnelles émergentes
Illustrations pour l’habitat collectif et les bâtiments à usage tertiaire (source BRGM)
Pompe à chaleur sur eaux usées ou grises
Avantage : pas de cout de forage, parfaitement adapté au contexte urbain.
Inconvénient : nécessite des canalisations permettant l'intégration d'échangeurs, situées à
proximité avec un diamètre suffisant pour l'exploitation et un débit permanent suffisant.
Pompe à chaleur sur fondations thermoactives, également appelées pieux
géothermiques
Avantage : investissement limité car intégration complète aux fondations du bâtiment
Inconvénient : rendement énergétique limité
Pompe à chaleur sur aquifère ou eau libre
Avantage : rendement énergétique le plus performant
Inconvénient : dépendant des contraintes hydrogéologiques du site (disponibilité, et
qualité), coût non négligeable de pompage et de traitement de l'eau, soumis à la loi sur
l'eau et au code minier.
Pompe à chaleur sur champ de sondes
Avantage : rendement énergétique stable, rafraichissement gratuit et direct, maintenance
réduite
Inconvénient : coût de forage non négligeable, soumis au code minier
18
Gisement Brut
Le BRGM (Bureau de Recherches Géologiques et Minières) a établi une carte des ressources
géothermiques sur aquifère superficiel en France. (cf www.geothermie-perspective.fr).
Les données ne sont pas disponibles pour calculer un potentiel exact géothermique à 2020 - 2050.
Le SM SCoT Grand Douaisis disposera d’ici juillet 2014 les données cartographiques de la géothermie
basse température du territoire.
Ce potentiel se calcule en fonction de l’emplacement des projets et donc par projet. L’atlas
géothermique du BRGM permet de détailler l’emplacement de la nappe mobilisable et son potentiel
géothermique.
La cartographie ci-après permet d’indiquer les secteurs propices à l’utilisation de la géothermie sur
aquifère.
Pour le calcul des gisements, nous nous sommes donc basés sur l’étude Axenne pour le SRCAE qui
traite de la géothermie par une entrée logements et ceux en priorité actuellement chauffés au fioul.
Les hypothèses retenues pour les gisements bruts sont les suivantes:




Habitat existant : uniquement de la géothermie verticale
100% des logements chauffés au fioul ou gaz propane, 7 827 logements
Habitat neuf : uniquement de la géothermie horizontale
100% des logements neufs soit 700 logements/an
19
Potentiel géothermie sur base des données BRGM sur le territoire du Grand Douaisis à échéance 2020-2050
(Source BRGM/SMScoT grand Douaisis)
Gisement Net
Toujours sur base de l’étude Axenne pour le SRCAE, les hypothèses retenues pour les gisements nets
sont les suivantes:
20


Habitat existant : uniquement de la géothermie verticale
31% + 70% du gisement brut soit 1 698*0,05 = 85 installations/an6 (1 037 MWh/an)
Habitat neuf : uniquement de la géothermie horizontale
31% + 69% du gisement brut soit 150 installations7 (1 827,7MWh/an)
Installations géothermie
Gisements nets
hors contraintes (Patrimoniales et techniques)
Capteurs
Horizontaux
Capteurs
Verticaux
Total
2020
Existant
Neuf
Total 2020
Nombre /an :
5
MWh/an :
61
Nombre /an :
15
MWh/an :
183
MWh/an :
183
61
244
2050
Existant
Neuf
Total 2050
Nombre /an :
2
MWh/an :
24
Nombre /an :
4
MWh/an :
49
MWh/an :
49
24
73
Projections du gisement Net de Géothermie sur les communes du Grand Douaisis pour 2020-2050- (Source Technicity 2014)
En appliquant les évolutions de l’étude Axenne au gisement brut du Grand Douaisis, nous obtenons
un gisement net de 0,24 GWh/an en 2020. Pour la projection 2050, nous obtenons un gisement net
de 0,07 GWh/an.
Au regard de ce que nous avons dit sur la difficulté à avoir des données consolidées à l’échelle d’un
territoire, le gisement est sous estimé.
6
7
1 installation = 12,2 MWh.an
1 installation = 12,2 MWh.an
21
Installations géothermique en projet ou créées sur le territoire du Grand Douaisis
(Source Technicity/SMScot grand Douaisis)
22
Eolien
Une éolienne est une machine tournante permettant de convertir l'énergie cinétique du vent en
énergie cinétique de rotation, exploitable pour produire de l'électricité.
Il existe deux grandes familles d'éoliennes : les machines à axe vertical et les machines à axe
horizontal qui se déclinent en trois gammes de puissance :
 le "petit éolien", pour les machines de puissance inférieure à 36 kW
 le "moyen éolien", pour les machines entre 36 kW et 350 kW
 le "grand éolien" (puissance supérieure à 350 kW), pour lequel on utilise des machines à axe
horizontal munies, dans la plupart des applications, d'un rotor tripale.
Concernant le petit éolien aucune donnée de potentiel à l’échelle territoriale et même communale
n’est possible. En effet, pour ce type d’installation des études de vent doivent être effectuée
directement sur le site d’implantation.
Le gisement éolien en milieu urbain est fortement limité.
Les zones situées au-dessus des toits sont des zones perturbées, où la vitesse de vent moyenne est la
plus faible et où il y a de fortes fluctuations de vitesse du vent, les villes étant généralement bâties
dans des sites abrités des vents. Le rendement de toute éolienne qui n’est pas placée à une hauteur
importante est donc médiocre et incertain. Le seul lieu en milieu urbain intéressant pour ces
installations serait le toit des immeubles de grande taille mais ce lieu reste très hostile surtout pour
les éoliennes sur axe horizontal. Concernant les éoliennes à axe vertical nous avons très peu de
retours d’expériences. (cf « L’éolien dans l’urbain – état de l’art. www.areneif.org)
Aux vues des retours que nous avons sur des projets menés, le fait est que, sauf exception (en zone
littorale concernée par des cycles quotidiens vent de terre / vent de mer, ou en zone de mistral par
exemple en France), le vent urbain perturbé diminue les performances des éoliennes.
Comme pour les parcs éoliens, il est nécessaire de disposer de vents réguliers et suffisamment forts.
Pour cela, il faut un site dégagé, notamment dans la direction des vents dominants. L’implantation en
secteur rural peut donc être possible, notamment dans des sites isolés, sans contraintes physiques
diminuant un apport régulier de vent.
Nous n’étudierons ci-après que le grand éolien.
23
Gisement Brut
Secteurs favorables au développement éolien (DREAL Nord-Pas-De-Calais / Bocage / Burgeap- juin 2010)
24
Le cadre existant au niveau de la région affiche un objectif potentiel pour 2020 se situant entre 1 026
et 1 361 MW. Le SRCAE retient une puissance plausible de 1 100 MW pour 2020 en offshore et 1 100
MW en offshore et à l’horizon 2050 un potentiel en offshore de 3 000 MW.
Plusieurs projets d’éoliennes sur le Grand Douaisis étaient contraints ces dernières années par des
servitudes liées essentiellement liées:


A la défense nationale : radar militaire de Cambrai
A l’aviation civile (radar catégorie T7)
Cependant en raison de la réforme de la Défense et de la fermeture de la base de Cambrai, les plans
de servitude aéronautiques ont été levés et la servitude du radar et celle liée au réseau TBA seront
levées d’ici fin 2014, lors du transfert du radar militaire de Cambrai à Doulens.
Servitudes techniques (Schéma régional éolien – 2010)
Dans le cas du Grand Douaisis, nous avons uniquement retenu les gisements nets, issus de deux
études poussées sur la CAD et le Cœur d’Ostrevent.
25
Gisement Net
Il nous paraît difficile d’extrapoler ces chiffres sur les deux autres EPCI, c’est pourquoi nous
retiendrons une gisement net « pessimiste » basé sur les chiffres des études du potentiel éolien de la
communauté d’agglomération du douaisis et de la communauté de communes Cœur d’Ostrevent,
(études menées sur le gisement ZDE et supérieurs à 5MW).
Etude spécifique éolien de Cœur d’Ostrevent
Cette étude a proposé 13 sites dont 4 sont potentiellement viables, à des échelles de temps
différentes, à savoir :
2020:
 Emerchicourt-Monchecourt : 12 MW8
 Emerchicourt-Auberchicourt : 10MW
 Montigny-Lallaing : 10MW
2050

Erre-Fenain-Hornaing : 6MW
P
o
t
e
(extrait schéma éolien territorial
8
nous avons retenu pour ces sites les fourchettes hautes de puissance
26
Etude spécifique éolien CAD
Potentiel éolien CAD (Vents du Nord – 2007)
Potentiel en nombre éoliennes de 2MW (Vents du Nord -2005)
Suite à ce schéma éolien, la CAD a réalisé une étude complémentaire (effectuée par le bureau
d’étude Airele) pour sélectionner les zones propices à un dépôt de dossier ZDE (zone de
développement de l’éolien, dossier obligatoire pour bénéficier des tarifs de rachat. Ce cadre a été
supprimé en 2013).
27
Projets de dossiers de demande de ZDE sur la CAD (AIRELE - 2008)
Cette étude a mis en avant 5 sites potentiels dont deux seraient prêts pour 2020 et 3 pour 2050.
2020


Lauwin planque : 12MW
Dechy : 18 MW
2050



Hamel
Lauwin planque : 20MW
Fressain – Marcq en Ostrevent : 40MW
Potentiel éolien Communauté de commune Coeur de Pévèle
Un site a été identifié sur ce territoire à savoir le site de la Montagne de Douai pour 15 MW
(Orchies). Le dossier ZDE a été déposé mais le permis de construire n’a pas été délivré.
28
Potentiel éolien à échéance 2020 et 2050.9
Puissance en
MW
Production d’énergie en
MWh/an
Total
GWh/an
2020
Cœur d'Ostrevent
Emerchicourt-Monchecourt
12
23 412
23,41
Emerchicourt-Auberchicourt
10
19 510
19,51
Montigny-Lallaing
10
19 510
19,51
Lauwin planque
12
23 412
23,41
Dechy
18
35 118,00
35,12
Total 2020
62
120 962
120,96
6
11 706
11,71
Lauwin planque
20
39 020
39,02
Fressain - Marcq en Ostrevent
40
78 040
78,04
Orchies
15
29 265,00
29,27
Total 2050
81
158 031
158,03
CAD
2050
Cœur d'Ostrevent
Erre-Fenain-Hornaing
CAD
Pévèle
A l’échelle du Grand Douaisis on peut donc estimer le gisement net de production d’électricité
éolienne de 126,8 GWh/an à horizon 2020 et 158,03 GWh/an à horizon 2050.
9
1MW = 1951MWh/an – source bilan RTE
29
Potentiel éolien sur le territoire du Grand Douaisis à échéance 2020-2050
(Source Technicity/SMScot Grand Douaisis)
30
Biogaz
Sources documentaires :



Inventaire du gisement biomasse en Nord Pas de Calais - Fédération Régionale des Coopératives de la Région Nord
- Juillet 2010
www.nord-pas-de-calais.developpement-durable.gouv.fr/?Energies-renouvelables,5896
Estimation des gisements potentiels de substrats utilisables en méthanisation – avril 2013 Ademe
Champs des matières méthanisables
Il existe 4 secteurs favorables au développement de la méthanisation : agricole, industriel, déchets
ménagers, boues urbaines
Toute la matière organique est susceptible d’être ainsi décomposée (excepté des composés très
stables comme la lignine) et de produire du biogaz, avec un potentiel méthanogène toutefois très
variable. La méthanisation convient particulièrement aux substrats riches en eau, contenant de la
matière organique facilement dégradable, et facilement pompables pour permettre un
fonctionnement en continu. Les déchets méthanisés peuvent être d’origine :



agro-industrielle : abattoirs, caves vinicoles, laiteries, fromageries, ou autres industries
agro-alimentaires, industries chimiques et pharmaceutiques, etc …
agricole : déjections animales, résidus de récolte (pailles, spathes de maïs …), eaux de
salle de traite, etc …
municipale : tontes de gazon, fraction fermentescible des ordures ménagères, boues et
graisses de station d’épuration, matières de vidange, etc …
Ainsi nous nous concentrerons sur les matières des domaines suivants :





Industries agroalimentaires (coproduits et déchets)
Agriculture (effluents d’élevage, résidus de cultures, cultures intermédiaires)
Déchets organiques domestiques et des gros producteurs
Déchets verts
Assainissement
La méthanisation se situe au carrefour de plusieurs réflexions : une gestion territoriale de la matière
organique d’une part, une dynamique de territoire qui permet d’associer différents acteurs d’autre
part. Elle est simultanément une filière de production d’énergie renouvelable et une filière
alternative de traitement de déchets
Modes de valorisation du biogaz (source Ademe)
Production de chaleur : l’efficacité énergétique est intéressante si le besoin en chaleur des
débouchés est assez important pour permettre de valoriser le maximum de l’énergie disponible. Cela
nécessite également des débouchés à proximité pour limiter le transport coûteux de la chaleur ou du
biogaz.
Production d’électricité : l’efficacité énergétique est plus faible (- 37 %) du fait du rendement
énergétique de l’électricité se limitant, pour des moteurs, au environ de 33% : l’efficacité
31
énergétique est plus faible (- 37 %) du fait du rendement énergétique de l’électricité se limitant, pour
des moteurs, au environ de 33%.
Production combinée d’électricité et chaleur : la chaleur des gaz chauds issu de la production
d’électricité peut être récupérée pour produire de la chaleur. L’efficacité énergétique est
intéressante car cette valorisation permet de valoriser l’excédent d’énergie éventuel mais, nécessite
pour la chaleur un débouché à proximité. Ce cas est encouragé par une prime à l’efficacité
énergétique présente dans le tarif d’achat d’électricité.
Carburant Véhicule : pour être utilisé en tant que carburant Véhicule, le biogaz suit une série
d’étapes d’épuration/compression. Cette valorisation s’est principalement développée en Suède et
en Suisse. En France, l’opération pionnière de Lille permettra de mieux évaluer les aspects
environnementaux de cette filière et les difficultés de mise en œuvre que ce soit d’ordre technique,
économique, juridique. Elle peut être envisagée dans le cadre d’une flotte captive de véhicule (bus,
bennes déchets, …).
Injection du biogaz épuré dans le réseau de gaz naturel : Dans certains pays européens, l’injection du
biométhane dans des réseaux dédiés ou non est plus usuelle : Suède, Allemagne, Suisse, Pays Bas, …
Méthodologie générale sur la méthanisation10
La méthode proposée pour l’ensemble des substrats est dans un premier temps d’évaluer un
gisement brut de production à partir des données structurelles du domaine d’activité (cheptel,
assolement, nombre de salarié nombre d’habitants, etc.) en appliquant un ratio de production de
matières. Une fois le gisement brut de production évalué, il s’agit d’appliquer dans un premier temps
un taux de réduction et un taux de valorisation produit pour obtenir le gisement brut disponible. Le
gisement net disponible est ensuite évalué à partir d’un taux de mobilisation estimé selon des
critères technico, socio-économiques.
Le gisement mobilisable est un gisement d’objectif qui
peut être fixé selon les enjeux de développement de la
filière méthanisation au regard des autres filières de
traitement envisageables et des avantages offerts par la
méthanisation. Un taux de pénétration de la
méthanisation est alors précisé en termes d’objectif
prospectif.
GBP : gisement brut de production
GBD : gisement brut disponible
GND : gisement net disponible
GM : gisement mobilisable
10
Estimation des gisements potentiels de substrats utilisables en méthanisation – avril 2013 Ademe
32
Potentiel méthanogène
Les Gisements bruts
Les Déchets ménagers
Les objectifs du Grenelle sont de viser un taux de valorisation matière de 35% à 2012 et de 45% à
2015.
La valorisation matière recouvre la récupération, la réutilisation, la régénération, le recyclage et la
transformation des matériaux extraits des déchets et des produits en fin de vie.
Les matières valorisables sont : les OMR, le tri sélectif, le verre, les déchets verts, les encombrants et
les déchets des déchetteries (hors déchets verts et encombrants).
Actuellement pour la CAD le taux global de valorisation de la matière atteint 49,39% (en 2012). Les
déchets valorisés à 100% sont le verre et déchets verres ; les encombrants à 20%, les autres déchets
des déchetteries à 96%, le tri sélectif à 77% et les OMR à 1%.
La valorisation énergétique consiste à récupérer le pouvoir calorifique des déchets et à le
transformer en électricité et/ou en chaleur. Cette valorisation se fait principalement par
l'incinération de déchets ménagers et industriels, mais également par la méthanisation et le stockage
des déchets, qui permettent de produire de l'énergie à partir du biogaz.
La valorisation énergétique des déchets ménagers et industriels banals est issue de différents
procédés.
33
La valorisation biologique consiste à transformer la part fermentiscible des déchets en amendement
organique et en énergie renouvelable en contribuant directement à la réduction des émissions de
gaz à effet de serre. Les déchets fermentescibles aptes à la valorisation sont collectés directement
auprès des producteurs : collecte sélective de biodéchets auprès des particuliers, des restaurateurs
et des industriels de l’agroalimentaire ; collecte des boues de stations d’épuration ; collecte auprès
de l’industrie papetière ; collecte sélective des déchets verts, etc. La fraction fermentescible des
ordures ménagères peut également être isolée après une séparation mécanique au sein d’un centre
de tri mécano biologique
Gisement Brut déchets ménagers
On utilise fréquemment le terme FFOM : Fraction Fermentescible des Ordures Ménagères, qui
désigne la fraction putrescible des ordures ménagères (déchets de cuisine et la part des déchets verts
des ménages jetés avec les ordures dans la poubelle) et éventuellement les papiers-cartons. Le terme
biodéchets est également utilisé, notamment dès lors qu’une collecte sélective est mise en place (on
ne peut alors plus à proprement parler d’une fraction des ordures ménagères).
Les Ordures Ménagères Résiduelles sont la part des déchets qui restent après que les usagers aient
trié leurs déchets recyclables ou encombrants. La collecte s'effectue dans tous les cas en porte à
porte, le plus souvent une fois par semaine
Fraction Fermentescible des Ordures Ménagères (FFOM) : Déchets ménagers putrescibles qui
peuvent être compostés : déchets de cuisine, certains déchets verts, papiers-cartons et textiles
sanitaires.
Potentiel de valorisation organique
Selon SYMEVAD, la part de déchets putrescibles type déchets de cuisine est de 45% de nos OMR. on
peut aller jusqu’à plus de 50% si on y ajoute papiers/cartons...(cas du projet de TVME)
Le potentiel maximal de valorisation organique des OMR a été estimé par l'ADEME à 52 %, soit
environ 166,9 kg par an et par habitant :



10,3 % pour les papiers ;
5,7 % pour les cartons ;
36 % pour les biodéchets dont, rapportés à la totalité des OMR, 22,8 % de déchets
alimentaires (déchets de cuisine), 4,72 % de déchets de jardin et 8,91 % de « fines »,
éléments inférieurs à 20 mm qui ne sont pas triés mais dont la teneur en matière organique
est mesurée.
La part méthanogène des ordures ménagères est de 30% environ, ce qui donnerait en potentiel
brut sur le territoire : 19 795,8 t d’OMR méthanisables par an, pour un potentiel annuel brut de
43,55 GWh à l’échelle du SCOT, réparti comme suit :
34
Total
production OMR
OMR (t/an)
(kg/an)
/hab Dont matière
méthanogène (30%
OMR) t/an
Potentiel annuel
mobilisable (Mwh)11
CAD
40 730
263
12 219
26 881 ,80
CCCO
18 990
259,5
5 697
12 533,40
CCEP
3 429
260
1 028,7
2 263,14
CCCP
2 837
260
851,1
1 872,42
Total
43 550,76
Potentiel énergétique ordures ménagères pour le Grand Douaisis (source Symevad, SIAVED, Symideme)
11
Le pouvoir calorifique d’une tonne d’OMR est estimé à 2,2MWh - Source http://www.senat.fr/rap/o98-415/o9841516.html
35
ZOOM
Le projet TVME du Symevad à Evin
Le Syndicat Mixte d’Elimination et de Valorisation des Déchets (SYMEVAD) est un établissement
public créé le 1er janvier 2007 par trois intercommunalités (la Communauté d’Agglomération
Hénin-Carvin, Osartis et la Communauté d’Agglomération du Douaisis) qui lui ont transféré la
compétence « traitement des déchets ménagers et assimilés ». La compétence « collecte » est
quant à elle restée du domaine des agglomérations. Le SYMEVAD rassemble 82 communes (310
000 habitants)
L’usine sera en mesure de traiter 100 000 tonnes par an alors que le gisement actuel est de 110
800 tonnes de déchets produits en 2011 mais son dimensionnement a volontairement été limité
pour correspondre à l’ambition de réduction des déchets et à la politique de prévention menée
par le syndicat sur son territoire.
Elle privilégie le principe d’une unité de Tri Valorisation Matière Energie (TVME) au lieu de la
filière incinération. Ce processus novateur et unique en France permet la récupération en vue du
recyclage, la méthanisation et la production d’un Combustible Solide de Récupération (CSR). Les
technologies sont éprouvées et maîtrisées depuis 7 ans en Allemagne (Bade Wurtemberg) par le
syndicat de traitement ZAK.
La nouvelle usine sera réceptionnée en octobre 2015.
Son bilan net de production énergétique (valorisation énergétique du biogaz réinjecté dans le
réseau GRDF et les combustibles CSR en cimenteries, à laquelle on déduit les consommations
énergétiques du site) se chiffrera 128 000 MW/an. Elle produira également 1 490 kWh par tonne
de déchet entrante, soit 30 x plus que l’enfouissement. le bilan matière de l’équipement sera
tout aussi remarquable puisque au global, le taux de diversion sera supérieur à 76 % (85 % pour
les OMR)… ce qui signifie que seuls 24 % des déchets seront enfouis ou incinérés. Les tonnages
de déchets enfouis ou incinérés diminueront de 50 % tandis qu’à 60 %, le taux de recyclage
général dépassera les 45 % fixés par le Grenelle de l’environnement.
- Méthanisation sous forme liquide
- 27600 tonnes de CSR de qualité cimentière, produits chaque année (taux de chlore < 0,5 %
quel que soit le déchet).
- Plus de 3 millions Nm3 de biogaz représentant 22 000 MWh / an de biométhane réinjecté
sur le réseau GRDF.
- 1128 m2 de membrane photovoltaïque produisant 63 MWh / an.
Gisement Brut déchets verts
(Données déchets des 3 syndicats de traitement présents sur le territoire)
La production de déchets verts est très saisonnière : beaucoup plus importante au printemps et en
été, elle est sensiblement réduite en période hivernale. Par ailleurs, les déchets générés en hiver sont
plus ligneux (élagages) qu’en été (tontes).
La fréquence d’entretien des espaces verts est conditionnée par la température et l’eau dont dispose
la plante pour sa croissance (arrosage, pluie).
36
Les déchets verts entrent dans la catégorie des déchets municipaux lorsqu’ils sont produits par les
particuliers ou les collectivités. Ces dernières en assurent alors le traitement. En revanche, les
entreprises du paysage produisent des déchets végétaux dont l’évacuation fait partie du service
rendu au client. A ce titre, les déchets verts des entreprises du paysage appartiennent à la catégorie
des déchets des activités économiques et leur élimination incombe à l’entreprise
Le ratio moyen proposé pour les déchets des espaces verts est de 5 t DV/ha,
Le potentiel méthanisable des déchets verts est évalué comme suit
Communauté de commune Coeur Ostrevent (via SIAVED)
Les tonnages collectés en 2012 sur le territoire Cœur d'Ostrevent (73 351 hab) sont les suivants :
92,30 kg/habitant/an pour les déchets verts, soit 6 770,3 T/an.
On estime la part méthanogène des déchets verts de 40% environ, soit 2 708,1T/an, qui donne 5
957,82MWh annuels mobilisables.
Communauté d’agglomération du Douaisis (via SYMEVAD)




Le centre de compostage de Sin le Noble collecte 2/3 du territoire Symevad:
On estime la part méthanogène des déchets verts de 40% environ, soit 5 278,4/an, qui donne
11612,48MWh annuels mobilisables.
Le centre de compostage de déchets verts traitera la totalité du gisement de déchets verts
du Symevad en 2015.
L’usine d’incinération ordures ménagères Henin Beaumont : traite 60 000 t/an. Du fait de
l’absence de valorisation énergétique des déchets de cette unité, elle sera remplacée par le
projet TVME (tri de valorisation matière énergie) avec production de Combustible fossile de
récupération (CSR). Le TVME a pour vocation de valoriser 76 000 t ordures ménagères
résiduelles, 20 t d’encombrants non valorisables, 4 000 t de refus de tri. Capacité sous
dimensionnée par rapport au gisement actuel. Puis production de biogaz avec injection du
biométhane dans réseau
Communauté de communes Coeur de Pévèle et Communauté de commune Espace en Pévèle (via
SYMIDEME)
Les données du Symideme sont sur la totalité leur territoire. Ces communautés des communes
représentent 20,27% en population du Symideme.
Les biodéchets et déchets verts collectés en porte-à-porte sont valorisés soit par compostage soit par
méthanisation. En 2012, 19 852 tonnes de biodéchets et déchets verts ont été collectées en porte-àporte et ont été compostées ou méthanisées, soit près de 161 kg/hab (11917 tonnes en compostage
et 7935 tonnes en méthanisation).
37
En 2012, 60 % déchets organiques ont été compostés et 40 % méthanisés.
La méthanisation des biodéchets a permis la production de plus 70 000 m3 de biogaz soit 385MWh.12
Total production
OMR
(t/an)
OMR/hab
Dont matière
méthanogène
Potentiel annuel
mobilisable
(30% OMR) t/an
(Mwh)13
CAD
40 730
263
12 219
26 881 ,80
CCCO
18 990
259,5
5 697
12 533,40
CCEP
3 429
260
1 028,7
2 263,14
CCCP
2 837
260
851,1
1 872,42
(kg/an)
Total
Déchets verts
Grand
Douaisis
CAD
Tonnage annuel/habitant (kg)
43 550,76
CCCO
CCEP
CCCP
92,3
161
Tonnage annuel total (T)
27 901,3
13 196
6 770,3
7 935
Taux de méthanisation (%)
40
40
40
40
11 160,52
5 278,4
2 708,1
70 000
17 955,3
11 612
5 957
385
Tonnage méthanisation
(m3 ou Tonne)
Production d’énergie répartis en
40% électricité - 60% chaleur
(MWh annuels)
Gisement brut de méthanisation liée aux déchets vert pour le Grand Douaisis
A l’échelle du Grand Douaisis on peut donc estimer le gisement brut de méthanisation liée aux
déchets verts à 17,95 GWh/an.
12
PCI moyen estimé à 0,0055 MWh/m3 et 2,2 MWh/Tonne. Source Sinoe.org.
Le pouvoir calorifique d’une tonne d’OMR est estimé à 2,2MWh - Source http://www.senat.fr/rap/o98-415/o9841516.html
13
38
Gisement Brut déchets agricoles
Sources documentaires :
Guide pratique « méthanisation à la ferme » Ademe/Solagro – sept 2011 :
Etude «Estimation des gisements potentiels de substrats utilisables en méthanisation » Ademe 2013
Les déchets organiques des élevages sont :
 sous forme solide : le fumier
 sous forme liquide : le lisier
La nature et les quantités des déjections d’élevages sont directement liées au type d’animal, à la
nature du bâtiment d’élevage, ainsi qu’au temps passé à l’intérieur par les animaux. Les quantités de
lisiers et fumiers produites par animaux vont différer selon qu’il s’agisse de vaches laitières, de porcs
charcutiers ou encore de poules pondeuses.
Sur le Grand Douaisis, l’élevage est essentiellement bovin.
Calcul du gisement Brut
Les déjections animales ne sont pas systématiquement récupérées car près de la moitié sont émises
au champ. Le gisement brut de production des effluents d’élevage comprend essentiellement des
tonnages captables pour la méthanisation, il n’intègre pas les déjections émises aux champs.
La quasi totalité de ce gisement de déjections animales est aujourd’hui épandu. L’aspect diffus d’une
partie de ce gisement peut rendre difficile sa mobilisation, notamment dans le cas de petits élevages
isolés. La mobilisation des déjections animales pour la méthanisation n’est confronté a priori à
aucune limite théorique ni contre-indications. Les facteurs limitants sont uniquement liés à la
contrainte de disposer de quantités minimales pour un projet de méthanisation.
L’évaluation du gisement en effluent élevage a été faite à partir des données Climagri® Grand
Douaisis (Chambre Agriculture Nord Pas de Calais 2013).
Nord Pas de Calais
Moyenne cantonale
du Nord
5 200 000
50 000
Potentiel énergétique (MWh/an)*
1 500 000
15 400
Production d’électricité (Mwh/an)
450 000
4 600
Equivalence de chauffage (nb de logts,
82 500
770
Ressources en effluents d’élevage
(tonnes/an)
1 maison = 10 MWh)
(Source Etude « Estimation des gisements potentiels de substrats utilisables en méthanisation » Ademe 2013)
*(Hypothèses : rendement électrique est de 30%, le rendement chaleur est de 50% et l’énergie
méthane est de 10 kwh/m3)
39
Une étude nationale sur la méthanisation de l’Ademe considère que :


5% du gisement de production ne pourrait être mobilisé par une unité de méthanisation
pour des raisons de risques sanitaires liés à une épidémie de paratuberculose ou
brucellose
Aux vues des pratiques actuelles, retenu pour les déjections animales les taux de
mobilisation suivants à 2030 sont : Fumier : 60 % du gisement net disponible et Lisier :
50 % du gisement brut. Ces taux prennent en compte le taux d’adhésion des éleveurs à
un projet individuel ou collectif.
40
41
Estimation du gisement brut d’effluents d’élevage sur le Grand Douaisis - 2013
Catégorie de cheptel
Fermentation
entérique
Gestion des déjections
animales
Total des émissions de
méthane
%
tCH4/an
tCH4/an
%
tCH4/an
%
Bovins lait
52%
882
128
53
1 010
52%
Bovins viande
46%
784
98
41
882
45%
Sous total Bovin
97%
1 667
226
94
1 893
97%
Caprins
0%
0
0
0%
0
0%
Ovins
0%
6
1
0%
7
0%
Porcins
0%
2
13
5%
16
1%
Volailles et lapins
0%
6
0
0%
6
0%
Chevaux, autres…
2%
29
0
0%
29
1%
Total
100%
1 711
240
100
1 951
100%
(Source : Chambre d’agriculture du Nord Pas de Calais 2011 dans le cadre de Climagri® Grand Douaisis)
Gisement brut de production effluents élevage
Le total des déjections animales s’élève à 240 t CH4/an soit 240 000 kg CH4/an soit 168 000 m3
CH4/an. L'étude Climagri® établit un gisement de 96 000 tonnes d'effluents dans les exploitations
présentes sur le Territoire du Grand Douaisis.
Selon le tableau 6.5 de l’étude Climagri® au niveau régional, dans les cantons du Nord, 1 Tonne
d’effluent = 0,308 MWh.an. A l’échelle du Grand Douaisis on peut donc estimer le gisement brut de
méthanisation liée aux déchets verts à 29 568 MWh.an14.
Les autres ressources agricoles n’ont pas été évaluées (Résidus de cultures, Paille...)
14
Rendements 30% électricité, 50% chaleur, 10%méthane
42
ZOOM
L’unité de méthanisation agricole de Somain
Le projet est né en 2006 suite à une volonté familiale d'améliorer l'exploitation agricole tournée
vers l’élevage bovin.
En effet, la ferme étant en ville et proche des habitations, le principe de la méthanisation a été
retenu pour valoriser les lisiers, fumiers de l’exploitation. L’installation de méthanisation a été
délocalisée et un nouveau bâtiment pour les vaches à une distance réglementaire des habitations
a été construit. Le principe : le lisier, les fumiers, des co-produits agroalimentaires et des tontes
de pelouses sont incorporés en continu dans une cuve. La fermentation est réalisée en milieu
fermé, liquide, anaérobie et mésotherme (38°C). C’est cette fermentation bactérienne qui
permet la production de méthane. Le biogaz est récupéré pour alimenter un cogénérateur
produisant de l’électricité pour EDF.
Le cogénérateur dégage également une forte quantité de chaleur qui peut être valorisée par un
réseau de chaleur alimentant notamment à quelques centaines de mètres la piscine municipale
de Somain. L’installation de méthanisation se compose d’un digesteur (cuve chauffée en béton
couvert d’une membrane) dans lequel est réalisée la fermentation et d’une cuve de stockage
(elle aussi couverte par une membrane pour récupérer le gaz résiduel).
Mis en service pendant l'été 2011, le cogénérateur de 122 kWh injecte une partie de sa
production dans le réseau ERDF qui alimente le quartier voisin. La production de chaleur est
actuellement valorisée en partie pour les besoins de l’exploitation.
Gisement Brut boues stations épurations
On entend par résidus de l’assainissement mobilisable pour la méthanisation :


Les sous-produits des stations d’épuration urbaines sur le réseau d’assainissement collectif
(STEU) : les boues urbaines et les graisses issues du dégraisseur ;
Les résidus de l’assainissement non collectif : les matières de vidange.
L'aptitude des boues à être méthanisées dépend de plusieurs facteurs : leur teneur en matière
organique (ou matières volatiles) et leur origine. Les boues primaires sont plus aptes à la
méthanisation. Pour des boues mixtes, l'abattement en matière sèche est de l'ordre de 40%.
L'abattement en matières volatiles est de l'ordre de 55%. La production de méthane est, en
moyenne, de 550 litres par kg de matières volatiles dégradées.
Le gisement des sous-produits de l’assainissement est mobilisé par :


La méthanisation de boues urbaines sur stations d’épuration transformées en biogaz
des boues urbaines restantes, des graisses, refus de dégrillage et matières de vidange
On ne traitera ici que des boues épuration des STEP
NB : Equivalent Habitant : L’équivalent habitant (ou EqHab) est la pollution quotidienne engendrée
par un individu censé utiliser 200 à 300 litres d’eau par jour et donc produire le même volume de
pollution. L’équivalent habitant exprime la charge polluante contenue dans 180 litres d’eau usée,
c’est-à-dire la production d’un habitant pour un jour.
43
Cycle épuration et de valorisation
La valorisation des boues urbaines en méthanisation peut s’inscrire soit dans le cadre du traitement
des boues sur le site de la station d’épuration urbaine, soit comme co-substrat à une unité de
méthanisation existante (co-digestion).
La digestion anaérobie des boues de station d’épuration (STEP) est largement appliquée sur les
stations de grandes capacités (> 50 000 EH) mais reste marginale pour les stations de plus faible
capacité. En effet, dans ce cas, la rentabilité économique du procédé de méthanisation est souvent
insuffisante par rapport à d’autres techniques de traitement des boues.
Pour autant, dans un contexte de développement de la production d’énergie renouvelable et locale
et de prise en compte du développement durable dans les politiques publiques au niveau des
territoires, la question de la méthanisation se pose également pour les territoires urbains et
périurbains de tailles intermédiaires munis de station d’épuration de 15 000 à 30 000 EH. Pour ces
« petites » stations, l’ajout de co-substrats organiques est une alternative intéressante afin de lever
les freins économiques.
Une station d’épuration est caractérisée par le volume d’eaux usées qu’elle est en mesure de traiter.
Cette capacité est exprimée en équivalent-habitants (EH), sachant qu’un équivalent-habitant
représente en moyenne 18 kg de MS/an, soit environ 370 kg/an de boue (à 5% de siccité).
Les boues de Station d’épuration des eaux sont produites lors du traitement des effluents agro
alimentaires et des eaux usées des collectivités et des particuliers. Elles peuvent être de trois types
en fonction du système de traitement : liquides, pâteuses ou solides. Le rôle d’une STEP est de
réduire la pollution de ces effluents par des traitements aérobies ou anaérobies. Il en résulte d’une
part une eau épurée et d’autre part des boues résiduelles
44
Nord Pas de Calais (tonnes par an)
Ressources en boues de STEp (tonnes par an)
2 800 000
Potentiel énergétique (MWh)*
1 960 000
Production d’électricité (MWh/an)
600 000
Equivalence chauffage (en nb de logements)
980 000
Gisement de boues de STEP pour le Nord Pas de Calais
(Source : Etude « Estimation des gisements potentiels de substrats utilisables en méthanisation » Ademe 2013)
*(Hypothèses : rendement électrique est de 30%, le rendement chaleur est de 50% et l’énergie méthane est de
10 kwh/m3)
Estimations pour Grand Douaisis
Méthode de calcul
Le gisement brut produit correspond à l’intégralité des boues urbaines
Le gisement brut disponible correspond aux boues techniquement mobilisables, c’est à dire sur des
stations d’épurations équipées d’une technologie de traitement des boues (stockage, filtre-bande,
centrifugation). Cela correspond généralement aux STEU de capacité supérieure à 5 000 EH. En effet,
en-dessous de cette capacité, les STEU sont généralement équipées de dispositifs alternatifs (type lits
plantés de roseaux, lagunage) pour lesquels les boues ne peuvent être prélevées pour la
méthanisation.Le gisement Net Disponible correspond au Gisement Brut Disponible auquel est
déduit le gisement de sous-produits de l’assainissement déjà méthanisés.
Ce gisement correspond donc aux STEU de plus de 5 000 EH et non équipées de digesteurs en 2012.
Les ratios de mobilisation
Le gisement mobilisable prend en compte un taux de pénétration de la méthanisation sur les stations
non équipées. Pour les STEU de plus de 100 000 EH, l’hypothèse a été prise que 50 % des boues
produites pourront être mobilisées via la construction d’unité de digestion anaérobie in situ. Pour les
STEU de moins de 100 000 EH, l’hypothèse a été prise que 15 % des boues produites pourront être
mobilisées via des installations de méthanisation territoriales.
Potentiel énergétique
4,5MWh/t de MS (source « optimisation énergétique des stations épuration –Degrémont-Suez
Environnement – déc 2008)
45
Evaluation du gisement brut disponible (STEU sup à 5 000 EH)
Douai
Capacité de
traitement de
l’unité
(en
Equivalents
habitants)
162127
Arleux
5812
80
14
361
Sin le Noble
34033
379
11
1706
Flines
9933
46
5
207
Auby
7594
39
5
176
196160
2757
14
12407
Auberchicourt
31379
429
14
1931
Somain
29600
275
9
1238
Marchiennes
6917
84
12
378
Pecquencourt
6966
89
13
401
74862
877
12
3947
Orchies
6546
94
14
423
Beuvry
9500
26
3
117
16046
120
540
Grand
Douaisis
3754
16 894
Unités de
traitement
CAD
total
CCCO
total
Pévèle
total
Matière
sèche
(en tonne)
Matière sèche par
équivalent
habitant et par an
(en tonne)
Potentiel
énergétique en
MWh
(coef de
4,5MWh/t MS)
2213
14
9959
A l’échelle du Grand Douaisis on peut donc estimer le gisement brut de méthanisation liée aux STEP à
16,89 GWh/an.
Le tableau ci-dessous présente la synthèse des gisements bruts méthanisables de déchets agricoles,
déchets ménagers, STEP et déchets verts.
Type de collecte
Gisement Brut méthanisation
(MWh/an)
Déchets ménagers
43 550
Déchets verts
17 955
Déchets agricoles
29 568
STEP
16 894
TOTAL
107 967
Estimation du gisement brut de méthanisation sur le ScoT du Grand Douaisis
46
A l’échelle du Grand Douaisis on peut donc estimer le gisement brut de méthanisation liée aux
déchets agricoles, déchets ménagers, STEP et déchets verts à 107,96 GWh/an.
Deux gisements ne seront pas évalués dans cette étude mais sont présentés ci-dessous : les déchets
issus des marchés, de la restauration, de la distribution, commerces
47
Gisement Brut des déchets issus des marchés, de la restauration, de la distribution et des
commerces
Depuis le 1er janvier 2012 (Article L 541-21-1 du Code de l’environnement), les producteurs ou
détenteurs de quantités importantes de déchets composés majoritairement de biodéchets (c'est-àdire + de 50% de la masse des déchets considérés) sont tenus de mettre en place :
•
un tri à la source et une valorisation organique,
•
ou lorsqu’elle n’est pas effectuée par un tiers, une collecte sélective de ces déchets pour en
permettre la valorisation de la matière de manière à limiter les émissions de gaz à effet de serre et à
favoriser le retour au sol.
Du fait du niveau élevé des seuils de production pour les biodéchets autres que les huiles lors des
deux premières années (120 t/an en 2012 et 80 t/an en 2013), les hypermarchés seront alors
quasiment les seules catégories d’établissements concernés, mais l’impact sur les commerces de
taille inférieure et sur la restauration collective sera significatif dès 2013 et surtout à partir de 2014.
La valeur de ces seuils en 2016 (10 t/an de biodéchets et 60 l/an de déchets d’huiles alimentaires)
correspond à cette date à une activité telle que l’obligation de tri des biodéchets concernera alors un
nombre élevé d’entreprises : on estime en effet que les moyennes surfaces alimentaires seront alors
dans le cas général tenues de trier et de valoriser leurs biodéchets, de même que les restaurants
servant plus de 70 000 repas dans l’année.
Gisement Brut des déchets issus d’industries agro-alimentaires (IAA)
La seule information que nous avons pu récupérer est la liste des industries agro-alimentaires du
Grand Douaisis. Aucune autre information source, ne nous permet de récupérer des données de
déchets sortants, de la nature de ces déchets et de leur destination de valorisation actuelle
(incinération ou autre)
Pour le territoire de la CAD, les déchets IAA ne sont pas collectés par la CAD (collecteurs privés) et ne
sont pas valorisés par Symevad.
Les industries agro-alimentaires du Grand Douaisis (source Ademe régionale 2014)












Aux 2 moulins (Roost Warendin)
Delehedde Xavier (Faumont)
Douaisienne d’abattage (Douai)
Fournil St Pierre (Douai)
Lactalis Nestlé Ultra Frais Marques (Cuincy)
Leroux SA (Orchies)
Mondial viande service SA (Douai)
Nordesosse (Douai)
Poiteau Oblin Daniele (Marchiennes)
Proffinter (Beuvry la Forêt)
SA Epicea (Cuincy)
SAS Rubis (Flers en Escrebieux)
48



Sofedis (Féchain)
Spécialistes de la volaille maison Tual (Douai)
Brasseurs de Gayant
Gisement Net de biogaz
Après débat sur les projections de l’étude Axenne pour le SRCAE (2020 = 2,6% gisement brut,
doublement en 2050), et au regard du fort développement du biogaz sur le territoire du Grand
Douaisis, les hypothèses retenues pour les gisements nets sont les suivantes:

2020 = 20% gisement brut avec 40% production d’électricité et 60% chaleur

2050 = 30% gisement brut avec 40% production d’électricité et 60% chaleur
2020
2050
Type de
collecte
Gisement Brut
méthanisation
(MWh/an)
Gisement Net
méthanisation
(MWh/an)
Production
d'électricité
(MWh/an)
Production
de chaleur
(MWh/an)
Gisement Net
méthanisation
(MWh/an)
Production
d'électricité
(MWh/an)
Production
de chaleur
(MWh/an)
Déchets
ménagers
43 550
8 710
3 484
5 226
13 065
3 484
5 226
Dechets
verts
17 955
3 591
1 436
2 155
5 387
1 436
2 155
Déchets
agricoles
29 568
5 914
2 365
3 548
8 870
2 365
3 548
STEP
16 894
3 379
1 352
2 027
5 068
1 352
2 027
TOTAL
107 967
21 593
8 637
12 956
32 390
8 637
12 956
Estimation du gisement net de méthanisation sur le Grand Douaisis
En adaptant les évolutions de l’étude Axenne au potentiel gisement méthanisable brut du Grand
Douaisis, nous obtenons un gisement net de 21,59 GWh/an en 2020.
Pour la projection 2050, nous obtenons un gisement net de 32,39 GWh/an.
49
Projets d’installation biogaz sur le Grand Douaisis en 2014
50
Récupération de chaleur sur eaux usées
Le principe est simple : les eaux usées des salles de bains et des appareils électroménagers ont une
température moyenne comprise entre 11° et 17°. Dès lors, pourquoi ne pas récupérer les calories de
ces eaux pour le chauffage de logements et de bureaux ?
Le système repose sur un échangeur placé au fond des canalisations des réseaux d’assainissement. Il
comprend un circuit de canalisation en boucle fermée qui transporte de l’eau. Celle-ci est chauffée
par la chaleur des eaux usées pour alimenter ensuite une pompe à chaleur (PAC) qui va permettre
d’élever la température d’eau à un niveau exploitable (entre 50 et 70° C). Elle s’achemine ensuite
vers une chaufferie centrale qui alimente un réseau de plusieurs bâtiments.
Gisement Brut
La première phase du diagnostic réalisé en 2009 par BPR pour la mise en place de la récupération de
chaleur sur les eaux usées de la Communauté d’Agglomération du Douaisis a permis de ressortir les
éléments suivants :
5 zones ont pu être ciblées dans un premier temps comme étant des zones à fort potentiel :





Zone
Zone
Zone
Zone
Zone
Cuincy
Rue Charles Bourseul
IUFM
Résidences Gayant
Rue Saint-Sulpice
60 bâtiments ont été questionnés concernant leur mode de chauffage.
Sur ces 60 bâtiments :



21 ont été rejetés suite au retour des questionnaires,
17 ont été écartés de cette phase 1 par manque d’informations sur les sites,
22 sites ont été approfondis par des visites et études spécifiques des besoins.
Par manque de bâtiments et de besoins énergétiques, les zones Rue Charles Bourseul et IUFM ont
été écartées de l’étude pour le gisement net.
Gisement Net
Les hypothèses prises pour les gisements nets sont considérées comme basses car elles ne couvrent
pas la totalité des Unités territoriales à ce jour.
Concernant les zones de Cuincy, Résidences Gayant et Rue Saint-Sulpice, les besoins énergétiques
des bâtiments ont été estimés plus précisément, donnant respectivement :


Cuincy :
Résidences Gayant :
543 MWh/an
2 011 MWh/an
51

Rue Saint-Sulpice :
737 MWh/an mais abandonné car non rentable
Concernant ces mêmes zones, 3 procédés ont été décrits :



Cuincy : Echangeurs de chaleur sur eaux usées couplés à plusieurs PAC situées dans des
chaufferies différentes. Aucun réseau de chaleur créé.
Résidences Gayant : Echangeurs de chaleur sur eaux usées couplés à une seule PAC
située dans une unique chaufferie. Aucun réseau de chaleur créé.
Rue Saint-Sulpice : Echangeurs de chaleur sur eaux usées couplés à une seule PAC située
dans une unique chaufferie et création d’un réseau de chaleur pour le chauffage des
bâtiments.
Ont été ajoutés deux autres sites potentiels dans la phase 2 de cette étude :


Résidence d’Aoust : 253 MWh/an
Piscine des Glacis : 1 741 MWh/an
Nous avons estimé le gisement Net à ce jour à 4 548 MWh/an à échéance 2020, incluant les 4 sites
(Cuincy, Gayant, Aoust et les Glacis)
Pour les projections 2050, nous avons pris en compte l’ensemble des sites écartés dans l’étude (Saint
Sulpice, IUFL et Bourseul) , émettant l’hypothèse que d’ici 2050, ils seraient devenus rentables, soit
un gisement Net à ce jour à 5 685 MWh/an.
 Bourseul (estimation non présentée dans l’étude) : 250 MWh/an
 IUFM (estimation non présentée dans l’étude) : 150 MWh/an
 Saint Sulpice : 737 MWh/an
Soit un total supplémentaire de 1 137 MWh/an
52
Potentiel de production de chaleur sur eaux usées, sur le territoire du grand Douaisis à échéance 2020-2050
53
ZOOM
Nouveau système de chauffage pour la résidence Gayant et la Piscine des Glacis à Douai
La ville de Douai et Norevie, bailleur social, ont décidé d’installer un procédé innovant de
récupération d’énergie thermique des réseaux d’assainissement.
Cette initiative fait suite à l’étude de faisabilité menée par la CAD pour la mise en place de ce
type de procédé.
Il est destiné dans ce projet à chauffer la piscine des Glacis et la résidence Gayant (Norevie).
La ville de Douai et Norevie ont confié aux Eaux du Nord l’installation de ce système pour
récupérer les calories des ces eaux usées (système Degrés Bleu®). Une grande partie des eaux
usées provient des eaux des salles de bains et des appareils ménagers et présentent
naturellement une température comprise entre 10° et 15°. Les ¾ de la chaleur des eaux sont
rejetés à l’égout.
Le système fonctionne grâce à un échangeur de chaleur placé dans une canalisation d’eaux usées
et à deux pompes à chaleur installées dans les bâtiments concernés.
Ce système permet de réaliser jusqu’à 90% de gains par rapport à d’autres sources d’énergie et
évite jusqu’à 70% des émissions de gaz à effet de serre.
53% des besoins en énergie seront couverts avec ce procédé pour la piscine des Glacis et 34 %
pour la résidence Gayant.
54
Micro-hydroélectricité
Gisement Brut
La production d’hydroélectricité sur notre territoire ne peut reposer que sur des installations de type
« fil de l’eau » (type écluses de canaux ou parties non navigables).
Calculer le potentiel en micro-hydroélectricité d’un territoire demande donc des études fines. 1
seule étude a été réalisée à ce jour sur le Grand Douaisis et couvre le territoire de la CAD.
L’étude réalisée sur le territoire de la CAD par la société Vents du Nord définit un gisement brut de
1,93 GWH/an répartis sur 8 sites potentiels.
Le calcul ci-dessous prend en compte la hauteur de chute de chacun des sites, ainsi que leur débit
moyen, leur débit de pointe et le débit réservé (10% selon la loi), et permet de déterminer pour
chacune des écluses la puissance de la turbine à installer, ainsi que la production annuelle de chacun
des sites :
Comparaison entre les revenus annuels et les investissements permet de définir un taux de retour sur investissement en
années (Etude Vents du Nord)
Gisement Net
Sur ces 8 sites de la CAD, deux seulement ont été retenus par cette étude comme potentiellement
viables (techniquement et financièrement), ce qui porte à 0,66 GWh/an le gisement net sur le
territoire du Grand Douaisis à échéance 2020.
Conclusions de l’étude Vents du Nord :

Le site de l’écluse des Augustins est le plus favorable. Ce site disposant de plus d’une
installation existante (mais hors service), il ne nécessitera qu’un niveau d’investissement
réduit (estimé à 238 000 €).
Après vérification auprès des services juridiques des VNF, nous sommes arrivés à deux conclusions :
o
Le droit d’eau pour ce site n’est plus valable. Un dossier complet devra donc être
présenté en préfecture pour pouvoir bénéficier des tarifs de rachat.
55
o



Ce site étant hors service depuis plusieurs années, les tarifs de rachat définis
dans l’arrêté du 1er mars 2007 s’appliqueront à l’intégralité des kWh produits.
L’écluse de Couteau est un site aussi intéressant pour l’installation d’une micro-centrale
hydraulique. Les travaux prévus en 2009 pourraient être combiné avec les travaux de
génie civil d’une micro-centrale hydraulique afin de réduire les investissements
nécessaires. Lors du Comité de Pilotage du 18 décembre 2009, les services des VNF ont
informé les représentants de la CAD qu’une telle éventualité serait difficilement
envisageable.
L’écluse de Lambres-lez-Douai est difficilement envisageable pour un investisseur privé
(aux limites de la rentabilité, le temps de retour sur investissement étant de
pratiquement 15 ans).
Les autres sites ne sont pas recommandés pour l’installation d’une micro-centrale
hydraulique (temps de retour sur investissement bien trop important).
Nous avons pris l’hypothèse que le site de Lambres-les-Douai serait rendu exploitable et/ou rentable
d’ici 30 ans, ce qui portera la production de chaleur micro-hydraulique à 0,87 GWh/an en 2050.
56
Potentiel en micro-hydroélectricité sur le territoire du grand Douaisis à échéance 2020-2050
57
58
Energies fatales
Gisement Brut
L’étude réalisée dans le cadre du SRCAE sur les énergies fatales définit un gisement brut de 35 000
GWH/an répartis sur plusieurs sites potentiels, dont plusieurs sites présents sur le Grand Douaisis à
hauteur de 20 MWh/an (incluant le site Stora Enzo, hors périmètre du Grand Douaisis, mais dont
nous ne connaissons pas la quantité d’énergie perdue).
BASSIN
ENERGIE PERDUE EN MWh
ARRAS
105 691
BETHUNE
313 499
BOULOGNE SUR MER
7 565
CALAIS
119 211
CAMBRAI
69 597
DOUAI
53 530
DUNKERQUE
6 342 620
GRAVELINES
21 780 036
LENS
452 203
LILLE R T
133 614
MAUBEUGE
2 256 330
SAINT OMER
171 411
VALENCIENNES
1 338 577
Autres
1 882 296
Total général
35 025 581
Tableau des résultats énergétiques
(Extrait de «l’étude des potentialités de récupération d’énergies fatales perdues en nord pas de calais » Ademe 2011)
Les entités qui ont été étudiées sur le bassin de Douai sont :




Renault ( Cuincy)
Lactalis (Cuincy)
Nyrstar (Auby)
Stora Enso (Corbehem)
Les données recueillies par site n’ont pas pu nous être communiquées par l’Ademe.
59
60
Gisement Net
Le rapport avancé dans l’étude du SRCAE entre le gisement brut et le gisement net est de 0,07, qui
donne pour la région un gisement net à échelle 2020 de 2 400 GWh/an.
Aucune information n’est avancée pour l’évolution de ce gisement à échéance 2050 à l’échelle
régionale.
En appliquant ces évolutions au gisement brut de récupération des énergies fatales du ScoT, nous
obtenons un gisement net de 1,37 GWh/an en 2020. Pas de projection souhaitée pour 2050, car
difficilement fiable.
61
Sites de fort potentiel de valorisation d’énergie fatale sur le territoire du grand Douaisis à échéance 2020-2050
62
Cogénération
Gisement Brut
N’étant pas considérée comme énergie renouvelable dans le cadre du SRCAE, nous avons néanmoins
proposé de calculer le potentiel lié à la cogénération, notamment vis à vis d’informations nous
indiquant l’arrêt possible de la cogénération sur plusieurs sites en 2015 (Sin le Noble et le centre
Hospitalier). Il nous paraissait important de présenter également la proportion de celle-ci qui est
aujourd’hui plus présente que l’ensemble des EnR sur le territoire du ScoT (23,6GWh/an en 2011
pour 20,74 GWh/an d’EnR).
Gisement Net
En prenant comme hypothèse une représentation constante de la cogénération sur le ScoT par
rapport à la région, que nous diviserons par deux par sécurité quant à nos informations (de 0,893 à
0,446%), nous obtenons un gisement net de 18 GWh/an en 2020. Pour la projection 2050, nous
obtenons un gisement net de 26,10 GWh/an.
Cogénération sur le territoire du grand Douaisis à échéance 2020-2050
63
64
E. Synthèse
des
projections
de
production
d’énergies renouvelables à 2020/2050
Le tableau suivant reprend l’ensemble des projections 2020/2050 de production d’énergie à base de
renouvelables.
Projections de production sur le territoire du Grand Douaisis (GWh)
Production
2011
Production
2020
Evolution
Evolution
/ 2011
Production
2050
Cogénération
23,6
20
-15%
10
-50%
Eolien
Négligeable
120,96
nc
158,03
+31%
Photovoltaïque
3,3
15,54
+371%
42,6
+174%
Microhydro.
Négligeable
0,66
nc
0,87
+32%
Géothermie
0,1312
0,24
+83%
0,07
-71%
Bois énergie
2,213
3,36
+52%
6,73
+100%
Thermique
0,253
1,17
+362%
2,62
+124%
Biogaz
15,84
21,59
+36%
32,39
+50%
Récup. Eaux usées
0
4,54
nc
5,68
+25%
Energie Fatale
NC
1,34
nc
NC
nc
TOTAL
44,34
189,4
258,99
Dont EnR
21,73
169,4
248,99
Type d’EnR
/ 2020
Projection de la production d’EnR sur le territoire du SCOT 2011-2050, scénario retenu
Ce tableau nous permet de mettre en évidence les 5 principales sources énergétiques à développer
sur le territoire du ScoT du Grand Douaisis à court terme (2020), à savoir (par ordre décroissant) :
1. L’éolien
2. Biogaz
3. Le solaire photovoltaïque
65
4. La récupération des eaux usées
5. Le bois énergie
On remarque que mis à part le solaire photovoltaïque, l’ensemble de ces énergies fait à ce jour
l’objet d’études poussées, par au moins l’un des 4 EPCI constituant le Grand Douaisis. L’implication
politique et technique du territoire sur ces énergies se voient récompensées, notamment sur l’éolien,
la filière bois, récupération de chaleur sur eaux usées et Biogaz (déchets et agricole).
Il est à noter que malgré les études poussées sur la micro-hydroélectricité, le faible potentiel du
territoire permet d’en exploiter une partie importante, sans pour autant la rendre significative dans
le mix énergétique.
Seul le potentiel éolien du Grand Douaisis sera effectivement utilisé à court terme, de par le
déblocage du principal frein à ce jour (radar militaire et civil de Cambrai).
A plus longue échéance (2050), on constate que les 5 énergies à fort potentiel de développement
demeurent sensiblement identiques, avec un maintien de la « locomotive » éolienne, et un
doublement du photovoltaïque. Le biogaz trouve quant à lui son rythme de croisière, tout comme la
récupération de chaleur sur eaux usées.
Le bois énergie devient moins présent, le positionnant au niveau de la récupération de chaleur sur
eaux usées
1.
2.
3.
4.
5.
L’éolien
Le solaire photovoltaïque
Biogaz
Le bois énergie
La récupération des eaux usées
300
Nrj Fatale
250
Récupération Chal EU
Biogaz
200
Solaire Thermique
Bois-Energie
150
Géothermie
100
Hydro-électricité
Photovoltaïque
50
0
2011
Eolien
Cogénération
2020
2050
Projection de la production d’EnR sur le territoire 2011-2050, scénario plausible (Technicity)
66
La part de la production d’énergies renouvelables sur le territoire du Grand Douaisis devient quant à
elle significative, représentant en 2011, 0,60% des consommations de Gaz et d’électricité du
territoire. Cette part passe en 2020 à 5% pour atteindre 14,2% en 2050.
67
Projections de la couverture des consommations d’énergie par les énergies
renouvelables
Pour certains pôles de centralité, les projections montrent une couverture des consommations
énergétiques par les énergies renouvelables allant jusqu’à 13% dès 2020 (pôle de MontignyPecquencourt et pôle de Somain) et jusqu’à 107% pour le pôle de Cantin-Arleux en 2050.
Nous sommes effectivement en deçà des objectifs régionaux (production d’EnR = 12%
consommations totales d’énergie de la région) en 2020.
Comme nous l’avons vu plus haut, la baisse des consommations de 9% en 2020 puis 52% en 2050
joue également un rôle prépondérant dans la mise en place de ces énergies, mais devient également
un frein à leur développement, car les demandes en énergies vont de fait se réduire, d’où le
ralentissement significatif de la production annuelle en 2050 par rapport à 2020.
En 2020
(Gwh)
CantinArleux
Douai
FlinesMarchiennes
MontignyPecquencourt
Orchésis
SomainAniche
Consommation
151
2168
210
184
212
391
Production EnR
2,84
76,54
2,86
24,27
9,96
51,03
167,51
théorique
1,88
3,53
1,36
13,16
4,7
13,04
5,05
hors RTE
2
6
1
13
5
13
7
Couverture
conso EnR
(%)
En 2050
(GWh)
CantinArleux
Douai
Consommation
80
1 144
111
97
Production EnR
85,45
75,28
6,98
théorique
107 %
6,58%
hors RTE
107%
13%
Couverture
conso EnR
(%)
FlinesMontignyOrchésis
Marchiennes Pecquencourt
Total
SomainAniche
Total
112
207
1 752
3,10
41,92
30,68
243,56
6,29%
3,18%
37,46%
14,85%
13,90%
12%
6%
72%
29%
27%
En enlevant les consommations des grosses unités (les gros sites industriels alimentés directement
par RTE), nous atteignons une part d’énergies renouvelables recouvrant 7% des consommations en
2020 et 28% en 2050.
68
Répartition de la production d’EnR sur le territoire du SCOT 2011-2050, scénario plausible
Production d'EnR en 2011
Microhydro. 0%
Eaux usées 0%
Géothermie 1%
Bois 10%
Solaire Thermique
1%
Biogaz 73%
Nrj Fatale 0%
Eolien 0%
PV 15%
En 2011, la part d’énergies renouvelables est dominée par le biogaz à 73%.
Aucune installation d’éoliennes ou de récupération de chaleurs que ce soit au niveau des eaux usées
ou des énergies fatales d’activités n’existent.
La part du bois est estimée à 10% même si de nombreuses installations indfividuelles ne peuvent être
comptabilisées.
69
Projection d'EnR 2020
PV 9%
Biogaz 13%
Microhydro.
0%
Géothermie
0%
Eaux usées 3%
Bois 2%
Solaire
Thermique 1%
Eolien 71%
Nrj Fatale 1%
Projection d'EnR 2050
PV 17%
Biogaz 13%
Microhydro.
0%
Géothermie
0%
Eaux usées 2%
Bois 3%
Solaire
Thermique 1%
Eolien 63%
Nrj Fatale 1%
Les projections de 2020
montrent que la part
de
production
d’énergie à partir de
renouvelable
est
largement dominée par
les
installations
d’éoliennes (71%). Le
biogaz ne représentant
alors plus « que » 13 %
de la production à base
d’EnR.
La
microhydroélectricité
représente moins d’1%
de la production tout
comme la géothermie.
Les projections de 2050
montrent que l’éolien
reste
prépondérant
dans les nouvelles
installations
de
production d’énergie à
partir de renouvelable
(63%).
Le
photovoltaique
quant a lui progresse
(17%) et le biogaz reste
à une part de 13%.
La géothermie et la
microhydroélectricité
représentent toujours
moins
d’1%
respectivement de la
production.
Scénario Tendanciel SRCAE
Scénario réaliste Gd Douaisis
Comparatif de la projection de la production d’EnR sur le territoire du Grand Douaisis 2011-2050,
Scénario SRCAE/Scénario plausible Grand Douaisis
(Technicity)
1

Etude d`approvisionnement et de développement des énergies

Transcription

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