etude sur les consommations energetiques et le potentiel de

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ETUDE SUR LES CONSOMMATIONS
ENERGETIQUES ET LE POTENTIEL DE
PRODUCTION D’ENERGIE
RENOUVELABLE POUR LE DEPARTEMENT DE LA
DORDOGNE
PHASE 2
Evaluation des potentialités du territoire
2013
CONSEIL GENERAL DE LA DORDOGNE
ETUDE DES CONSOMMATIONS ENERGETIQUES ET DU POTENTIEL DES
ENERGIES RENOUVELABLES POUR LA DORDOGNE
MAITRE D’OUVRAGE
CONSEIL GENERAL DE LA DORDOGNE
2 rue Paul-Louis Courier
BP 9023
24 019 PERIGUEUX Cedex
PRESTATAIRE
AXENNE
73, cours Albert Thomas
69 447 LYON Cedex 03
Tél. : 04 37 44 15 80
AXENNE
2013
P.2
CONSEIL GENERAL DE LA DORDOGNE
ETUDE DES CONSOMMATIONS ENERGETIQUES ET DU POTENTIEL DES
ENERGIES RENOUVELABLES POUR LA DORDOGNE
SOMMAIRE
SOMMAIRE
3
EVALUATION DES POTENTIALITES DU TERRITOIRE
5
1.
METHODOLOGIE
5
1.1. POTENTIEL THEORIQUE : LES GISEMENTS BRUTS
5
1.2. POTENTIEL TECHNIQUE : LES GISEMENTS NETS
5
1.3. POTENTIEL MOBILISABLE : LES GISEMENTS PLAUSIBLES
6
FILIERE HYDROELECTRICITE
8
2.1. LES GISEMENTS BRUTS
8
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
AXENNE
2.2. LES GISEMENTS NETS / GISEMENTS PLAUSIBLES
10
FILIERES SOLAIRES
13
3.1. LES GISEMENTS BRUTS
13
3.2. LES GISEMENTS NETS / GISEMENTS PLAUSIBLES
17
FILIERE BOIS ENERGIE
47
4.1. LES GISEMENTS BRUTS
47
4.2. LES GISEMENTS NETS
59
4.3. LES GISEMENTS PLAUSIBLES
65
FILIERE GEOTHERMIE
68
5.1. LES GISEMENTS BRUTS
68
5.2. LES GISEMENTS NETS
74
5.3. LES GISEMENTS PLAUSIBLES
83
FILIERE AEROTHERMIE
86
6.1. LES GISEMENTS BRUTS
86
6.2. LES GISEMENTS NETS
86
6.3. LES GISEMENTS PLAUSIBLES
87
FILIERE METHANISATION
88
7.1. LES GISEMENTS BRUTS
88
7.2. LES GISEMENTS NETS
101
7.3. LES GISEMENTS PLAUSIBLES
102
FILIERE EOLIEN
103
8.1. LES GISEMENTS BRUTS
103
8.2. LES GISEMENTS NETS / GISEMENTS PLAUSIBLES
109
FILIERES DE RECUPERATION DE CHALEUR
112
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10.
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9.1. LES GISEMENTS BRUTS
112
9.2. LES GISEMENTS NETS
117
9.3. LES GISEMENTS PLAUSIBLES
122
SYNTHESE DES GISEMENTS
123
10.1. GISEMENTS BRUTS
123
10.2. GISEMENTS NETS
124
10.3. GISEMENTS PLAUSIBLES
126
BILAN
129
ANNEXES
131
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EVALUATION DES POTENTIALITES DU
TERRITOIRE
1. METHODOLOGIE
1.1. POTENTIEL THEORIQUE : LES GISEMENTS BRUTS
Les gisements bruts représentent les ressources primaires d’énergies renouvelables du territoire.
Ces ressources varient selon le type d’énergie : ensoleillement pour le solaire, ressource bois pour le
bois énergie, biomasse méthanisable pour le biogaz... Ce gisement est indépendant de toutes
contraintes techniques ou économiques.
1.2. POTENTIEL TECHNIQUE : LES GISEMENTS NETS
Les gisements nets représentent toutes les installations qu’il serait possible de réaliser sur les
bâtiments existants et toutes les installations que l’on pourrait réaliser chaque année sur les
constructions neuves, en ayant exclu toutes celles qui ne peuvent l’être, compte tenu des contraintes
réglementaires, techniques et patrimoniales.
Pour chaque typologie d’installation, on tient compte :

des contraintes liées au patrimoine culturel (sites classés, sites inscrits, secteur
sauvegardé, monuments historiques, etc.),

des enjeux sur les risques naturels (mouvement de terrain, zone d’aléa d’inondation,
etc.) pour les filières géothermie, les grandes centrales (photovoltaïque au sol et
éolien),

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.),

de la dynamique de construction pour les nouveaux projets,

etc.
Les données utilisées pour atteindre le gisement net de chaque filière sont les suivantes :

des données sur les productions attendues des filières énergies renouvelables suivant
les ressources du territoire,

des données socio-économiques (typologie de chauffage et d’eau chaude sanitaire des
logements),

l'ensemble des contraintes environnementales, patrimoniales, urbanistiques et les
risques naturels,

etc.
Les chiffres présentent donc le potentiel maximal et ne tiennent pas compte de la capacité
financière des maîtres d’ouvrages, du nombre d’artisans en mesure de réaliser les travaux, des
réglementations thermiques actuelles et futures, etc. Par exemple, pour les installations solaires
thermiques de chauffage de l’eau chaude sanitaire dans les logements collectifs, cela revient à
équiper tous les bâtiments ayant actuellement un chauffage collectif de l’eau chaude, dont les
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toitures sont bien orientées et non masquées et qui ne sont pas dans un périmètre protégé au titre
du patrimoine culturel (monument historique, site classé, etc.).
Ces chiffres sont donc par nature très importants et représentent le nombre purement théorique
d’installations potentielles sur l’ensemble du territoire en ne tenant compte que de la faisabilité
technique et des autres contraintes.
Ils sont toutefois intéressants puisqu’ils permettent d’identifier quelle part chaque filière est en
mesure d’atteindre dans le cadre des engagements du Grenelle de l'environnement en se plaçant
dans une position extrêmement favorable.
1.3. POTENTIEL MOBILISABLE : LES GISEMENTS PLAUSIBLES
Il s’agit maintenant de passer d’un potentiel technique à un potentiel plausible pour toutes les
installations d’énergies renouvelables que ce soit sur les bâtiments ou pour des installations
décentralisées. 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.
Les chiffres présentés reflètent un scénario qui se veut tendanciel, c'est-à-dire qu’ils tiennent compte
des postulats suivants :
 le potentiel technique identifié précédemment,
 la dynamique du nombre d’installations suit la tendance établie et tient compte des
réglementations, des aides et de l’attractivité connues à ce jour,
 la concurrence des autres énergies (le gaz, l’électricité) est prise en compte suivant les
typologies d’installation,
 les ruptures technologiques hypothétiques ne sont pas prises en compte.
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.
Pour chaque filière, des objectifs ont été proposés en fonction principalement :
 pour les projets sur des bâtiments neufs et existants : des objectifs fixés par la loi n°2009-967
du 3 août 2009 portant engagement national pour l’environnement (Grenelle I) ainsi que la
dynamique 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 développeurs (méthaniseurs, parcs éoliens, etc.),
 pour l’ensemble des projets : de l’attractivité des solutions énergies renouvelables et de la
motivation des maîtres d’ouvrages
SUR LES BATIMENTS NEUFS
L’article 4 de la 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
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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 très faibles 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. La
mise en œuvre de bâtiments conformes à la RT 2012 sera favorable au développement progressif
des équipements EnR. Puis dans un second temps, l’anticipation des futures réglementations
poussera certains maîtres d’ouvrages vers des équipements encore plus performants afin d’atteindre
le niveau « énergie positive » en 2020.
SUR LES BATIMENTS EXISTANTS
L’article 5 de la 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. »
Les objectifs d’installations d’énergies renouvelables sur le parc existant sont déterminés en
fonction :
 de l’énergie actuelle pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire (les logements ou maisons qui
utilisent le fuel et le propane sont des cibles privilégiées),
 du nombre d’installations réalisées en 2012 sur le parc existant (état actuel de la filière),
 du statut du maître d’ouvrage (ex : les offices publics de HLM sont généralement plus motivés
que le secteur privé).
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2. FILIERE HYDROELECTRICITE
2.1. LES GISEMENTS BRUTS
Les Agences de l’Eau ont lancé une étude d’évaluation du potentiel hydroélectrique de leur bassin
respectif, suite à une décision du Ministère chargé de l’Industrie et du Ministère de l’Écologie et du
Développement Durable.
Très complètes, ces études évaluent les potentiels supplémentaires sur les ouvrages existants et à la
création de nouvelles installations. Sur ces deux types de potentiels, une puissance et un productible
associé sont calculés. Ces études ont été réalisées via un logiciel de cartographie ; les résultats sont
donc détaillés par zone hydrographique.
Figure 1 : Secteurs hydrographiques du territoire et potentiel théorique hydroélectrique au fil de l'eau)
6 secteurs hydrographiques principaux sont présents en Dordogne. Ils présentent tous un gisement
brut important. Ce potentiel brut correspond au productible maximum qu’il serait possible de
produire en utilisant la totalité des débits des cours d’eau identifiés. Pour l’ensemble de ces secteurs
(non limités au département), le potentiel théorique maximal représente 2795 GWh/an. Le gisement
maximal techniquement mobilisable par des centrales au fil de l’eau correspond à 48 % du gisement
total, il représente 1340 GWh/an sur les principaux secteurs du département.
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Remarque : ce potentiel correspond au potentiel identifié sur les secteurs hydrographiques du
département qui s’étendent au-delà des frontières du département (en particulier pour P2 et R1). De
même certains secteurs dont une faible surface est présente sur le département n’ont pas été pris en
compte.
Figure 2 : Potentiel hydroélectrique théorique sur les principaux secteurs hydrographiques du
département (Etude d'évaluation du potentiel hydroélectrique du bassin Adour-Garonne, Eaucéa)
A l’échelle du bassin hydrographique de la Dordogne (délimité en rouge sur la Figure 1) le potentiel
brut s’élève à 2 708 GWh/an (hors installations existantes).
Attention ! Ce gisement constitue un gisement brut, indépendant de la faisabilité des projets et des
contraintes environnementales à respecter sur les cours d’eau. Le gisement net, tenant compte de
ces contraintes est détaillé au chapitre 5.
Remarque : ce potentiel brut correspond au potentiel de l’ensemble du bassin de la Dordogne qui
s’étend bien au-delà des limites administratives du département. De plus, une partie importante du
potentiel se situe là où le relief est important c’est-à-dire sur le département de la Corrèze et du
cantal (voir Figure 7).
Figure 3 : Potentiel hydroélectrique maximal sur les cours d’eau du bassin de la Dordogne (Etude
d'évaluation du potentiel hydroélectrique du bassin Adour-Garonne, Eaucéa)
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2.2. LES GISEMENTS NETS / GISEMENTS PLAUSIBLES
2.2.1. Contraintes limitatives
Les contraintes sur l’utilisation de la ressource hydraulique sont liées à la protection des milieux
naturels. L’analyse de ces enjeux de protection a été réalisée dans le cadre de l’étude du potentiel
hydroélectrique du bassin Adour-Garonne en 2007. Le tableau ci-dessous résume les principaux
enjeux pris en compte et leur impact sur l’utilisation du gisement hydroélectrique.
Figure 4 : Enjeux de préservation du patrimoine naturel limitant le recours à l'hydroélectricité
(Etude d'évaluation du potentiel hydroélectrique du bassin Adour-Garonne, Eaucéa)
2.2.2. Projets neufs et suréquipement
Le croisement cartographique de ces contraintes avec les potentiels bruts identifiés précédemment
permet de définir le potentiel net théorique restant, mobilisable au maximum sur les cours d’eau du
bassin.
A l’échelle du bassin de la Dordogne les résultats obtenus sont les suivants :
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Figure 5 : Gisement hydroélectrique sur le bassin de la Dordogne et contraintes
environnementales (Etude d'évaluation du potentiel hydroélectrique du bassin Adour-Garonne,
Eaucéa)
A l’échelle du bassin de la Dordogne, sur les 2708 GWh/an de potentiel brut identifié
précédemment, 177 GWh/an sont mobilisables sans contraintes environnementales, soit environ
55 MW qui pourraient au maximum être créés sur le bassin.
2.2.3. Potentiel d’amélioration du productible
Il est difficile hors étude, au cas par cas, d'identifier les gisements et les modes d'optimisation qui
peuvent être multiples : défaut de conception hydraulique, sous-équipement, ancienneté des
ouvrages, mauvaise gestion, etc1.
Dans son étude de 2007, l’agence de l’eau Adour Garonne a évalué le potentiel d’amélioration des
installations existantes. Ce potentiel a été estimé sur la base des productibles calculés ci-dessus et
de la production enregistrée des installations existantes.
Pour le bassin hydrographique de la Dordogne, ce potentiel s’élève à 172 GWh/an. Ce potentiel
représente l’ensemble du bassin de la Dordogne qui s’étend au-delà des frontières administratives
du département. A cette échelle, la production hydroélectrique s’élève à 3 226 GWh/an dont
186 GWh/an seulement sont produits sur le département de la Dordogne. Toutefois, une part
importante du potentiel d’amélioration identifié (voir Figure 6) sur le bassin (en rouge) coïncide avec
les limites du département (en orange). En particulier, les installations sur la Dordogne et l’Isle.
A l’échelle du département, le potentiel d’amélioration de la production est estimé à 99,4 GWh.
1
Source : EPIDOR, Étude du schéma de cohérence entre la production d’hydroélectricité et le bon état des milieux
aquatiques sur le bassin de la Dordogne, janvier 2012
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Bassin de la Dordogne
Département
Figure 6 : Potentiel d'amélioration du productible hydroélectrique par sous-secteur
hydrographique (Etude d'évaluation du potentiel hydroélectrique du bassin Adour-Garonne,
Eaucéa)
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3. FILIERES SOLAIRES
3.1. LES GISEMENTS BRUTS
L’ensoleillement du territoire et les données météorologiques constituent le gisement de la filière
solaire. Ces données servent de base au calcul du productible des installations solaires thermiques
et photovoltaïques.
3.1.1. Données météorologiques
Les données météorologiques (températures extérieures, rayonnement, vitesse de vent) sont issues
du logiciel Météonorm V7.
Figure 7 : Données mensuelles d’ensoleillement et de température à Périgueux
Figure 8 : Courbes mensuelles de températures et ensoleillement à Périgueux
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3.1.2. Cartographie de l’ensoleillement
Les valeurs d’ensoleillement sont issues de la base de données HelioClim-1, calculées à partir des
images du satellite Meteosat, de 1985 à 2005. La grille a une résolution de 20 km. Ces données ont
permis à AXENNE de dresser la cartographie du gisement solaire sur l'ensemble du territoire.
La carte suivante met en évidence l’ensoleillement moyen annuel reçu sur un plan horizontal. Il se
situe entre 1 250 kWh/m².an et 1 275 kWh/m².an.
Figure 9 : Ensoleillement annuel reçu à l'horizontale exprimé en kWh/m².an
La plage de valeurs indiquée dans la légende comprend toutes les valeurs de l’ensoleillement en
France pour la période donnée. Cette information permet de situer le territoire par rapport à la
France en ce qui concerne l’ensoleillement. L’ensoleillement du département de la Dordogne est
dans la moyenne, et permet d'entrevoir une production solaire intéressante.
3.1.3. Productible
SOLAIRE THERMIQUE
Le productible d’une installation solaire thermique est illustré par les deux exemples suivants :

Chauffe-eau solaire individuel
Caractéristiques de l’installation :
- 4,5 m² de capteurs,
- orientation sud et inclinaison à 25°,
- ballon de stockage de 200 litres,
- consommation de 180 L/j,
- température de consigne : 50 °C.
Ces besoins correspondent à ceux d’une famille de quatre personnes.
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Avec les hypothèses mentionnées ci-dessus, l’installation produira 1500 kWh/an soit 50 % des
besoins en eau chaude sanitaire de la famille considérée. La productivité des capteurs est de
340 kWh/m² (simulation SOLO 2000).

Chauffe-eau solaire collectif
Caractéristiques de l’installation :
- 45 m² de capteurs,
- orientation sud et inclinaison à 45°,
- ballon de stockage de 2 500 litres,
- consommation de 2 000 L/j,
- température de consigne : 50 °C.
Ces besoins correspondent à ceux d’un immeuble de 20 logements, soit 45 personnes environ.
Avec les hypothèses mentionnées ci-dessus, l’installation produira 16 600 kWh/an, soit 50 % des
besoins en eau chaude sanitaire considérés. La productivité des capteurs est de 370 kWh/m²
(simulation SOLO 2000).
SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE
Le productible d’une installation solaire photovoltaïque est illustré par les deux exemples suivants :

Photovoltaïque dans l’habitat individuel
Caractéristiques de l’installation :
- 25 m² de modules photovoltaïques,
- 3 kWc en monocristallin,
- orientation sud et inclinaison à 25°, sur une toiture inclinée.
Avec ces hypothèses, l’installation produit 3600 kWh/an et fonctionne 1200 heures à puissance
nominale (simulation PVSYST).

Photovoltaïque dans le collectif
Caractéristiques de l’installation : ,
- 150 m² de modules photovoltaïques
- 9 kWc en technologie amorphe,
- orientation sud et inclinaison à 25°, sur une toiture inclinée.
Avec ces hypothèses, l’installation produit 10 700 kWh/an et fonctionne 1200 heures à puissance
nominale (simulation PVSYST).
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Remarque : Les inclinaisons des capteurs solaires thermiques et photovoltaïques ont été choisies
par rapport à l'architecture périgourdine. L'inclinaison n'est pas forcément optimale, mais on va
privilégier une intégration architecturale réussie à une production légèrement supérieure.
En théorie, il faudrait que les capteurs thermiques ou les modules photovoltaïques soient orientés
plein sud avec une inclinaison optimum :
- production d’ECS (thermique) : pour éviter les surchauffes en été et favoriser la production en misaison, les capteurs sont inclinés à 45° (valeur proche de la latitude du lieu) ;
- production d’ECS et chauffage (thermique) : les besoins sont les plus importants en hiver, mais le
soleil le moins productif. On favorise donc la mi-saison, les capteurs sont inclinés à 60° (valeur qui
permet d'obtenir le maximum de production en hiver, puisque le soleil est très bas dans le ciel, les
rayons arrivent avec une incidence optimum à 90° sur le plan du capteur) ;
- production d’électricité (photovoltaïque (poly)cristallin) : un angle de 30-35° permet de capter au
maximum le rayonnement tout au long de l'année ;
- production d’électricité (photovoltaïque amorphe) : les membranes amorphes récupèrent
également le rayonnement diffus, c’est-à-dire le rayonnement qui n’est pas perpendiculaire à leur
plan. Un angle très faible permet ainsi de maximiser la production estivale tout en récupérant
également la production hivernale.
La différence principale entre les deux technologies est que dans le cas du photovoltaïque on
cherche à maximiser la production totale sur toute l’année, alors que dans le cas du solaire
thermique on cherche à produire au maximum en hiver sachant qu'en été le soleil est suffisamment
important (en nombre d'heure d'ensoleillement ainsi qu'en puissance).
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3.2. LES GISEMENTS NETS / GISEMENTS PLAUSIBLES
3.2.1. La typologie des bâtiments
Nous avons établi une typologie des bâtiments à partir des
catégories proposées par le thème bâtiment de la base de
données de l’IGN. Nous présentons ci-dessous ce que
regroupent les termes employés dans la catégorie des
bâtiments.
La catégorie des maisons regroupe les baraquements,
bungalow, cabane, chalet, grange, garage individuel,
construction diverse et bien sûr les maisons. La surface
totale des toits totalise 48 071 795 m².
Les immeubles quant à eux regroupent, outre les
immeubles d’habitation, les immeubles de bureaux, les
établissements hospitaliers, les établissements scolaires,
les musées, les prisons et les villages de vacances. La
surface totale des toits totalise 3 709 197 m².
Les bâtiments industriels regroupent les abattoirs, ateliers
(> 50 m²), bâtiments industriels
(> 20 m²), centrales
électriques
(bâtiments),
constructions
techniques,
entrepôts, hangars industriels (> 20 m²), scieries et usines.
La surface totale des toits totalise 11 911 852 m².
Les bâtiments commerciaux sont des bâtiments de grande
surface réservés à des activités commerciales : centres
commerciaux, hypermarchés, magasins (grands, isolés),
parcs des expositions (bâtiments). La surface totale des
toits totalise 264 117 m².
Les serres sont des abris clos à parois translucides
destinés à protéger les végétaux du froid : serres,
jardinerie. Elles totalisent 3 904 044 m² de toitures.
Les bâtiments sportifs sont réservés à la pratique sportive.
Ils comprennent les gymnases, piscines couvertes, salles
de sport, tennis couverts ainsi que les tribunes des stades.
La surface totale des toits totalise 140 160 m².
Les bâtiments agricoles regroupent les bâtiments
d’élevage industriel, hangars agricoles de grande taille,
minoteries, etc. Leurs toitures représentent 9 184 m².
3.2.2. Contraintes limitatives
Dans l’objectif de protéger et conserver le patrimoine bâti présentant une importance particulière,
différents types de protection existent en France : secteur sauvegardé, site classé, ZPPAUP,
monument historique et site inscrit.
Ces protections n’ont pas les mêmes implications, notamment en ce qui concerne la possibilité
d’implanter une installation solaire thermique ou photovoltaïque à proximité. Le tableau suivant
résume ces enjeux et leur niveau de contrainte.
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Type de
protection
Secteur
sauvegardé
Loi du
4 août 1962
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Objectifs
Procédures
« secteur présentant un caractère
historique, esthétique ou de nature à
justifier la conservation, la restauration
et la mise en valeur de tout ou partie
d'un ensemble d'immeubles »
Il s'agit, à l'aide de règles et prescriptions
spéciales,
d'inscrire
tout
acte
de
transformation ou de construction dans le
respect de l'existant, ce qui signifie de tenir
compte du patrimoine ancien sans porter
atteinte
à
ses
qualités
historiques,
morphologiques, architecturales.
L'architecte des bâtiments de
France est obligatoirement consulté
par l'autorité compétente pour
délivrer l'autorisation (en général le
maire). Il émet un avis conforme
(c'est-à-dire auquel ladite autorité
doit se conformer) quelle que soit
l’autorisation (DTEPC ou PC).
Les capteurs solaires vont très
difficilement s’insérer dans un secteur
sauvegardé.
Il
n’est
pas
Un site classé est un site à caractère
artistique,
historique,
scientifique
légendaire ou pittoresque, dont la
préservation
ou
la
conservation
présentent un intérêt général.
Cette procédure est utilisée en particulier en
vue de la protection d'un paysage
remarquable, naturel ou bâti. L'objectif de la
protection est le maintien des lieux dans les
caractéristiques paysagères ou patrimoniales
qui ont motivé le classement.
Toute modification de l'état des
lieux est soumise à autorisation
spéciale, soit du ministre chargé de
l’environnement après avis de la
commission départementale de la
nature des sites et des paysages
(CDNPS) et, si le ministre le juge
utile, de la commission supérieure
des sites ; soit du préfet pour les
travaux de moindre importance.
L’avis conforme de l’architecte des
bâtiments de France est requis
dans ce dernier cas.
Il faut absolument éviter les pièces
rapportées et les perceptions visuelles
qui entreraient en concurrence avec le
site classé. Il paraît très difficile
Les Zones de Protection du Patrimoine
Architectural, Urbain et Paysager sont
instituées autour des monuments
historiques et dans les quartiers et sites
à protéger ou à mettre en valeur pour
des motifs d'ordre esthétique, historique
ou culturel.
Elles sont mises en place à l'initiative et
après accord des communes.
La ZPPAUP comporte un zonage et un
règlement qui énonce des règles de
protection générales ou particulières en
matière d'architecture, de paysage et
d'urbanisme : édifices ou petit patrimoine
rural à conserver, modalités de restauration,
localisation, implantation, aspect et gabarit
des constructions neuves, préservation des
perspectives et des structures paysagères,
terrasses, etc.
Les prescriptions d’une ZPPAUP peuvent
comporter des obligations, notamment en
termes de matériaux, et des interdictions de
modifier l’aspect de certains éléments bâtis,
notamment par des constructions nouvelles.
L’Architecte des Bâtiments de
France vérifie la conformité de
chaque projet avec les dispositions
de la ZPPAUP. Toute modification
d’aspect doit recevoir son accord.
L’implantation
de
capteurs
solaires
à
l’intérieur
d’une
ZPPAUP est très difficile puisque
+
ENJEU
RÉDHIBITOIRE
Site Classé
PROTECTION
Articles L341-1 à
L341-22 du code
de
l’environnement
ENJEU MAJEUR
ZPPAUP
|
Loi du
7 janvier 1983
ENJEU MAJEUR
AXENNE
Principes à respecter pour
l’implantation de capteurs
Définition
2013
envisageable
d’installer
des
capteurs solaires dans un secteur
sauvegardé, à moins qu’ils ne soient
pas visibles depuis l’espace public.
d’implanter des capteurs solaires
sur un bâtiment situé dans un
site classé, sauf si ces derniers
sont parfaitement intégrés sur la
toiture du bâti existant (couleur,
disposition…).
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.
P.18
CONSEIL GENERAL DE LA DORDOGNE
Type de
protection
ETUDE DES CONSOMMATIONS ENERGETIQUES ET DU POTENTIEL DES
ENERGIES RENOUVELABLES POUR LA DORDOGNE
Objectifs
Procédures
Principes à respecter pour
l’implantation de capteurs
L'AVAP remplace la ZPPAUP ; elle est
élaborée selon les mêmes principes. À
l'initiative de la commune, fondée sur un
diagnostic partagé, elle fait l'objet de trois
documents : un rapport de présentation, un
règlement et un document graphique. Un
diagnostic architectural, patrimonial et
environnemental doit également être réalisé.
La
thématique
« environnement
et
développement durable » via notamment
l'intégration des systèmes énergétiques est
renforcée.
L’AVAP fonctionne globalement de
la même façon que la ZPPAUP.
L’AVAP
aura
cependant
un
règlement plus précis que la
ZPPAUP, notamment sur les
critères d’intégration des mesures
environnementales (EnR, isolation,
etc.).
Un décret publié au JO du 21
décembre 2011 «définit le contenu et
la procédure d'établissement d'une
aire de mise en valeur de l'architecture
et du patrimoine et précise les
modalités
de
délivrance
d'une
autorisation de travaux dans cette
aire».
La protection d’un monument historique
intervient aussi bien sur le monument que
sur ses abords. Il s’agit de contrôler les
aménagements
susceptibles
d’intervenir
autour du site de manière à conserver son
authenticité et sa valeur patrimoniale. Pour
Il faut d’ailleurs distinguer cinq cela, les travaux autorisés sont effectués sous
surveillance de l'administration des affaires
catégories d'objets (immeubles, abords
des édifices, objets mobiliers et culturelles.
immeubles « par destination », grottes La protection des monuments historiques
ornées, orgues historiques) et trois types intervient dans un périmètre de 500 m aux
de mesures : l'instance de classement abords des sites. La loi SRU devrait modifier
(procédure d'urgence, limitée dans le le principe du périmètre de protection en
temps) ; l'inscription à l'inventaire (qui instaurant au cas par cas un périmètre
intervient avant le classement du site) ; suivant le contexte et le type de monument
et, enfin, le classement proprement dit.
historique.
L’avis de l’architecte des bâtiments
de France est requis ; il s’agit d’un
avis conforme dans le cas d’une
covisibilité entre l’installation et le
monument historique ou d’un avis
simple s’il n’y a pas de covisibilité.
L’implantation
de
panneaux
solaires en toiture est possible
dans le périmètre de 500 m de
rayon autour d’un édifice protégé,
Il s'agit de sites inscrits à l'inventaire
des sites présentant un intérêt général
du point de vue artistique, historique,
scientifique, légendaire ou pittoresque.
L'Architecte des Bâtiments de
France émet sur le projet un avis
simple. Si l'intérêt du site est
menacé, l’ABF peut suggérer au
ministre de recourir à des mesures
d’urgence ou de lancer des
procédures de classement s’il
estime qu’une intervention menace
la cohérence du site.
L’implantation
de
panneaux
solaires peut être possible dans
un site inscrit, sous réserve
Définition
Aire de Mise
en Valeur et
de
Protection
du
Patrimoine
+
Une aire de mise en valeur de
l'architecture et du patrimoine peut être
créée à l'initiative des communes ou
établissements publics de coopération
intercommunale, sur un ou des
territoires présentant un intérêt culturel,
architectural,
urbain,
paysager,
historique ou archéologique.
Loi n° 2010-788 Elle a pour objet de promouvoir la mise
en valeur du patrimoine bâti et des
espaces
dans
le
respect
du
développement durable.
Une différence avec la ZPPAUP : le
périmètre d’un monument historique
situé à l’intérieur d’une AVAP doit
toujours être pris en compte même s’il
dépasse le périmètre de l’AVAP.
ENJEU MAJEUR
PROTECTION
Monument
historique
|
Loi du
31 décembre
1913
ENJEU FORT
Site inscrit
Articles L341-1
à L341-22 du
code de
l’environnement
Sur les bâtiments
ENJEU FORT
AXENNE
Au sens de la loi du 31 décembre 1913,
un monument historique peut-être
« toute
œuvre d'art d'un intérêt
historique, quelles qu'en soient les
dimensions, qu'il s'agisse d'un immeuble
ou d'un objet mobilier »
Un site inscrit peut être naturel ou bâti.
Il est susceptible d'être transformé à
terme en site classé (notamment les
sites
naturels)
ou
en
ZPPAUP
(principalement les sites bâtis).
L'inscription a pour objectif de permettre à
l'État d'être informé des projets concernant le
site, et d'intervenir de façon préventive, soit
en vue de l'amélioration de ces projets, soit si
nécessaire en procédant au classement du
site.
2013
sous réserve d’étudier précisément les
perceptions de l’installation depuis les
édifices et d’effectuer un examen des
covisibilités
de
l’édifice
et
de
l’installation depuis différents points
de vue remarquables.
d’étudier leur intégration en toiture
(couleur, disposition, etc.).
P.19
CONSEIL GENERAL DE LA DORDOGNE
ETUDE DES CONSOMMATIONS ENERGETIQUES ET DU POTENTIEL DES
ENERGIES RENOUVELABLES POUR LA DORDOGNE
La carte ci-dessous présente les enjeux patrimoniaux existants sur le territoire.
Figure 10 : les enjeux du patrimoine bâti pour les installations solaires (thermiques et
photovoltaïques)
Figure 11 : Répartition des surfaces de toiture suivant les enjeux du patrimoine bâti
3.2.3. Contraintes d’exposition et d’orientation
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.
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.
AXENNE
2013
P.20
CONSEIL GENERAL DE LA DORDOGNE
ETUDE DES CONSOMMATIONS ENERGETIQUES ET DU POTENTIEL DES
ENERGIES RENOUVELABLES POUR LA DORDOGNE
Y4
Y4
Y2
Bâtiment A
X1
Bâtiment B
X3
Y2
X1
X3
Bâtiment C
Axenne a réalisé une analyse cartographique sur l’orientation des bâtiments rectangulaire du
département, pour ne conserver que les toitures correctement orientées.
3.2.4. Synthèse
des
d’ensoleillement
contraintes
patrimoniales
et
Nous présentons ici les surfaces qui n'ont aucune contrainte, patrimoniale ou technique, et qui sont
donc susceptibles d'accueillir des panneaux solaires.
Figure 12 : Surface de toiture sans contraintes par typologie
Cette analyse cartographique du potentiel solaire montre que la majorité des bâtiments du territoire
ne subit ni contrainte réglementaire ni contrainte technique (masque ou mauvaise orientation). Les
immeubles présentent le plus de contraintes liées aux enjeux patrimoniaux car ils sont situés en
centre-ville où l'on retrouve la plupart de ces enjeux. Ces surfaces d’immeubles, de maisons et de
bâtiments industriels, etc. sans contraintes totalisent plus de 43 millions de mètres carrés.
AXENNE
2013
P.21
CONSEIL GENERAL DE LA DORDOGNE
ETUDE DES CONSOMMATIONS ENERGETIQUES ET DU POTENTIEL DES
ENERGIES RENOUVELABLES POUR LA DORDOGNE
3.2.5. Gisements nets pour les installations solaires thermiques
3.2.5.1.
Note méthodologique
Nous avons accès à deux types de données que l’on peut difficilement recouper en raison de leur
nature : des données socio-économiques (les logements de l’INSEE, les statistiques de la
construction du fichier SITADEL, etc.) et les données cartographiques du bâti de l’IGN (BDTopo) :
 les données de l’Insee sur le parc du logement quantifient par exemple précisément le nombre
de maisons existantes par commune,
 les données cartographiques de l’IGN (BDTopo©), identifient sur le territoire les surfaces bâties
des « maisons », mais ce terme maison englobe aussi les garages situés à côté des maisons, les
bungalows, les granges, les cabanes et autres baraquements
Aussi, dans les calculs des gisements nets et plausibles, nous serons amenés à utiliser l’une ou
l’autre de ces données, mais il sera toujours possible d’utiliser les ratios de surfaces sans
contraintes déterminées par l’analyse cartographique pour les appliquer aux données socioéconomiques.
3.2.5.2.
Les chauffe-eau solaires individuels (CESI)
Les cibles indiquées dans le tableau – Nombre total de maisons (cible totale) - sont pondérées par les
coefficients issus de l’analyse sur le patrimoine bâti et des hypothèses sur les toitures masquées ou
mal orientées. Pour les maisons, 51 % sont « éligibles » pour l'installation de capteurs solaires (voir
Figure 12).
Gisement net des chauffe-eau solaires individuels dans les maisons existantes (recensement
Insee) :
x 51 %
Tableau 1 : 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 20 ans pour une
chaudière fioul ou gaz et tous les 15 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.
AXENNE
2013
P.22
CONSEIL GENERAL DE LA DORDOGNE
ETUDE DES CONSOMMATIONS ENERGETIQUES ET DU POTENTIEL DES
ENERGIES RENOUVELABLES POUR LA DORDOGNE
Gisement net des chauffe-eau solaires individuels dans les maisons neuves (statistique de la
construction) :
x 51 %
Tableau 2 : Gisement net annuel pour les chauffe-eau solaires individuels sur le parc des maisons
neuves
L’hypothèse sur les modes de chauffage de l’eau chaude sanitaire est déduite du mode de chauffage
constaté après l’année 2000.
3.2.5.3.
Les systèmes solaires combinés (SSC)
Pour les maisons existantes, les maisons chauffées au gaz naturel, de même que les quelques
maisons 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 ou une chaudière fioul ou gaz propane.
Pour les maisons neuves, toutes les énergies 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 60°, cela signifie qu'il ne sera pas possible d'implanter ces systèmes sur toutes
les habitations ciblées. Voilà pourquoi nous avons volontairement pris un coefficient de 50 % qui
sera appliqué en plus pour les maisons existantes.
AXENNE
2013
P.23
CONSEIL GENERAL DE LA DORDOGNE
ETUDE DES CONSOMMATIONS ENERGETIQUES ET DU POTENTIEL DES
ENERGIES RENOUVELABLES POUR LA DORDOGNE
Gisement net des systèmes solaires combinés dans les maisons existantes (recensement Insee) :
x 51 % x 50 %
Tableau 3 : Gisement net pour les systèmes solaires combinés dans les maisons existantes
Le gisement net annuel tient compte du renouvellement des équipements (tous les 20 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 (statistique de la
construction) :
Sur les maisons neuves nous n’appliquons pas de coefficient lié à la complexité d’installer les
capteurs à 60° puisqu’il est possible de le prévoir lors de la conception des plans de la maison.
x 51 %
Tableau 4 : Gisement net annuel pour les systèmes solaires combinés sur des maisons neuves
L’hypothèse sur les modes de chauffage des maisons neuves est déduite du mode de chauffage
constaté après l’année 2000.
3.2.5.4.
Les chauffe-eau solaires collectifs (CESC)
SUR LES BATIMENTS D’HABITATION
Les immeubles collectifs existants équipés d'un chauffage de l'eau chaude sanitaire individuel (type
chaudière gaz ou cumulus électriques) ne sont pas pris en compte.
En effet, il faut dans les deux cas tirer le circuit hydraulique (une boucle d'eau chaude préchauffée
par l'installation solaire thermique) dans tous les appartements à l'endroit même où se trouve le
AXENNE
2013
P.24
CONSEIL GENERAL DE LA DORDOGNE
ETUDE DES CONSOMMATIONS ENERGETIQUES ET DU POTENTIEL DES
ENERGIES RENOUVELABLES POUR LA DORDOGNE
cumulus électrique existant ou la chaudière gaz individuelle. Cela suppose de percer les dalles de
chaque étage puisqu'il n'y a pas de gaine technique et de trouver un emplacement qui n'a pas été
prévu pour le ballon solaire collectif (2000 litres pour 18 logements) ainsi que tous les équipements
annexes (régulation, vase d'expansion, etc.). Si on opte pour un ballon solaire dans chaque
appartement, là se pose le problème de son emplacement (impossible dans les logements chauffés
individuellement au gaz) et très difficile en remplacement d’un cumulus électrique. Les difficultés
techniques sont trop importantes pour que l'on puisse considérer ces logements.
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 les immeubles 47 % sont « éligibles » pour
l'installation de capteurs solaires.
Nous avons retenu un ratio de 1,5 m² de capteur solaire installé par logement et pour estimer le
nombre d'installations, nous avons pris le chiffre de 13,5 m² par installation (9 logements par
bâtiment d’habitat collectif en moyenne sur le département).
Gisement
net
des
chauffe-eau
existant (recensement Insee) :
solaires
collectifs
dans
l’habitat
collectif
privé
x 1,5 m²/logement
x 47 %
Tableau 5 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires collectifs sur le parc de logements
collectifs privés existants
AXENNE
2013
P.25
CONSEIL GENERAL DE LA DORDOGNE
ETUDE DES CONSOMMATIONS ENERGETIQUES ET DU POTENTIEL DES
ENERGIES RENOUVELABLES POUR LA DORDOGNE
Gisement net des chauffe-eau solaires collectifs dans les logements collectifs publics
existants (recensement Insee) :
x 1,5 m²/logement
x 47 %
Tableau 6 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires collectifs sur le parc de logements
collectifs publics existants
Un système solaire pour l'eau chaude sanitaire sur un immeuble dont le chauffage de l’eau chaude
est déjà collectif peut-être mis en œuvre facilement (contrairement au mode de chauffage individuel)
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 (statistique de la
construction) :
Nous avons pris la même pondération pour calculer le gisement net annuel dans les immeubles
neufs en prenant en compte les immeubles susceptibles d'être chauffés au gaz naturel (collectif ou
individuel), au fioul, par un réseau de chaleur ou à l'électricité.
Dans le cas d'un immeuble neuf, les
possibilités
offertes
pour
intégrer
une
installation solaire thermique sont plus
importantes que dans le cas d'un immeuble
existant. La préparation d’eau chaude solaire
peut être individuelle à chaque logement. Une
installation comme celle décrite dans le
schéma
ci-contre
permet
une
gestion
individuelle de l’énergie : le syndic de
l’immeuble n’a pas à gérer la facturation d’une
énergie centrale.
AXENNE
Départ Eau
chaude sanitaire
Circuit
primaire
Fluide
caloporteur
Ballon d'appoint (gaz,
fioul ou électrique).
Arrivée Eau
froide
Circulateur
Retour eau froide
2013
P.26
CONSEIL GENERAL DE LA DORDOGNE
ETUDE DES CONSOMMATIONS ENERGETIQUES ET DU POTENTIEL DES
ENERGIES RENOUVELABLES POUR LA DORDOGNE
x 1,5 m²/logement
x 47 %
Tableau 7 : Gisement net annuel pour les chauffe-eau solaires collectifs sur des immeubles de
logements neufs
SUR LES BATIMENTS PUBLICS EXISTANTS
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, des bâtiments accueillant des activités culturelles et de loisirs, etc.
A l’inverse, certains bâtiments qui ferment leur porte en été (école, gymnase, etc.), ne sont pas
adaptés à une installation solaire. En effet, au moment où l’installation produit le plus d’eau chaude
il n’y a personne pour la consommer. Cela, engendre des problèmes techniques (surchauffe à gérer)
et la rentabilité économique diminue fortement.
Les données concernant la construction de ce type de bâtiments sont disponibles par l’intermédiaire
du fichier des ASSEDIC. Le nombre d’établissements est détaillé à la NAF 732 pour l’année 2010.
Nous avons regroupé ensemble :

les établissements de santé et d’action sociale : hôpitaux, cliniques, tous les foyers :
personnes âgées, handicapées, jeunes travailleurs, etc.

les établissements d’hébergement : hôtels, camping, autre hébergement,

les bâtiments sportifs : salle de sport, centre de culture physique,

Pour ces trois catégories, nous avons défini une surface moyenne de capteurs solaires
thermiques.
AXENNE
2013
P.27
CONSEIL GENERAL DE LA DORDOGNE
ETUDE DES CONSOMMATIONS ENERGETIQUES ET DU POTENTIEL DES
ENERGIES RENOUVELABLES POUR LA DORDOGNE
Gisement net des chauffe-eau solaires collectifs dans les bâtiments publics existants (données
socio-économiques) :
x 47 % (santé, hébergement)
x 94 % (bâtiment culture et loisir)
Tableau 8 : Gisement net pour les chauffe-eau solaires sur des bâtiments publics existants
SUR LES BATIMENTS PUBLICS NEUFS
Le fichier Sitadel sur les statistiques de la construction nous indique le nombre de bâtiments
construits annuellement. Ils sont regroupés par type de bâtiment dans 14 catégories (Enseignement,
santé, hébergement), aussi nous retenons qu’une partie de ces bâtiments suivant leur usage et taux
d’occupation. Pour le reste la méthode est la même que celle pour les bâtiments publics existants.
Gisement net des chauffe-eau solaires collectifs dans les bâtiments publics neufs (statistiques de
la construction) :
Tableau 9 : Gisement net annuel pour les chauffe-eau solaires sur des bâtiments publics neufs
AXENNE
2013
P.28
CONSEIL GENERAL DE LA DORDOGNE
3.2.5.5.
ETUDE DES CONSOMMATIONS ENERGETIQUES ET DU POTENTIEL DES
ENERGIES RENOUVELABLES POUR LA DORDOGNE
Le chauffage des piscines
Parmi les 78 bassins existants sur le territoire, seules les piscines ayant une surface supérieure à
200 m² ont été retenues : ce sont celles qui ont a priori une utilisation continue. La surface de ces 28
piscines de plus de 200 m² s'élève à 9 414 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. On considère un
rythme d’une piscine équipée par an.
Gisement net des installations solaires pour les piscines existantes :
Tableau 10 : Gisement net pour les installations solaires sur les piscines existantes
3.2.5.6.
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 agroalimentaire,
papeterie, etc.).
Gisement net du solaire thermique sur les industries existantes :
Les données concernant le recensement de ces activités sont disponibles par l’intermédiaire de la
base « Connaissance locale de l’appareil productif » de l’INSEE. Le nombre d’établissements est
détaillé à la NAF A88 pour l’année 2010.
Les bâtiments ont été pondérés par les pourcentages obtenus pour les bâtiments industriels (zones
d’activité) à partir de l’analyse cartographique (96 %). Nous avons retenu uniquement les industries
étant susceptibles d'installer des capteurs solaires thermiques et nous en avons retenu 10 % pour
refléter la difficulté d'installer une installation et les équipements (ballon, vase d'expansion,
régulation, etc.) sur un bâtiment existant.
AXENNE
2013
P.29
CONSEIL GENERAL DE LA DORDOGNE
ETUDE DES CONSOMMATIONS ENERGETIQUES ET DU POTENTIEL DES
ENERGIES RENOUVELABLES POUR LA DORDOGNE
x 96 % x 10 %
Tableau 11 : Gisement net pour le solaire thermique sur les industries existantes
Gisement net du solaire thermique dans l’industrie :
Sur la base des données de construction SITADEL sur les bâtiments industriels hors stockage, il est
possible d’estimer un gisement net : il est plus facile de concevoir une installation de ce type dès la
conception d’un bâtiment. Dès lors, on ne prendra pas de coefficient lié à la difficulté d'implanter les
équipements solaires mais un pourcentage de sites industriels aptes à accueillir ce type
d'installation.
Les bâtiments ont été pondérés par les pourcentages obtenus pour les bâtiments industriels (zones
d’activité) à partir de l’analyse cartographique (96 %). Le résultat a encore été multiplié par 33 %2,
car l’étude au cas par cas de ces industries risque d’en faire émerger un grand nombre pour lequel
une installation de chauffage solaire de l’eau n’est pas adaptée.
X 96 %
33 %
x
Tableau 12 : Gisement net annuel pour le solaire thermique sur les bâtiments industriels neufs
3.2.5.7.
Le solaire dans les exploitations agricoles
Les exploitations qui se prêtent le mieux à l'installation d'un chauffe-eau solaire sont les exploitations
laitières et fromagères.
Gisement net du solaire thermique sur les industries existantes :
Les données concernant les exploitations agricoles sont issues du recensement agricole Agreste de
2010, qui fournit le nombre d’exploitations par orientation technicoéconomiques.
2
Ratio des industries concernées par une installation solaire sur l'ensemble des industries (nomenclature SITADEL)
AXENNE
2013
P.30
CONSEIL GENERAL DE LA DORDOGNE
ETUDE DES CONSOMMATIONS ENERGETIQUES ET DU POTENTIEL DES
ENERGIES RENOUVELABLES POUR LA DORDOGNE
Les bâtiments ont été pondérés par les pourcentages obtenus pour les bâtiments industriels
(bâtiments agricoles) à partir de l’analyse cartographique (100 %).
Tableau 13 : Gisement net annuel pour le solaire thermique sur les bâtiments agricoles
3.2.5.8.
Synthèse des gisements nets des filières solaires
thermiques
Le premier tableau à la page suivante présente la synthèse des gisements nets présentés
précédemment. Le second tableau présente les mêmes synthèses en tenant compte de la capacité
financière des maîtres d’ouvrages et de l'occupation du logement (propriétaire ou locataire).
Nous rappelons que la capacité financière des ménages a été estimée pour deux catégories de
projets :
 les petites installations (chauffe-eau solaire individuel, etc.), dont le montant n’excède pas
10 000 euros,
 les grandes installations (système solaire combiné).
Nous n’en avons pas tenu compte dans les immeubles neufs, puisqu’ici, c’est le promoteur qui
décide et non le propriétaire du logement. Sur les immeubles existants, rapportés aux logements, les
montants mis en jeu sont moins importants et il s’agit d’une décision collective prise en assemblée
générale des copropriétaires, plus qu’une démarche individuelle. Cette variable ne touche donc que
les maisons.
Ainsi, pour un investissement dans une petite installation (chauffe-eau solaire individuel) près de
57 % des propriétaires sont en mesure d’investir dans un équipement. Pour une installation plus
conséquente (système solaire combiné) 43 % des propriétaires sont en mesure d’investir dans un
équipement.
AXENNE
2013
P.31
CONSEIL GENERAL DE LA DORDOGNE
ETUDE DES CONSOMMATIONS ENERGETIQUES ET DU POTENTIEL DES
ENERGIES RENOUVELABLES POUR LA DORDOGNE
Le même tableau en tenant compte de l'occupation des logements et de la capacité financière des maîtres d’ouvrages :
AXENNE
2013
P.32
CONSEIL GENERAL DE LA DORDOGNE
ETUDE DES CONSOMMATIONS ENERGETIQUES ET DU POTENTIEL DES
ENERGIES RENOUVELABLES POUR LA DORDOGNE
3.2.6. Gisements plausibles pour les installations solaires
thermiques
Pour l’évaluation des gisements plausibles nous repartons du gisement net qui tient compte de la
capacité financière des maîtres d’ouvrages et de leur statut d'occupation. Nous déterminons un
pourcentage plausible de ce gisement net qui est expliqué dans les pages suivantes.
La filière solaire thermique devrait se développer fortement à l’avenir sur les bâtiments neufs. En
effet, la réglementation thermique 2012 impose des valeurs de consommation au m² (chauffage,
ventilation, éclairage et eau chaude sanitaire) contraignantes 3, le recours au solaire thermique
permet un gain important sur le bilan global et sera même obligatoire si l’on souhaite atteindre la
valeur inférieure à 50 kWhep/m².an (en moyenne pour les maisons en Dordogne).
Les installations de type système solaire combiné 4, 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
ou d'une vingtaine d’années pour installer des capteurs solaires thermiques pour la production d’eau
chaude sanitaire.
Représente le nombre d’installations à
réaliser chaque année jusqu’en 2020
Représente le pourcentage d’équipement sur le
parc existant à fin 2020.
Représente le pourcentage global du gisement équipé fin 2020 sur le parc neuf.
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.
Les chauffe-eaux solaires individuels :
3
4
65kWhep/m².an pour le label BBC dans les Ardennes
Les systèmes solaires combinés sont installés sur les maisons pour la production du chauffage et de l’eau chaude
sanitaire
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ETUDE DES CONSOMMATIONS ENERGETIQUES ET DU POTENTIEL DES
ENERGIES RENOUVELABLES POUR LA DORDOGNE
Sur le parc existant : pendant l'année 2011, 40 installations ont été réalisées ; on poursuit sur cette
tendance jusqu'en 2020, soit 400 installations entre 2011 et 2020. Cela porterait le total à 814
installations en 2020. Cette progression modeste du solaire thermique dans l'habitat intervient dans
un contexte désormais très concurrentiel.
Les pompes à chaleur géothermiques, les chauffe-eau thermodynamiques, les chaudières gaz à
condensation sont autant de solutions disponibles en rénovation et parfois moins cher qu'une
installation solaire thermique.
Les maisons actuellement chauffées au gaz naturel et au gaz propane sont des cibles privilégiées
pour les installations solaires thermiques. Le nombre d'installations solaires thermiques a chuté
depuis ces trois années. Si le chiffre plausible de 360 installations nouvelles sur le parc existant à
l'horizon 2020 parait modeste, se fixer un objectif plus ambitieux signifierait de mettre en place des
mesures et un plan d'action précis pour soutenir ce type d'installation qui est aujourd'hui moins
rentable que d'autres solutions parfois aussi performantes sur le plan énergétique.
Sur le parc neuf : 17 installations ont été réalisées dans l'année 2011 (soit une part de marché de
0,6 %). Compte tenu de la réglementation thermique, mais en tenant compte de la concurrence
avec les autres énergies, 2 323
installations seront réalisées d'ici 2020 sur
les maisons neuves (soit 288 par an). Cela
représente une part de marché globale de
22 % entre 2011 et 2020 sur le total des
maisons neuves construites chaque année
(cette part de marché atteint 30 % en
2020).
La réglementation thermique 2012 est
obligatoire pour les maisons depuis 2013.
Cela dit un promoteur peut encore
construire
une
maison
avec
la
réglementation thermique de 2005 s'il a
déposé son permis de construire en
décembre 2012. C'est la raison pour
laquelle on entrevoit une augmentation du
nombre d'installations à partir de 2014.
Les systèmes solaires combinés :
Sur le parc existant : le parc des systèmes solaires combinés atteint 27 installations à fin 2011.
Pendant l'année 2011, 3 installations ont été réalisées ; on poursuit sur cette tendance avec 27
installations réalisées entre 2011 et 2020. Cela revient à conserver la dynamique récente sur ce type
d'installation qui est de moins en moins plébiscité par les propriétaires.
Les maisons chauffées au fuel (98 715) et au gaz propane (10 794) devront en priorité trouver des
solutions de substitution à l’horizon 2020. Les systèmes solaires combinés sont une des solutions
pour le chauffage des maisons, nous avons considéré ici que cela serait un choix de 0,6 % des
propriétaires (les autres s’orienteront sur la géothermie, le bois énergie ou encore les pompes à
chaleur).
Sur le parc neuf : compte tenu des faibles besoins de chauffage des habitations, le nombre
d'installations reste stable jusqu'en 2013 puis plus aucune installation de ce type à partir de 2014
dans le neuf.
Les chauffe-eaux solaires collectifs sur les immeubles existants :
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Sur le parc privé existant : très peu d'installations ont été réalisées pendant l'année 2011 (une ou
deux tout au plus et au total à fin 2011 le nombre d'installations s'élève à 10), on se fixe un objectif
d'une vingtaine d'installations réalisées d'ici 2020. Cela porterait le total à 30 installations en 2020,
soit une progression annuelle de 13 %. Cela peut paraître modeste, toutefois les immeubles de
logements du secteur privé sont les plus difficiles à convaincre (une seule date pour entamer les
démarches : la réunion des copropriétaires, les syndics de copropriété comme interlocuteur, etc.).
La concurrence avec d'autres solutions techniques pour la rénovation des systèmes de chauffage
de l'eau chaude sanitaire est aussi importante dans le collectif : on ne compte pas moins de 6
systèmes pour la récupération de la chaleur des eaux usées qui permettent de préchauffer ou
chauffer l'eau chaude sanitaire avec une rentabilité parfois plus importante qu'une installation
solaire thermique et des contraintes d'installation moindre.
Sur le parc de logements sociaux existant : le parc total d'installations sur les logements sociaux
atteint 8 installations à fin 2011. Le taux de croissance annuel est de 20 % cela porterait le total à
41 installations en 2020. Cet objectif ambitieux tient compte du fait que les organismes HLM ont
toujours été moteurs sur la filière solaire thermique et d'autre part, ils ont un objectif assigné par le
Grenelle de l'environnement qui leur imposera d'effectuer des travaux pour améliorer la performance
énergétique des immeubles. Etant habitués à ce type de système, nous supposons qu'ils seront
moins enclins à porter leur choix sur d'autres technologies.
Les chauffe-eaux solaires collectifs sur les immeubles de logements neufs :
Pour l'ensemble du parc (public et privé) : les maîtres d'ouvrages vont être obligés d’installer des
équipements performants pour le chauffage et la production d’eau chaude. Les installations solaires
collectives sont une réponse adaptée à la réglementation thermique 2012 et sont actuellement pour
les logements collectifs plébiscités par les promoteurs, toutefois elles vont être de plus en plus en
concurrence
avec
d'autres
énergies
(chauffe-eau
thermodynamique,
récupération de la chaleur des eaux usées,
etc.).
Très peu d'installations ont été réalisées
dans l'année 2011. Compte tenu de la
nouvelle réglementation thermique, le
marché du chauffe-eau solaire collectif
devrait décoller à partir de 2014. A fin
2020, 42 installations sont réalisées, pour
atteindre environ 1 immeuble sur 5 en
2020.
Cela représente une part de marché globale
de 18 % entre 2011 et 2020 sur le total
des immeubles neufs construits chaque
année.
Les chauffe-eaux solaires collectifs dans le secteur tertiaire :
Sur le parc existant : l’objectif est de réaliser 30 installations à l’horizon 2020 (sur des hôtels, des
foyers d’accueil, des campings, etc.). Il n’y a que 11 installations à fin 2011 et la cible atteignable ne
serait que de 752 installations, aussi le chiffre est ambitieux puisqu’il s‘agit d’équiper 2 % des
bâtiments susceptibles d’être équipés d’un chauffe-eau solaire. Cela suppose donc de réaliser 2
installations par an jusqu'en 2020. Cet objectif tient compte de la croissance actuelle constatée sur
ce type d'installation sur ces immeubles tertiaires et de l'obligation réglementaire sur les immeubles
existants accueillant du public.
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Sur le parc neuf : les maîtres d'ouvrages sont
obligés
d’installer
des
équipements
performants pour le chauffage et la production
d’eau chaude sanitaire. Cette obligation
réglementaire est applicable depuis le 28
octobre 2011 pour les bâtiments publics, les
bureaux, les bâtiments d'enseignement et les
établissements d'accueil de la petite enfance.
1 installation a été réalisée en 2011. De
manière quasi linéaire, ce chiffre est porté à
10 installations en 2020, ce qui porte le total
entre 2011 et 2020 à 54 installations. Cela
revient à équiper 5 % du parc total construit
entre 2011 et 2020.
Les installations solaires dans le secteur agricole :
Sur le parc existant : on compte à fin 2011, deux installations pour l'eau chaude. En conservant la
dynamique actuelle le nombre d'installations atteindrait 10 en 2020.
Sur le parc neuf : on se fixe un objectif de 15 installations entre 2011 et 2020 sur des bâtiments
agricoles neufs ayant des besoins d'eau chaude sanitaire.
Les chauffe-eaux solaires collectifs dans l’industrie :
Sur le parc existant : il y a actuellement une ou deux installations dans le secteur des entreprises et
des industries. Si les tendances se confirment, il y aurait au total 4 installations en 2020.
Sur le parc neuf : on se fixe un objectif de 10 installations entre 2011 et 2020 sur des bâtiments
industriels neufs ayant des besoins d'eau chaude sanitaire.
Les installations solaires sur les piscines :
Sur le parc existant : à fin 2011, il n’y a pas d’installations solaires sur des piscines. On se fixe un
objectif d'en équiper 3 en 2020.
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TABLEAU RECAPITULATIF GENERAL POUR LA FILIERE SOLAIRE THERMIQUE
Sur l'existant + 9 années x Sur le neuf + bilan fin 2011 = Production totale en 2020
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3.2.7. Gisements nets pour les installations photovoltaïques
3.2.7.1.
Le photovoltaïque sur les maisons
Toutes les habitations existantes sont susceptibles d'être équipées d'un générateur photovoltaïque, il
faut donc simplement tenir compte des contraintes réglementaires et techniques 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
du tarif bien plus avantageux qui permet d'obtenir un temps de retour sur investissement beaucoup
plus intéressant.
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 51 % sont situées en zone non
contrainte pour l'installation de capteurs solaires photovoltaïques. Le gisement en mètre carré est
calculé en prenant une surface de 30 m² pour chaque installation.
Gisement net des installations photovoltaïques sur les maisons (recensement Insee pour
l’existant, statistique de la construction pour le neuf) :
X 51 %
x 30m²
Tableau 14 : Gisement net des installations photovoltaïques sur les maisons
3.2.7.2.
Le photovoltaïque sur les immeubles
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 lots vendus et les revenus de la vente de l'électricité venir en déduction des charges
des copropriétaires. 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.).
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
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2013
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l’approche cartographique) afin de déterminer le gisement net pour cette catégorie de projets. Il
s’agit aussi bien des immeubles de logements que des immeubles tertiaires (bureaux, hôpitaux,
bâtiments sportifs, etc.).
Les cibles sont les surfaces de toitures existantes par catégorie ou construites chaque année. Elles
sont pondérées par le coefficient déterminé dans l’approche cartographique (47 % pour les
immeubles et 94 % pour les bâtiments sportifs). Un autre coefficient leur est appliqué :

de 40 % pour les immeubles quel que soit la toiture (terrasse ou inclinée), puisque dans le premier cas il
faut tenir compte des lanterneaux, conduits de ventilation et cages d'ascenseur et dans le second cas,
seul un pan de la toiture est équipé et il faut tenir compte de la présence d’une éventuelle cheminée ou
de velux,

de 60 % sur les bâtiments sportifs qui sont généralement moins contraints par les lanterneaux, conduits
de ventilation et cages d'ascenseur.
Gisement net des installations photovoltaïques sur les immeubles existants (cartographie des
bâtiments) :
Immeuble : x 47 % x 40 %
Bât. sportif : x 94 % x 60 %
Tableau 15 : Gisement net pour les installations photovoltaïques sur les immeubles existants
Gisement net des installations photovoltaïques sur les immeubles neufs (statistique de la
construction) :
Les données sur la statistique de la construction nous indiquent le nombre de m² construit chaque
année par typologie d’immeuble. Nous prenons une hypothèse sur le nombre d’étages par catégorie
d’immeuble et ensuite la démarche est ici la même que pour les bâtiments existants.
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Tableau 16 : Gisement net pour les installations photovoltaïques sur les immeubles neufs
Pour les immeubles le nombre de m² de SHON est divisé par le nombre d’étages moyen par
immeuble constaté sur le territoire (4 en moyenne) puis on applique le coefficient issu de l’analyse
sur les contraintes (47 %) et enfin, on ne retient que 40 % de cette surface pour tenir compte des
équipements en toiture. Pour les bâtiments d’enseignement de culture et loisirs, un coefficient
supplémentaire tient compte du fait que tous les bâtiments ne sont pas exploités (musée, salle
paroissiale, tennis public, vestiaire, etc.).
3.2.7.3.
Le photovoltaïque sur les grands bâtiments
Pour les grands bâtiments, la cible a été pondérée par le coefficient obtenu pour les immeubles à
partir de l’analyse cartographique (96 % pour les bâtiments industriels, 99 % pour les bâtiments
commerciaux et 100 % pour les bâtiments agricoles). Nous avons également tenu compte d’un
coefficient d’occupation des modules photovoltaïques (40 % sur les toitures industrielles et
commerciales pour tenir compte des lanterneaux, conduits de ventilation, etc.) ; sur les bâtiments
agricoles toute la surface est utilisée.
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ENERGIES RENOUVELABLES POUR LA DORDOGNE
Gisement net des installations photovoltaïques sur les grands bâtiments existants (cartographie
des bâtiments) :
Bât. indus. : x 96 % x 40 %
Bât. comm. : x 99 % x 40 %
Bât. agricoles : x 100 %
Tableau 17 : Gisement net pour les installations photovoltaïques sur les grands bâtiments
existants
Gisement net des installations photovoltaïques sur les grands bâtiments neufs (statistique de la
construction) :
Sur les grands bâtiments neufs, la démarche est la même que sur les immeubles existants. Nous
avons pris un coefficient supplémentaire pour tenir compte du fait que les bâtiments ne seront pas
tous exploités.
Tableau 18 : Gisement net pour les installations photovoltaïques sur les grands bâtiments neufs
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3.2.7.4.
ETUDE DES CONSOMMATIONS ENERGETIQUES ET DU POTENTIEL DES
ENERGIES RENOUVELABLES POUR LA DORDOGNE
Les abris-pluie
Une étude sur l’occupation du sol sur les zones commerciales en dehors des
zones urbaines denses a permis de déterminer la surface des abris-pluie par
rapport aux surfaces de toiture des bâtiments5.
Il s’agit ici des surfaces d’abris pluie directement exploitables pour l’installation de modules
photovoltaïques et non pas des surfaces totales des parkings de ces zones (on ne prend pas en
compte les allées de circulation, mais bien seulement la surface où sont garées les voitures pour les
bâtiments commerciaux d'une surface > 1000 m²).
Le rapport retenu est de 40 % (pour tenir compte des lanterneaux) : pour 229 000 mètres carrés de
toiture de bâtiments commerciaux il est possible d’exploiter 91 500 m² d’abris-pluie. Sur les abrispluie la technologie est généralement en polycristallin et le ratio retenu est de 120Wc/m² (toute la
surface peut être exploitée).
La production potentielle nette est de 12 088 MWh/an.
3.2.7.5.
Les centrales au sol
De manière générale, les centrales solaires au sol doivent être en priorité implantées sur de terrains
déjà artificialisés (friches industrielles, carrières, sites pollués,…). Ces installations ne doivent pas
entrer en concurrence avec d’autres usages du sol tels que l’agriculture, la sylviculture ou les usages
récréatifs. Outre l’acceptation des projets par les habitants, de nombreux points doivent être pris en
compte lors de la définition de tels projets : protection du patrimoine naturel, prévention des risques
naturels, préservation du paysage et du patrimoine culturel…
Etant donnés ces contraintes, et les objectifs nationaux pour ce type d’installation (voir 3.2.8), nous
retenons comme gisement plausible le chiffre de 190 000 m² de modules installés d’ici 2020, soit
environ 19 MWc.
5
Etude du potentiel de production d’électricité d’origine solaire en région PACA – AXENNE© 2009 pour le compte de
l’ADEME PACA
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3.2.7.6.
ETUDE DES CONSOMMATIONS ENERGETIQUES ET DU POTENTIEL DES
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Synthèse des gisements nets des filières photovoltaïques
Le même tableau en tenir compte de la capacité financière des maîtres d’ouvrages et de leur statut d'occupation :
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P.43
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ETUDE DES CONSOMMATIONS ENERGETIQUES ET DU POTENTIEL DES
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3.2.8. Gisements plausibles pour les installations solaires
photovoltaïques
CONTEXTE NATIONAL POUR LES INSTALLATIONS PHOTOVOLTAÏQUES
Le dispositif de soutien pour le photovoltaïque prévoit une cible de nouveaux projets de 1000 MW
par an pour les prochaines années. Cette cible a été doublée par rapport à la cible précédente issue
du Grenelle de l’Environnement (500 MW par an).
Le dispositif de soutien au photovoltaïque fait appel à deux mécanismes distincts suivant la
puissance de l’installation :


des appels d’offres pour les installations sur bâtiments de plus de 100 kilowatts crêtes (kWc)
et les centrales au sol ;
des tarifs d’achats, ajustés chaque trimestre, pour les installations sur bâtiments de moins
de 100 kWc (seuil équivalent à une surface de 1 000 mètres carrés de panneaux
photovoltaïques).
Nous nous sommes basés sur la progression annoncée par le gouvernement lors de la parution des
nouveaux tarifs d'achat de l'électricité. Le nouveau dispositif de soutien envisage au niveau national
une puissance installée par an pour chaque catégorie de projet :
Nous avons rapporté ces objectifs à l’échelle du département relativement à la population du département
par rapport à la population nationale. Ce qui correspond aux objectifs suivants :
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En ce qui concerne les ombrières de parking, on considère qu’environ 10 % des surfaces identifiées
pourront être équipées. Cette valeur correspond à 1 MW créé entre 2013 et 2020 en ombrières soit
environ 140 kWc par an. Si on considère l’objectif de 2,52 MWc/an pour ces deux type d’installations, on
peut considérer la réalisation de 2,38 MW/an en centrale au sol soit 19 MW d’ici 2020, ce qui correspond
à 190 000 m² de modules photovoltaïques et environ 47,5 ha.
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TABLEAU RECAPITULATIF GENERAL POUR LE PHOTOVOLTAÏQUE
Sur l'existant + 8 années sur le neuf + bilan fin 2012 = Production totale en 2020
La puissance atteint 63 MWc en 2020.
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4. FILIERE BOIS ENERGIE
4.1. LES GISEMENTS BRUTS
L’approvisionnement de la filière bois énergie peut faire appel à des ressources bois de différentes
natures. Ces ressources peuvent être déjà captées par d’autres filières de valorisation du bois, en
tout ou partie. Il est important de veiller à éviter les conflits d’usage sur la ressource bois. Les trois
principales origines du bois valorisé pour la production d’énergie sont les suivantes :
 le bois issu de la forêt ;
 les sous-produits des entreprises de transformation du bois (ils représentent environ la moitié
d’un arbre coupé et restent encore à valoriser pour une partie relativement importante) ;
 le bois récupéré, provenant des déchèteries ou des entreprises de récupération (élagage,
emballage, palette, ...) s’il n’est pas souillé (traitement, peinture, ...),
C’est ainsi que le gisement disponible est constitué de la ressource forestière (hors autres usages),
mais également des sous-produits des industries du bois (sciures, copeaux, écorces, dosses, etc.),
des bois de rebut non souillés (palettes, cagettes, etc.) et des résidus d’élagage. La plupart de ces
matériaux doivent être transformés avant d’être utilisés en chaudière.
METHODOLOGIE
La seule évaluation des gisements physiquement présents sur le territoire n’est pas suffisante : il est
nécessaire de considérer la part de ces gisements qui ne peut pas être prélevée pour des raisons
techniques et environnementales, et enfin la part qui est déjà prélevée pour d’autres usages. C’est
pourquoi trois niveaux de gisements sont présentés.
La figure suivante présente la définition des différents gisements évalués.
GISEMENT BRUT : ressource annuelle produite
GISEMENT THEORIQUE : ressource mobilisable en
théorie c’est-à-dire techniquement et
environnementalement exploitable
GISEMENT NET : ressource
mobilisable supplémentaire
INEXPLOITABLE
PRELEVEMENTS
ACTUELS
Figure 13 : Définition des différents gisements
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4.1.1. La ressource forestière
PRESENTATION DE LA FORET
La forêt périgourdine couvre près de la moitié de la surface départementale avec 398 000 ha, soit
43 % (source : Inventaire forestier national 2005-2009).
Figure 14 : Carte de la forêt et des régions forestières sur le territoire
LA RÉCOLTE DE BOIS EN DORDOGNE, (Interbois-Perigord)
Le département de la Dordogne a toujours connu une importante activité de récolte de bois. Il se
situe parmi les premiers départements en France pour le volume de bois mobilisé. Ce volume même
s'il est important reste très inférieur à la production brute annuelle de la forêt, c'est-à-dire au volume
de bois produit chaque année par l'accroissement des arbres.
On constate même un tassement progressif des volumes de bois mobilisés (d'après la statistique
agricole), ce qui doit nous inciter collectivement à mobiliser plus et mieux, la récolte de bois étant un
acte normal dans le cycle de la forêt.
La récolte de bois en Dordogne est source d'activités et d'emplois, on dénombre en effet de
nombreuses entreprises d'exploitation forestière et d'entrepreneurs de travaux forestiers (bûcherons
et débardeurs) qui constituent les principaux acteurs de la mobilisation. L'activité de ces
professionnels a évolué au cours des dernières années avec le développement de la mécanisation
forestière.
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La diversité des peuplements forestiers présents en Dordogne fait que sur un même chantier
forestier, on récolte souvent différents types de bois et différentes essences. Il est important de
considérer trois grandes catégories de bois :
le bois d'œuvre destiné principalement au sciage
le bois d'industrie ou de trituration, bois de petit diamètre destinés à la fabrication de pâte à
papier ou de panneaux
le bois énergie, bois destinés à des usages énergétiques (bois de feu, bois pour la
carbonisation, bois pour la fabrication de plaquette "énergie")
La quasi-totalité des bois d'industrie récoltés en Dordogne est valorisée sur des sites industriels
situés hors du département. Les massifs forestiers du département constituent un important bassin
d'approvisionnement pour ces industries de trituration.
NATURE DES RESSOURCES MOBILISABLES
Les produits ligneux de la forêt peuvent avoir plusieurs utilisations : le bois d’œuvre, le bois
d’industrie (trituration : panneaux et pâte à papier) et enfin le bois énergie. La première utilisation
est considérée comme étant la plus noble : le bois répond à certaines exigences de qualité, ce qui lui
permet d’être utilisé pour des usages spécifiques (construction, menuiserie, ameublement, etc.) et
lui confère une plus grande valeur marchande. Les spécificités du bois d’industrie et du bois énergie
sont similaires ; il s’agit du bois de qualité 3.
« Les bois sont classés en trois qualités distinctes 6 :
- Qualité 1 : Elle correspond à des usages de tranchage, déroulage, ébénisterie ou menuiserie fine.
Le diamètre minimal au fin bout est de 20 cm, la longueur minimale est de 2 m. Il s’agit de billes
de pied ou très belles surbilles de tige, droites et sans défaut apparent avec un bois sain et un
nombre limité de nœuds.
- Qualité 2 : Elle correspond à des usages de menuiserie courante, de charpente, de coffrage ou de
traverses. Le diamètre minimal au fin bout est de 20 cm, la longueur minimale est de 2 m. Il s’agit
de parties de billes et de surbilles de tige suffisamment rectilignes non classées en qualité 1.
- Qualité 3 : Elle correspond à des usages de bois d’industrie ou de chauffage. Il s’agit de tout bois
non classé en qualité 1, en qualité 2 ou en rebut 7. Le volume hors rebut des arbres dont la
catégorie de dimension est « petit bois » est toujours considéré de qualité 3. »
Menu bois et branches, cimes  bois énergie (plaquettes)
Bois plus petits ou de moins bonne qualité : « Qualité trituration » 
panneaux, papier, bois de chauffage (bûches), bois énergie
(plaquettes)
Gros bois de bonne qualité  bois d’œuvre
Figure 15 : Illustration des différentes qualités de bois
6
7
Définition Inventaire forestier
Bois pourri, déchiqueté, piqué, inutilisable même pour du chauffage ou absent : arbres creux et tiges non convexes
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ENERGIES RENOUVELABLES POUR LA DORDOGNE
En théorie, l’intégralité de l’arbre, excepté les feuilles et les branchages les plus petits, pourrait être
transformé en combustible bois. Cependant, il s’agit de respecter les différentes valorisations
possibles, dans un esprit de meilleure valorisation possible d’une part et de rentabilité d’autre part.
En effet, du fait de ses usages « nobles », la meilleure rémunération provient du bois valorisable en
bois d’œuvre. Viennent ensuite le bois de chauffage (bûches), puis le bois d’industrie et le bois
énergie (plaquettes).
UTILISATION
Production de bûches et de plaquettes bois énergie.
RESSOURCES POTENTIELLEMENT MOBILISABLES
Le gisement a été évalué à partir de l’étude « Biomasse forestière, populicole et bocagère disponible
pour l’énergie à l’horizon 2020 ». Celle-ci a été menée par l’IFN, le FCBA et Solagro pour le compte
de l’ADEME et le Ministère de l’Écologie, de l’Énergie, du Développement Durable et de
l’Aménagement du Territoire (MEEDAT). Elle a pour objectif de quantifier de manière exhaustive les
gisements de biomasse ligneuse disponible pour des usages énergétiques en France. Elle a évalué
les disponibilités en biomasse forestière des différentes régions françaises : disponibilité brute,
disponibilité supplémentaire économiquement mobilisable.
Plusieurs facteurs ont été pris en considération afin d’estimer la ressource forestière techniquement
et économiquement disponible :
- Sensibilité chimique des sols aux exportations minérales : la récolte des menus bois est
déconseillée ou limitée sur les sols sensibles.
- Pertes d’exploitation : pertes de matière inévitables générées par l’exploitation.
- Exploitabilité des terrains : l’accessibilité de la ressource est conditionnée par la pente des
terrains, la distance de débardage, etc. Une matrice d’exploitabilité permet de caractériser la
difficulté d’exploitation.
- Coûts d’exploitation : lié à l’exploitabilité des terrains, le type de coupe et l’essence concernée, il
est utilisé pour déterminer si l’exploitation d’une parcelle est rentable (Prix du bois sur pied +
coûts d’exploitation < prix du bois bord de route).
- Prix du bois sur pied.
- Prix des bois bord de route.
Les consommations de bois d’œuvre et de bois industrie bois énergie ont été prises en compte via
les résultats des Enquêtes Annuelles de Branches de 2005 à 2007. Les consommations de bois
énergie des ménages sont estimées par le CEREN via l’enquête « Logement » de l’INSEE. Ces
données concernent les résidences principales. Elles sont complétées pour y intégrer les résidences
secondaires. La consommation est ensuite pondérée via un ratio régional afin d’estimer la part
d’origine forestière.
Cette étude évalue les gisements par régions administratives. Pour ramener ces résultats au niveau
du département, un ratio sur la surface de forêt a été utilisé. Les surfaces de forêts proviennent de la
base de données Corine Land Cover8.
8
Base de données européenne d’occupation biophysique des sols. Projet est piloté par l'Agence européenne de
l'environnement, couvrant 38 États. Partie française est réalisée par le Service de l'Observation et des Statistiques du
Commissariat Général au Développement Durable (CGDD) du Ministère de l'écologie (MEDDE).
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ENERGIES RENOUVELABLES POUR LA DORDOGNE
Figure 16 : Ressources forestières (tonnes à 50% d’humidité)
En conclusion, la présence de bois en quantité est avérée (gisement brut). Cependant, il s’agit d’une
ressource qui est en partie déjà utilisée ou difficile à mobiliser. Dans tous les cas, le prix consenti
pour l’achat de plaquettes forestières influe de manière importante sur les quantités mobilisables
localement.
Finalement, le gisement supplémentaire disponible au prix actuel du marché est important.
4.1.2. Les connexes de la transformation du bois
NATURE DES RESSOURCES MOBILISABLES
Les entreprises dites de première transformation du bois sont les scieries et les usines de déroulage
et de tranchage. Les entreprises de fabrication d’emballage relèvent techniquement de la deuxième
transformation, mais elles produisent le même type de connexes que les entreprises de la première
transformation du bois. Les connexes de la première transformation sont les dosses, délignures,
chutes de tronçonnage, la sciure et les écorces.
Figure 17 : Connexes de la première transformation du bois
Tous les produits connexes de scieries peuvent être valorisés pour l’énergie. L’utilisation des sciures
nécessite cependant des chaudières spécialisées (notamment en ce qui concerne le mode
d’introduction du combustible dans le foyer) que l’on ne retrouve généralement que dans les scieries
ou les industries productrices de sciures.
Les produits connexes de la première transformation sont déjà largement valorisés dans diverses
filières dont celle de la trituration. Le gisement disponible pour l’énergie est examiné en dehors des
utilisations existantes, c’est-à-dire sans se substituer ni rentrer en concurrence avec ceux-ci.
Les entreprises dites de deuxième transformation du bois produisent du mobilier, des éléments de
charpente et de construction pour le bâtiment, des objets divers (tournerie, tonnellerie, etc.), des
emballages, etc.
Les ressources potentiellement mobilisables sont les connexes (chutes, sciures, etc.). Les fabricants
d’emballage utilisent des grumes et génèrent donc le même type de sous-produits que les
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ETUDE DES CONSOMMATIONS ENERGETIQUES ET DU POTENTIEL DES
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entreprises de première transformation ; cependant, les autres entreprises utilisent une matière
première variée (sciages, panneaux, placages, etc.) et génèrent donc différents connexes : chutes
courtes, copeaux, sciures sèches, fines de ponçage, chutes de panneaux. Ils ne peuvent être
valorisés pour le bois énergie que s’ils respectent les points suivants9 :
- pas de traitement de préservation ni d’ignifugation,
- aucun revêtement de type chant PVC,
- les finitions utilisées (peintures, vernis, lasures, etc.) ne contiennent ni métaux lourds ni
composés organohalogénés.
UTILISATION
Production de granulés et de plaquettes bois énergie.
RESSOURCES POTENTIELLEMENT MOBILISABLES
Seules les entreprises de plus de 5 employés ont été retenues, sauf pour les scieries qui produisent
beaucoup plus de déchets de bois. L’ensemble de ces entreprises est au nombre de 101 environ et
emploie plus de 1 200 personnes10.
Concernant les connexes de la première transformation du bois, l’AGRESTE11 donne la quantité qui
en est produite par région chaque année, ainsi que le nombre d’employés correspondant. Il est ainsi
possible de calculer un ratio de tonnages de connexes par employés. Ce tonnage est ensuite
multiplié par le nombre d’employés des scieries du département.
À ce gisement brut, on retire la part de connexes déjà commercialisée (95%), ainsi que la part qui
est déjà valorisée parmi les déchets non commercialisés (89%) 12.
Concernant les connexes de la deuxième transformation du bois, les entreprises retenues sont les
suivantes :
- Fabrication de placage et de panneaux de bois,
- Fabrication de parquets assemblés,
- Fabrication de charpentes et d'autres menuiseries,
- Fabrication d'emballages en bois,
- Fabrication d'objets divers en bois ; fabrication d'objets en liège, vannerie et sparterie. Pour cette
catégorie, on considère que la moitié des articles sont en bois.
Un tonnage de connexes produit par salarié est appliqué au nombre d’employés : 24 tonnes/an13.
On enlève ensuite la part de ces connexes ayant subi un traitement ; une valeur entre 15% et 50%
est attribuée en fonction du type d’entreprises.
Enfin, la part déjà valorisée est retirée (95%) ; cette valeur est issue d’une enquête INSEE14 qui
donne les quantités de déchets de bois produits par type d’entreprises et par région d’une part, et
les quantités qui sont valorisées d’autre part (recyclage, valorisation matière, épandage, valorisation
énergétique).
9
Source : ADEME
Source : Unistatis, 2010
11
Statistique, évaluation et prospective agricole – Ministère de l’agriculture, de l’agroalimentaire et de la forêt
10
12
13
Données AGRESTE pour la région Aquitaine
"Étude sur les gisements de déchets et sous-produits organiques en Champagne-Ardenne" 2003, ADEME, Conseil
Régional Champagne Ardenne, Chambre d'Agriculture Champagne-Ardenne. Chiffre obtenu sur la base d'enquêtes
auprès des structures concernées.
14
INSEE : "La production de déchets non dangereux dans l'industrie en 2008". Mise à jour : mai 2010.
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Le tableau suivant donne les résultats du gisement de bois énergie mobilisable à partir de la
transformation du bois.
Figure 18 : Gisements de connexes de la transformation du bois (tonnes à 10% d’humidité)
Le gisement de connexes de la transformation du bois mobilisable se monte à environ 891 tonnes à
10% d’humidité par an.
4.1.3. Le bois de rebut
NATURE DES RESSOURCES MOBILISABLES
Les bois de rebut sont des objets en bois en fin de vie ou usagés ; il peut s’agir de palettes perdues
et usagées, de caisses et cagettes en bois usagées, de copeaux, sciures, écorces ou plaquettes, de
planches, de meubles, de bois de démolition, etc.
Ce type de bois représente un gisement pour le bois énergie, mais sa valorisation n’est possible que
sous certaines conditions : il est en effet indispensable pour que les plaquettes issues de bois de
rebut puissent être brûlées en chaudière que :
- le bois ayant servi à leur fabrication n’ait pas été traité (auquel cas il doit être incinéré dans un
incinérateur agréé) …
- … et qu’il ait été correctement déferraillé.
Il n’est pas toujours simple de remplir et/ou prouver que ces conditions sont remplies. Si c’est le
cas, alors le bois de rebut peut être envisagé en chaudière bois.
Classement du bois de rebut
Le bois de rebut peut être classé en trois catégories principales, qui sont celles utilisées par les professionnels
(mais qui n’ont pas de valeur réglementaire) :
- Classe A : bois non traité et non souillé :
. Emballages lourds (palettes, caisses) : Les palettes, qui représentent la très grande majorité du gisement
sont de deux types : unirotation ou réutilisables. Les premières peuvent facilement être utilisées comme
combustible bois car il est facile de connaître le producteur qui peut garantir un bois exempt de traitement.
Les secondes sont plus susceptibles d’avoir reçu un traitement de préservation ; il est alors nécessaire d’être
en mesure de prouver qu’elles n’ont pas été traitées pour pouvoir les valoriser en chaufferie bois.
. Emballages légers (cageots, cagettes, bourriches, boîtes à fromage, etc.) : ils ne subissent aucun
traitement chimique pour leur préservation.
- Classe B – bois non dangereux : bois de démolition, portes, fenêtres, vieux meubles, panneaux de process, etc.
qui comportent des colles, vernis et peintures. Certains de leurs adjuvants ou composants peuvent poser des
problèmes de pollution. Ils sont dirigés vers des centres d’enfouissement techniques ou utilisés pour la
fabrication de panneaux de particules (sous réserve d’un conditionnement spécifique) ; ils peuvent également
être brûlés dans des chaufferies industrielles adaptées dans le cas de bois faiblement adjuvantés ;
- Classe C – déchets dangereux : traités à la créosote (traverses de chemin de fer, poteaux téléphoniques, etc.)
ou autoclavés et imprégnés de sels métalliques (piquets de vigne et d’arboriculture, écrans acoustiques,
glissières de sécurité, etc.). Ils sont détruits en usine d’incinération de déchets spéciaux ou en fours de
cimenterie.
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Les matières ligneuses utilisables en chaufferies sont listées dans la rubrique 2910 des installations
classées pour la protection de l’environnement (ICPE).
Les Installations Classées pour la Protection de l’Environnement
D’après l’article L511-1 du Code de l’environnement, les ICPE sont des installations dont l’exploitation présente
des risques pour la commodité du voisinage, la santé, la sécurité, la salubrité publique, l’agriculture, la
protection de la nature et de l’environnement, la conservation des sites et des monuments. La nomenclature
ICPE de l’article annexe à l’article R511-9 du même Code établit une liste de substances et activités auxquelles
sont affectés des seuils qui déterminent le régime applicable en fonction de la gravité des dangers ou
inconvénients qu’elles peuvent présenter. Ces régimes sont la plupart du temps contraignants, notamment d’un
point de vue administratif.
La rubrique 2910 des ICPE concerne les installations de combustion utilisant notamment de la
biomasse ; elles comportent trois sous-catégories :
- 2910A : « La biomasse utilisée se présente à l’état naturel et n’est ni imprégnée ni revêtue d’une
substance quelconque. Elle inclut le bois sous forme de morceaux bruts, d’écorces, de bois
déchiquetés, de sciures, de poussières de ponçage ou de chutes issus de l’industrie du bois, de
sa transformation ou de son artisanat. » Les palettes et caisses non traitées et non souillées font
partie de cette catégorie.
- 2910B : La biomasse utilisée est différente de celle visée en A.
- [2910C : Concerne la combustion de biogaz.]
Pour les catégories A et B, des régimes de déclaration ou autorisation sont fixés en fonction des
seuils de puissance thermique de l’installation.
2910A
2910B
P maximale
(MW)
Procédure
≥ 20
A
Arrêté 20/06/2002
A
Arrêté 20/06/2002
2 – 20
D
Arrêté 25/07/97
A
Pas de texte
0,1 – 2
-
A
Pas de texte
< 0,1
-
-
Texte
Procédure
Texte
D : déclaration – A : Autorisation
Figure 19 : Nomenclature 2910 ICPE
Un projet de décret a été examiné deux fois par le Conseil supérieur de la prévention des risques
technologiques (CSPRT) en mai et en septembre 2012. Il vise notamment à transposer la directive
2010/75/UE relative aux émissions industrielles. Ce projet de décret propose que soient admis en
catégorie A de la nomenclature 2910 les produits et déchets végétaux agricoles et forestiers, les
déchets de liège et les produits connexes de scierie ; seraient admis en catégorie B divers autres
déchets végétaux et de bois, à l’exception des déchets de bois susceptibles de contenir des
composés organiques halogénés ou des métaux lourds à la suite d’un traitement avec des
conservateurs du bois ou du placement d’un revêtement. Le projet de décret propose également une
modification des régimes applicables. Les caisses et palettes non traitées pourraient alors passer en
catégorie 2910B.
UTILISATION
Production de plaquettes bois énergie.
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RESSOURCES POTENTIELLEMENT MOBILISABLES
Les déchets de bois produits sur le département sont traités par le syndicat SMD3 via le réseau de
déchetteries. Le SMD3 effectue principalement une valorisation matière de ces déchets qui sont
réutilisés pour produire des panneaux de bois agglomérés.
Le bois de rebut n’est pas trié par classe (A ou B). Le SMD3 envisage la mise en œuvre de ce tri à
partir de 2013. 6 sites de regroupement de ces bois sont envisagés sur le département afin
d’optimiser le transport du bois des déchèteries. Sur ces sites, le bois sera broyé et évacué vers des
filières de traitement. Deux filières de traitement, les plus proches géographiquement de la
Dordogne, seront possibles : valorisation matière (fabrication de panneaux…) et valorisation
énergétique.
Figure 20 : Gisements bois de rebut (tonnes à 15% d’humidité)
Un peu moins de 8 000 tonnes de bois de rebut sont collectées sur les déchèteries gérées par le
SMD3. Le SMD3 estime que dans ce gisement 1500 tonnes sont de classe A et pourrait en théorie
être utilisable comme combustible. Etant donné que ce tri est actuellement étudié par le syndicat on
peut estimer que la totalité de ce gisement pourrait être mobilisée.
4.1.4. Refus de compostage
NATURE DES RESSOURCES MOBILISABLES
Les refus de compostage sont les éléments récupérés à la sortie d’une installation de compostage et
qui ne sont pas destinés à une valorisation agronomique. Ils sont séparés du compost lors de son
criblage.
Lorsque le compostage concerne des déchets verts les refus de compostage sont majoritairement
des éléments ligneux. Après avoir été refusés en sortie d’installation, ceux-ci peuvent être
réintroduits en début d’installation afin que la lignine puisse être correctement dégradée.
Cependant, si les déchets verts en entrée comportent beaucoup d’éléments ligneux – par
comparaison avec la quantité de feuilles par exemple, alors ceux-ci sont en excès et il ne sert à rien
de les réintroduire.
Ces refus de compostage ligneux peuvent alors être transformés en combustibles bois.
UTILISATION
Production de plaquettes bois énergie.
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RESSOURCES POTENTIELLEMENT MOBILISABLES
Le compostage est géré par SMD3, les refus de compostage représentent actuellement de très
faibles volumes qui apparaissent de manière irrégulière sur certains sites du département. Ils sont
actuellement broyés et réintroduits dans le cycle de compostage.
4.1.5. Sous-produits de la viticulture
Figure 21 : Les vignobles du département, source : Corine Land Cover 2006
NATURE DES RESSOURCES MOBILISABLES
Deux types de sous-produits de la vigne pourraient être récupérés et valorisés en énergie :
-
les sarments : rameaux de vigne de l’année. Ils sont récupérés lors de la taille effectuée
annuellement de début décembre jusque fin février,
-
les ceps : souche de la vigne. Ils sont récupérés lors de l’arrachage qui intervient
généralement en mai juin sans qu’il y ait véritablement de période précise. Les vignes ont
une durée de vie de 40 ans en moyenne.
Concernant les sarments, les pratiques sont généralement les suivantes :
-
ils sont broyés directement dans les rangs et laissés au sol. Ils participent à la minéralisation
du sol. L’inconvénient principal est le doute qui subsiste quant à la transmission des
maladies du bois.
-
Ils sont brûlés à l’air libre, ce qui est interdit (mais peut localement être autorisé par arrêté
municipal). Cette pratique tend à disparaître.
Le compostage est également possible ; cela permet d’obtenir une matière stabilisée non porteuse
de maladie et d’apporter la quantité nécessaire à chaque parcelle (contrairement au broyage sur
place pour lequel il n’est pas possible de doser puisque la quantité de sarments laissée au sol
dépend de la productivité de la parcelle). Cependant, c’est une solution qui coûte beaucoup plus
cher.
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Les ceps sont quant à eux généralement brûlés en tas sur la parcelle (pour éviter la transmission de
maladies).
L’utilisation de la biomasse viticole en tant que combustible bois énergie pose par ailleurs un certain
nombre de questions :
-
Présence de particules fines et de terre (surtout sur les ceps) qui causent un taux de cendre,
une teneur en silice et un taux de particules fines dans les fumées importants, surtout pour
les bois les plus âgés,
-
Présence de composés organo-halogénés issus des intrants chimiques apportés risquant de
conduire à la formation de dioxines, surtout sur les ceps. De ce fait, la valorisation
énergétique des déchets viticoles ligneux est conseillée uniquement dans les installations
« professionnelles » bénéficiant d’une filtration et d’un contrôle des émissions adéquates, et
en mélange avec d’autres types de biomasse.
-
Nécessité de mettre en place une filière de collecte complexe et coûteuse du fait du caractère
diffus de ce gisement. Questionnements quant à la rentabilité économique d’une telle
opération.
UTILISATION
Production de plaquettes bois énergie.
RESSOURCES POTENTIELLEMENT MOBILISABLES
Pour le gisement brut, le calcul des quantités de sarments et ceps mobilisables a été effectué à
partir de chiffres issus d’une étude ADEME15 :
MS : matière sèche
Figure 22 : Production de sarments et de ceps (chiffres issus d’une étude ADEME)
La superficie de vigne sur le département est donnée par la base de données Corine Land Cover 16 :
16 300 hectares.
Pour le calcul du gisement théorique, il s’agit de prendre en compte les obstacles environnementaux
et techniques à une valorisation en énergie.
Concernant les sarments, 79% d’entre eux sont utilisés en amendement organique 17.
Concernant les ceps, tout le gisement peut a priori être mobilisé (retenons qu’il est préférable qu’il
soit ensuite utilisé en mélange avec d’autres types de combustibles biomasses).
15
« Biomasse forestière, populicole et bocagère disponible pour l’énergie à l’horizon 2002 », FCBA / IFN / SOLAGRO
pour l’ADEME / MEEDDAT / MESR, 2009
16
Base de données européenne d’occupation biophysique des sols. Projet est piloté par l'Agence européenne de
l'environnement, couvrant 38 États. Partie française est réalisée par le Service de l'Observation et des Statistiques du
Commissariat Général au Développement Durable (CGDD) du Ministère de l'écologie (MEDDE).
17
Source : AGRESTE, Pratiques culturales 2006
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ETUDE DES CONSOMMATIONS ENERGETIQUES ET DU POTENTIEL DES
ENERGIES RENOUVELABLES POUR LA DORDOGNE
Enfin, pour le calcul du gisement supplémentaire mobilisable, il a été considéré que l’amendement
organique semblait une valorisation plus logique d’une part, et que les coûts de mobilisation étaient
prohibitifs d’autre part. Il s’agit d’une valorisation adaptée plutôt à l’autoconsommation.
Le tableau suivant donne les résultats du gisement de bois énergie mobilisable à partir de la taille
des vignes.
Figure 23 : Gisements de sous-produits de la viticulture
L’utilisation de ce gisement restant soumise à conditions : utilisation en mélange avec d’autres types
de biomasse (un tiers environ), dans des chaudières suffisamment importantes pour pouvoir gérer
les problématiques de particules fines, terre, silice et composés organohalogénés. Et les conditions
économiques de rentabilité restant également à prouver, il ne semble pas que ce gisement soit à
privilégier pour l’approvisionnement de chaudières bois sur le territoire. Aucun gisement n’a été
considéré comme pertinent pour une valorisation en bois énergie.
4.1.6. Synthèse des gisements bois
Le tableau suivant reprend les gisements détaillés dans les paragraphes précédents.
Figure 24 : Récapitulatif des différents gisements bois en Dordogne
Il ne s’agit pas de gisements exhaustifs mais plutôt qui reflètent les opportunités et les obstacles de
mobilisation. En résumé :
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- Forêt : La présence de bois est avérée (gisement brut). Cependant, il s’agit d’une ressource qui
est en partie déjà utilisée ou difficile à mobiliser ; le prix consenti pour l’achat de la plaquette
forestière peut influer de manière importante sur les quantités mobilisables localement. Le
gisement supplémentaire mobilisable au prix actuel du marché est intéressant.
Les tensions entre les différents utilisateurs de la ressource BIBE (bois d’industrie, bois énergie)
sont relativement faibles.
- Connexes : Les connexes des entreprises de transformation du bois sont déjà pratiquement tous
valorisés. Les volumes restants sont dispersés dans environ quatre-vingt-dix entreprises.
- Rebut : Le bois de rebut est géré par le SMD3 via les déchetteries.
- Sarments & ceps : Ce gisement a été écarté car il est très diffus et peut être utilisé – du moins
pour les sarments – en amendement organique. De plus, la combustion de ces produits est à
surveiller (gestion des particules fines, de la terre, de la silice et des composés organohalogénés).
Finalement, 428 000 tonnes de bois à 35% d’humidité, essentiellement en provenance de la forêt,
sont disponibles pour une utilisation en bois énergie sur le département.
4.2. LES GISEMENTS NETS
4.2.1. Hypothèses et note méthodologique
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'un poêle à bois pour les premières et d'une chaufferie
automatique au bois alimentée par des plaquettes ou des granulés de bois pour les secondes.
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. Dans l’habitat individuel
L'utilisation du bois comme mode de chauffage est très présente en Dordogne, avec près de 45%
des maisons utilisant le bois en appoint ou en base.
L’enjeu est important puisqu’il consiste à moderniser le parc d’équipements existant (composé
d’une majorité de foyers ouverts peu performants) 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 existantes, on considère que les maisons équipées de chaudières au fioul ou au gaz
propane pourront s’équiper d’une chaudière automatique au bois lors du renouvellement de la
chaudière. On ne considère que les maisons ayant une surface suffisante pour que les besoins de
chauffage justifient une chaudière bois et permettre l’implantation du silo de stockage du
combustible. Seules les maisons situées hors des zones urbaines denses sont prises en compte.
Sur les maisons déjà équipées au bois on considère que les équipements seront changés d’ici 2020.
Sur les maisons qui ne sont actuellement pas équipées de poêles ou inserts, 30 % ont été retenues
compte tenu de la difficulté d’installer un conduit de fumée ou un poêle dans une maison existante
qui n'en avait pas.
En ce qui concerne les maisons neuves, on considère qu’il serait possible d'équiper toutes les
maisons, la RT2012 favorise le chauffage au bois et c'est une solution actuellement plébiscitée par
les nouvelles constructions.
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Gisement net des équipements poêles et inserts sur les maisons :
Tableau 19 : Gisement net pour les équipements de poêles et inserts
4.2.3. Le bois énergie dans les établissements publics
Le potentiel de mise en œuvre du bois énergie vise des chaudières individuelles pour des bâtiments
publics, toutefois il est plus intéressant de regrouper plusieurs bâtiments afin de créer un petit
réseau de chaleur. Nous étudions ce potentiel dans le paragraphe suivant.
L’installation d’une chaudière automatique au bois sur un bâtiment public se heurte à différentes
contraintes :
 accessibilité du camion qui viendra livrer le combustible (route étroite dans un village, etc.),
 le retournement du camion sur le site pour la livraison du combustible,
 l’implantation du silo,
 le bruit occasionné par la chaudière, la cheminée,
 l’acceptabilité des riverains,
 les autres servitudes (patrimoine culturel, etc.).
Gisement global des installations bois énergie sur les bâtiments collectifs existants :
Nous avons pris le nombre de bâtiments d'enseignement, de santé et d'action sociale fourni par les
données du nombre d'établissements des Assedic. Pour retrouver le nombre de m² de SHON nous
avons multiplié les chiffres par un nombre moyen de m² de SHON par type d'opération. Afin de
refléter la difficulté d'implanter une chaufferie bois sur un bâtiment existant un coefficient de 50% a
été affecté au nombre de bâtiments.
Pour les bâtiments publics, il y a actuellement 10 chaufferies bois individuelles sur le département,
nous avons multiplié ce chiffre par 2 pour refléter le potentiel attendu d'ici 2020.
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Enseign. Santé : x 50%
Tableau 20 : Gisement global pour les installations de bois-énergie sur une partie des
bâtiments collectifs existants
Gisement global des installations bois énergie sur les bâtiments collectifs neufs :
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 50 % pour tenir
compte des contraintes énoncées précédemment.
Tableau 21 : Gisement global pour les installations de bois-énergie sur une partie des
bâtiments collectifs neufs
4.2.4. Le bois énergie sur les réseaux de chaleur
Il y a actuellement 28 réseaux de chaleur au bois énergie sur le département. Il s’agit pour la plupart
de petits réseaux collectifs pour l’alimentation de quelques bâtiments mais également quelques
réseaux plus importants alimentant tout un quartier.
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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 :

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.
On estime qu’environ 10 réseaux de chaleur supplémentaires pourront être réalisés d’ici 2020 avec
des installations de 500 kW en moyenne.
Tableau 22 : Gisement global pour les réseaux de chaleur
4.2.5. Le bois énergie dans l'industrie
Nous avons sélectionné les industries susceptibles d'accueillir une chaufferie bois (agroalimentaire,
industrie laitière, etc.). Au total il y a plus de 800 industries qui pourraient potentiellement recevoir
une chaufferie bois. Nous en retiendrons 30% comme gisement net d'ici 2020.
Tableau 23 : Gisement global pour les installations de bois-énergie sur une partie des bâtiments collectifs
neufs
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ENERGIES RENOUVELABLES POUR LA DORDOGNE
Les tableaux de la page suivante présente la synthèse des gisements nets pour la filière bois énergie.
Si l'on s'en tient au premier tableau qui ne prend pas en compte la capacité financière des maîtres
d'ouvrages et leur statut d'occupation, les gisements nets s'établissent à 795 263 MWh/an sur le
parc existant et 13 996 MWh/an qui pourraient être réalisés chaque année sur le parc neuf.
Sur les poêles et inserts performants, il s’agit d’équiper les maisons non équipées d’une part, et de
remplacer les équipements anciens d’autre part (cheminées ouvertes principalement). On obtient
ainsi une consommation supplémentaire sur les nouveaux équipements et une baisse de la
consommation sur les équipements remplacés. Cela se traduit globalement par une baisse de la
consommation de 65 GWh/an par rapport au niveau actuel.
Afin de mettre en relation ces gisements nets (qui sont toutefois purement théorique et ne reflètent
en rien la production attendue à fin 2020) avec la ressource bois énergie identifiée sur le territoire, il
nous faut laisser de côté la production sur les poêles et inserts performant puisqu'elle existe
physiquement actuellement (nous ferons du renouvellement sur ces équipements). La valeur cidessous correspond à la consommation supplémentaire de bois à laquelle est soustraite l’économie
réalisée par les équipements performants. Les ressources bois énergies identifiées recensent ce que
l'on peut mobiliser en plus de ce qui est actuellement utilisé sur le territoire.
AXENNE
Tonnes de bois supplémentaires
mobilisables
Gisements nets théoriques à l'horizon 2020
428 000 tonnes à 35 % d'humidité
302 411 tonnes
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4.2.6. Synthèse des gisements nets de la filière bois énergie
Le même tableau en tenant compte de la capacité financière des maîtres d’ouvrages :
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4.3. LES GISEMENTS PLAUSIBLES
Pour l’évaluation des gisements plausibles nous repartons du gisement net qui tient compte de la
capacité financière des maîtres d’ouvrages et de leur statut d'occupation. Nous déterminons un
pourcentage plausible de ce gisement net qui est expliqué dans les pages suivantes.
L’utilisation du bois énergie est très bien ancrée dans les comportements des
département. L’enjeu est le remplacement de l’ensemble des poêles et inserts
favoriser l’installation d’inserts dans les cheminées qui n’en sont pas équipées.)
beaucoup plus performants et moins polluants, mais aussi d’augmenter la part
bois chez les ménages qui n’en sont pas équipés.
ménages dans le
existants (voir de
par des appareils
de l’utilisation du
Sur les habitations neuves, les chaudières automatiques au bois et les poêles à granulés devraient
continuer leur progression jusqu’en 2014, puis une forte chute de la vente des chaudières
automatiques est probable au vu des réglementations thermiques contraignantes qui ne justifieront
plus l’achat de tels équipements. Les fabricants de poêles à bois prévoient une gamme adaptée (de
faible puissance) pour les nouvelles maisons conformes à la RT 2012.
Les perspectives de petits réseaux de chaleur bois sont importantes aussi bien dans les collectivités
que pour le secteur industriel.
Les poêles à bois pour les maisons :
Sur le parc existant : on prévoit une rénovation complète du parc des anciens poêles et inserts d'ici
2020.
Sur le parc neuf : la réglementation
thermique favorise l'utilisation du bois
énergie dans les nouvelles constructions. Il
se trouve également que c'est la solution la
plus économique en investissement ainsi
qu'en fonctionnement. Aussi, la progression
de l'installation des poêles dans les maisons
neuves devrait être très importante et
concerner une maison sur deux en moyenne
sur les dix prochaines années. Le parc des
poêles atteint alors 10 921 appareils en
2020.
Les chaudières automatiques pour les maisons :
Sur le parc existant : il y a environ 30 chaudières automatiques installées par an sur les maisons
existantes. Cette filière continuera sa progression à l’avenir sur des maisons équipées d'énergies de
chauffage onéreuses (fioul, gaz propane). En conservant la dynamique actuelle, on atteindrait 240
installations au total en 2020.
Sur le parc neuf : compte tenu de la RT2012, les chaudières automatiques au bois ne devraient pas
se développer (les besoins de chaleur des nouvelles habitations ne justifient pas un tel
investissement).
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Les chaudières bois pour les immeubles collectifs (logement et tertiaire) :
Sur le parc existant, la dynamique du bois énergie sur le territoire est importante : au total on
compte 49 installations à fin 2012. Nous nous sommes fixé un objectif de réaliser 10 installations
supplémentaires par an pour atteindre un parc de 129 installations en 2020.
Malgré les gisements nets importants (nous avons identifié environ 328 projets potentiels), nous
tenons compte du fait qu'il est délicat d’installer une chaudière automatique au bois sur un
immeuble collectif existant. En effet, ces installations se heurtent à de nombreuses difficultés :
 l’approvisionnement en combustible (accessibilité du camion, retournement sur l’aire de
stockage),
 le stockage du combustible dans un silo qui reste à créer,
 le positionnement de la chaudière et des conduits de cheminée,
 etc.
Sur le parc neuf : compte tenu de la RT2012,
les chaudières automatiques au bois ne
devraient pas se développer (les besoins de
chaleur des nouveaux immeubles ne justifient
pas un tel investissement). Seules quelques
installations pourraient éventuellement voir le
jour d'ici 2020.
Les chaudières bois pour les industries et les exploitations agricoles :
Sur le parc existant, il y a déjà une vingtaine d’installations existantes sur les industries et
exploitations agricoles, et plusieurs projets à l’étude. Les gisements nets ont permis d'identifier près
de 300 installations potentielles. On se fixe un objectif de 6 installations supplémentaires par an à
l'horizon 2020, ce qui porterait le total à 62 installations en 2020.
Les réseaux de chaleur (logement et tertiaire) :
Actuellement, il existe 28 réseaux de chaleur au bois sur le département. Afin de refléter un
gisement plausible à l'horizon 2020, nous avons pris en compte 50% des gisements nets soit 5
réseaux supplémentaires de 1 100 MWh/an.
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TABLEAU RECAPITULATIF GENERAL POUR LE BOIS ENERGIE
Sur l'existant + 8 années x Sur le neuf + bilan fin 2012 = Production totale en 2020
La production en 2020 de 354 749 MWh/an correspond à une consommation de bois de 118 250 tonnes/an (35% d'humidité)
La consommation des poêles et inserts performants sur le parc existant est inférieure à la consommation constatée à fin 2012. En effet, les
équipements étant renouvelés par des appareils plus performants, les rendements sont meilleurs et la consommation de bois de chauffage
diminue.
La production en 2020 de 817 436 MWh/an correspond à une consommation de bois de 272 479 tonnes/an (35% d'humidité)
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5. FILIERE GEOTHERMIE
5.1. LES GISEMENTS BRUTS
La géothermie est l’exploitation de la chaleur du sous-sol. Cette chaleur est produite pour l'essentiel
par la radioactivité naturelle des roches constitutives de la croûte terrestre. Elle provient également,
pour une faible part, des échanges thermiques avec les zones internes de la Terre dont les
températures s'étagent de 1 000°C à 4 300°C. Enfin, en ce qui concerne la géothermie dite de
surface, la chaleur de la couche superficielle du sous-sol est en partie influencée par le climat.
L'accroissement de la température en fonction de la profondeur est appelé « gradient géothermal ».
Il est en moyenne, sur la planète, de 3,3°C par 100 mètres. Les gisements géothermiques sont
qualifiés en fonction de leur température notamment, de haute à très basse énergie (cf. figure ciaprès).
Figure 25 : Principales utilisations de la géothermie en fonction des températures
Source : Géothermie Perspectives
5.1.1. La géothermie très basse énergie
Ce type de géothermie utilise la ressource des terrains ou des aquifères peu profonds (en général
moins de 100 mètres de profondeur). La température exploitée est inférieure à 30°C, et souvent
comprise entre 9 et 15°C. Pour exploiter cette gamme de températures, il est nécessaire de recourir
à l’utilisation de pompes à chaleur. Celles-ci peuvent fonctionner sur des dispositifs d’extraction
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d’énergie du sol (capteurs horizontaux, profondeur inférieure à 2 mètres), du sous-sol (capteurs
verticaux, profondeur inférieure à 100 mètres), ou sur l’eau souterraine des aquifères peu profonds
(puits de pompage).
LES POMPES A CHALEUR SUR CAPTEURS VERTICAUX
Comme expliqué dans le paragraphe précédent sur les capteurs horizontaux, la conductivité
thermique d’un terrain varie essentiellement suivant son humidité et sa texture. Le même type de
démarche devrait donc être mis en œuvre pour réaliser une cartographie du potentiel des capteurs
géothermiques verticaux. Cependant, la donnée de composition du sol jusqu’à 100 mètres n’est pas
disponible de manière continue et générale sur le territoire. La carte géologique présentée ci-dessous
donne la composition de la première couche géologique uniquement et sans spécifier sa profondeur.
C’est pourquoi il n’est pas possible de se baser sur cette information.
La figure ci-dessous montre la variation du potentiel en fonction du type de sous-sol :
-
+
Graviers et sable secs
Argile, terre humide
Roche magmatique basique (exemple : basalte)
Calcaire (massif)
Grès / Graviers et sable saturés en eau
Roche magmatique acide (exemple : granit)
Gneiss
Masses d’eau souterraine en mouvement dans des graviers ou du sable (un seul forage)
D’une manière générale, la mise en place de pompes à chaleur sur capteurs verticaux est possible et
intéressante partout en France, donc également sur le département de la Dordogne.
LES POMPES A CHALEUR SUR NAPPE
Un atlas du potentiel d’utilisation des aquifères superficiels accompagné d’un outil d’aide à la
décision en matière de géothermie très basse énergie a été réalisé par le BRGM sur la région
Aquitaine. Pour chaque aquifère superficiel, des données telles que la profondeur, l’épaisseur, la
température, le débit, la minéralisation, le potentiel géothermique voire la puissance possible à
installer, etc. sont disponibles. L'atlas tient compte également des restrictions d'usage des nappes
superficielles.
La carte ci-dessous présente le potentiel géothermique en très basse énergie issu de l’atlas du
BRGM.
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Figure 26 : Potentiel du meilleur aquifère en géothermie très basse énergie (Géothermie Perspectives)
Le département présente généralement un potentiel moyen ou fort pour la géothermie très basse
énergie. De nombreux aquifères sont présents sur le territoire, le « meilleur aquifère » est donc
différent selon la zone considérée.
Par exemple, le Turonien présente le meilleur potentiel sur la commune de Rudeau-Ladosse : situé à
une trentaine de mètres de profondeur, il présente un débit de 10 à 50 m 3/h et une température de
14°C. Au Sud-Est du département, c’est l’aquifère du Coniacien-Santonien qui présente le meilleur
potentiel (accessible à une cinquantaine de mètres de profondeur, avec un débit de 50 à 100 m 3/h
et une température de 13°C).
Remarques : le nord-est de la Dordogne n’a pas été traité par l’atlas du BRGM : la variabilité spatiale
des propriétés aquifères, thermiques ou géométriques de cette zone ne permet pas d’envisager une
cartographie à l’échelle régionale.
Le potentiel des aquifères alluviaux qui accompagnent les fleuves et rivières n’a pas non plus été
renseigné (manque de données en dehors de secteurs ponctuels).
Cette cartographie peut être consultée sur le site http://www.geothermie-perspectives.fr/18regions/. Pour chaque point du territoire, le site du BRGM indique la profondeur, la température et
l’exploitabilité des nappes souterraines, comme présenter ci-dessous sur l’exemple d’un point de la
commune de Périgueux.
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Figure 27 : Potentiel du meilleur aquifère en géothermie très basse énergie (Géothermie
Perspectives)
Attention ! Cet atlas ne se substitue pas à une étude détaillée d'un bureau d'études spécialisé
dans le but de confirmer la présence d'un potentiel supposé sur la zone considérée.
La part des bâtiments situés en zone de potentiel « fort » pour l’utilisation de la géothermie très
basse énergie sur nappe est importante sur le territoire. Plus de la moitié des logements collectifs
présentent ainsi une opportunité.
La procédure AQUAPAC
Étant donnés les coûts importants de forage et les risques que les ressources ne soient pas
suffisantes pour être exploitées, une procédure de garantie a été mise en place au niveau national.
Elle couvre également les risques de non-pérennité de la ressource. Il s’agit de la procédure
AQUAPAC.
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Cette procédure de « garantie sur la ressource en eau souterraine » à faible profondeur utilisée à
des fins énergétiques a été mise en œuvre en partenariat entre l’ADEME, le BRGM et EDF. Elle est
destinée à couvrir les risques d’aléas et de non-pérennité de la ressource. C’est une double
garantie :
- garantie de recherche : couvre le risque d’échec consécutif à la découverte d’une ressource en
eau souterraine insuffisante pour le fonctionnement des installations tel qu’il avait été prévu,
- garantie de pérennité : couvre le risque de diminution ou de détérioration de la ressource en
cours d’exploitation.
Elle s’applique en faveur des installations utilisant des pompes à chaleur d’une puissance
thermique supérieure à 30 kW.
AQUAPAC assure pendant 10 ans les investissements réalisés pour le captage et le transfert de la
ressource jusqu’à l’échangeur eau –eau et sa réinjection.
Le cas échéant, une indemnité importante calculée sur le montant des investissements est versée à
l’assuré. Elle ne peut dépasser 140 000 euros par sinistre.
5.1.2. La géothermie basse énergie
La géothermie basse énergie (température comprise entre 30 et 90°C) est destinée au chauffage
urbain, à certaines utilisations industrielles, au thermalisme ou encore à la balnéothérapie.
La carte ci-dessous est également issue de l’atlas du BRGM, le potentiel géothermique en basse
énergie.
Figure 28 : Potentiel du meilleur aquifère en géothermie basse énergie (Géothermie Perspectives)
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P.72
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La moitié du département présente un potentiel fort pour la géothermie basse énergie. De nombreux
aquifères sont présents sur le territoire, le « meilleur aquifère » est donc différent selon la zone
considérée.
Par exemple, le Bathonien-Oxfordien présente le meilleur potentiel sur la commune de Besse: situé à
environ 500 mètres de profondeur, il présente un débit de 50 à 100 m 3/h et une température de
31°C. A l’ouest du département, sur la commune de Saint-Aulaye, le Bathonien-Oxfordien présente
un potentiel moyen (50 à 100m 3/h et 47°C, mais 1050 m de profondeur), alors que le Turonien
présente un fort potentiel (570 m de profondeur, 50 à 100m3/h, 30°C).
Remarque : en fonction de sa localisation, un même aquifère peut présenter un potentiel « très
basse » et « basse énergie ».
Le potentiel en basse énergie est moins important qu’en très basse énergie, mais concerne toutefois
26% des logements collectifs et 36% des bâtiments commerciaux.
La Garantie Géothermie
La Garantie Géothermie permet de couvrir le risque pris par le maître d’ouvrage d’une installation
géothermique.
Cette procédure de garantie sur la ressource en eau souterraine en profondeur utilisée à des fins
énergétiques est mise en œuvre par l’ADEME ; sa gestion administrative, comptable et financière est
assurée par SAF Environnement (Société Auxiliaire de Financement, filiale de la Caisse des Dépôts et
Consignations).
La Garantie Géothermie comporte deux volets :
- court terme : pour couvrir les risques de forages infructueux, c’est-à-dire de ne pas obtenir une
ressource géothermale (débit et/ou température) suffisante pour assurer la rentabilité de l’opération
projetée,
- long terme : pour couvrir le risque lors de l’exploitation de voir diminuer ou disparaître la
ressource, ainsi que le risque de sinistre pouvant affecter l’installation (puits, matériels et
équipements de la boucle géothermale).
Ce dispositif a été créé en 1981 mais le dispositif court terme avait été arrêté en 1995 faute de
demande.
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5.2. LES GISEMENTS NETS
5.2.1. Contraintes limitatives
Un certain nombre de risques sont à prendre en considération lors de l’étude du potentiel
géothermique ou de faisabilité d’une opération géothermique. Deux catégories sont identifiées :
1. Les risques pour le milieu naturel, et notamment pour la ressource en eau 18. Les éléments
suivants sont à prendre en compte :
 Gestion équilibrée des ressources en eau,
 Protection des captages pour l’alimentation en eau potable,
 Vulnérabilité intrinsèque des eaux souterraines.
2. Les risques pour l’équipement géothermique, qui peuvent provenir des :
 Mouvements de terrain,
 Effondrements du terrain,
 Zones inondables.
5.2.1.1.
Les contraintes de protection de la ressource en eau
LA GESTION EQUILIBREE DES RESSOURCES EN EAU
Une Zone de Répartition des Eaux (ZRE) correspond à une unité hydrographique où il y a insuffisance
fréquente des ressources par rapport aux besoins et où, par conséquent, il est difficile de concilier
les intérêts des différents utilisateurs de l'eau. Dans ces zones, les contrôles des prélèvements sont
plus rigoureux et des prescriptions sont mises en place pour un partage équilibré de la ressource.
Dans une ZRE, les seuils d’autorisation de prélèvement peuvent être abaissés. Dans le cas d’une
nappe particulièrement sollicitée, les nouveaux prélèvements peuvent être interdits, ou soumis à des
conditions très strictes (rejet dans la même nappe pour un prélèvement destiné à une application
géothermique par exemple).
Une ZRE couvre une part du département au titre des nappes profondes de l'Eocène, de l'Oligocène
et du Crétacé et leurs zones d'alimentation.
Cette contrainte concerne les forages géothermiques sur les nappes de l'Eocène, de l'Oligocène et du
Crétacé.
LA PROTECTION DES CAPTAGES D’ALIMENTATION EN EAU POTABLE
Les périmètres de protection des captages d’alimentation en eau potable (AEP) sont définis de façon
à prévenir d'éventuelles contaminations accidentelles de la ressource en eau, en réglementant ou en
interdisant certaines activités qui constituent un risque potentiel pour la qualité de l'eau. Ils sont
utiles pour supprimer ou réduire les sources ponctuelles de pollution existantes et surtout pour
empêcher l'installation de nouvelles sources de contamination.
Les périmètres de protection correspondent à un zonage établi autour des points de prélèvement
d'eau destinée à la consommation humaine en vue d'assurer la préservation de sa qualité. Ils sont
définis après une étude hydrogéologique, et prescrits par une Déclaration d'Utilité Publique. Ils
18
Uniquement lorsque la ressource en eau est mobilisée par l’installation géothermique, c’est à dire de la géothermie
sur nappes aquifères.
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2013
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prennent la forme de trois zones dans lesquelles des contraintes plus ou moins fortes sont instituées
pour éviter la dégradation de la ressource :
 le périmètre de protection immédiate : il correspond à l'environnement proche du point d'eau
(quelques centaines de mètres carrés). Il a pour objet d'empêcher la dégradation des ouvrages et
d'éviter les déversements de substances polluantes à proximité immédiate du captage. Il doit être
obligatoirement acquis par la collectivité et clôturé. Toute activité y est interdite, autre que celles
nécessaires à l'exploitation et à l'entretien de l'ouvrage.
 le périmètre de protection rapprochée : il a pour but de protéger le captage vis-à-vis des
migrations souterraines de substances polluantes. Il délimite autour ou en amont de l'ouvrage un
secteur de quelques hectares en général (entre 1 et 10 hectares). À l'intérieur de ce périmètre,
toutes les activités susceptibles de nuire à la qualité des eaux sont interdites ou soumises à des
prescriptions particulières (constructions, rejets, dépôts, épandages, …). L'acquisition des
terrains concernés par la collectivité peut s'avérer utile si la collectivité souhaite s'assurer le
contrôle total de la protection.
 le périmètre de protection éloignée : il correspond à la zone d'alimentation du point d'eau, voire à
l'ensemble du bassin versant. Facultatif, il peut se justifier quand certaines activités sont à
l'origine de pollutions importantes et lorsque des prescriptions particulières peuvent réduire
significativement les risques sur le captage. À l'intérieur de cette zone sont également réalisées
des actions de communication et de sensibilisation.
En résumé, la mise en place d’un forage utilisé à des fins géothermiques est impossible dans le
périmètre immédiat d’un captage AEP. Dans les périmètres rapproché et éloigné, il faut consulter la
Déclaration d’Utilité Publique (DUP) et l’avis de l’hydrogéologue, indépendant et agréé en matière
d'hygiène publique par le ministère chargé de la santé, qui a défini les périmètres. Une étude
d’incidence spécifique au projet, réalisée par un hydrogéologue, peut également être demandée.
Ainsi, cette contrainte sera à étudier au cas par cas lors de l’étude de faisabilité d’une installation
géothermique.
LA VULNERABILITE DES EAUX SOUTERRAINES
Les eaux souterraines sont une ressource importante en eau potable. Elles sont soumises à des
pressions polluantes, d’origines urbaine, industrielle et agricole.
Le BRGM, pour le compte du Ministère de l’Écologie et du Développement Durable, a réalisé en 2006
une carte de la vulnérabilité intrinsèque simplifiée des eaux souterraines pour les premiers aquifères
rencontrés19. Deux critères sont essentiellement pris en compte :
- L’indice de développement et de persistance des réseaux (IDPR) : moyen de quantifier le
comportement hydrologique du milieu (ruissellement ou infiltration)
- L’épaisseur de la zone non saturée (ZNS) : évaluée à partir des niveaux moyens des eaux
souterraines et de la topographie (déduite du Modèle Numérique de Terrain).
La vulnérabilité intrinsèque simplifiée correspond à la sensibilité des eaux souterraines aux pressions
anthropiques par la considération des caractéristiques du milieu naturel (et non par la nature et les
propriétés de polluants : dans ce cas, il s’agit de la vulnérabilité spécifique).
Cette contrainte concerne les capteurs géothermiques sur nappe.
19
La vulnérabilité des nappes profondes (> 100m) ou captives n’est pas évaluée par l’étude.
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5.2.1.2.
ETUDE DES CONSOMMATIONS ENERGETIQUES ET DU POTENTIEL DES
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Les risques
LES MOUVEMENTS DE TERRAIN
Les mouvements de terrain sont recensés par le BRGM. Ils correspondent au déplacement de
terrains meubles ou rocheux le long d’une surface de rupture.
Le phénomène de retrait-gonflement des argiles est susceptible de se produire sur les sols argileux
soumis à des alternances de fortes précipitations et de sécheresse. Ce phénomène entraine des
fissurations sur le bâti et des déformations des ouvrages enterrés.
De nombreuses communes font l’objet d’un plan de prévention des risques naturels pour les
mouvements de terrains, le retrait-gonflement des argiles, ou les deux à la fois.
Ce risque concerne tous types de capteurs géothermiques.
LES ZONES INONDABLES
Les crues peuvent avoir plusieurs impacts sur les installations géothermiques :
- Capteurs horizontaux et verticaux : risques de déplacement des installations, de modification de
caractéristiques du sol (densité, composition, …) et donc de ses qualités thermiques. Il s’agit
d’un risque relativement faible.
- Capteurs sur les nappes alluviales des cours d’eau en crue : risques d’introduction de particules
fines voire de sable et graviers, comblant plus ou moins l'ouvrage. Il faut alors prévoir des
dispositifs tels qu’une tête de forage étanche ou la rehausse de la tête de forage.
Le Plan de Prévention des Risques d’Inondations (PPRI) est un document réglementaire quantifiant
le risque d’inondation à prendre en compte dans l’occupation des sols et les activités économiques.
Il précise également les mesures de sauvegarde et les précautions à prendre pour les biens, les
services, etc. Les Plan de Prévention des Risques d’Inondation du département concernent la
Dordogne, la Vézere et l’Isle.
Plusieurs zonages réglementaires ont été définis et correspondent à un niveau de risque plus ou
moins élevé et à un ensemble de recommandation et interdiction d’aménagement. La zone « rouge »
des PPRI a été retenue comme à risque pour la géothermie, car elle correspond à un risque élevé.
Ce risque concerne tous types de capteurs géothermiques mais il reste modéré.
5.2.1.3.
Synthèse des contraintes pour la géothermie
La carte ci-dessous présente l’ensemble des contraintes identifiées vis-à-vis des installations
géothermiques. Les enjeux concernant la zone de répartition des eaux ne concernent que les installations
géothermiques sur aquifères.
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Figure 29 : Illustration des principales contraintes limitatives pour la géothermie sur le
département
5.2.2. Le gisement net des installations géothermiques
Pour les maisons existantes, l'idéal pour l'installation d'une installation géothermique 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, ou de se trouver déjà en présence d'un système de
chauffage par circulation de fluides alimenter par une chaudière gaz ou fioul.
Les maisons équipées d'un système de chauffage au gaz ou au fioul ainsi que les maisons équipées
d'un plancher chauffant sont prises en compte. Pour une habitation chauffée à l'électricité par le
biais de convecteur ou de résilles dans la dalle, la mise en œuvre d'une installation géothermique
demanderait un investissement trop important (installation de radiateurs ou d’un plancher chauffant
ainsi que de toute la tuyauterie).
Gisement net pour des capteurs verticaux sur les maisons existantes (recensement Insee) :
Le nombre total de maisons « cible » est pondéré par deux coefficients :
 Un coefficient sur la facilité d’implantation fixé à 80 % pour refléter les difficultés qu’il peut
y avoir à installer des capteurs verticaux sur des maisons existantes (accessibilité de la
foreuse, contraintes et risques du site, etc.).
 Un coefficient correspondant au potentiel géothermique du sol (qui est exploitable dans la
majeure partie des cas) fixé à 90 %.
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x 80 %
x 90 %
Tableau 24 : Gisement net pour les installations géothermiques (capteurs verticaux) dans les
maisons existantes
Le gisement net annuel tient compte du renouvellement des équipements (tous les 20 ans). Il est
avantageux à tout point de vue de migrer sur une installation géothermique lors du changement de
l'installation traditionnelle.
On ne considère pas de gisement sur les maisons neuves. En effet, avec la règlementation thermique
2012, les maisons nouvellement construites n’ont pas un besoin en chauffage suffisant pour justifier
la mise en œuvre d’une PAC géothermique.
Gisement net des installations géothermiques sur les immeubles existants (Recensement Insee) :
Une partie des immeubles de logements existants pourrait migrer sur une solution géothermique.
Les conditions à respecter sont les suivantes :
 la possibilité de faire un forage à proximité de l'immeuble (c'est de loin la contrainte la plus
importante puisqu'il faut qu'il y ait un accès pour la foreuse et un endroit où forer et permettre le
raccordement du forage aux équipements à l'intérieur de l'immeuble). Le positionnement des
immeubles généralement en milieu urbain dense ne facilite pas la migration sur une solution
géothermie.
 l'énergie de chauffage de l'immeuble doit être de préférence de type collective au fuel ou au gaz (il
suffit alors de changer les émetteurs de chaleur pour des modèles à basse température) ou
encore par circulation d'un fluide dans la dalle. Si l'immeuble dispose d'un chauffage électrique il
faudra alors envisager une rénovation lourde incluant l'installation d'un nouveau circuit et des
émetteurs de chaleur,
 un emplacement doit être dédié aux pompes à chaleur et aux systèmes de régulation.
On considère seulement les bâtiments collectifs équipés d’un système de chauffage collectif muni
d’un réseau hydraulique au fioul ou au gaz naturel. Cette cible est pondérée par le coefficient
déterminé dans l’approche cartographique (53 % des immeubles sont situés en zones favorables
pour la géothermie très basse énergie).
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ENERGIES RENOUVELABLES POUR LA DORDOGNE
x 53 %
Tableau 25 : Gisement net pour les installations géothermiques sur nappe sur des immeubles
existants
Gisement net des installations géothermiques sur les immeubles neufs (statistique de la
construction) :
Pour les immeubles neufs, l'installation est conçue à l'origine du projet, il y a donc beaucoup moins
de contraintes que pour un immeuble existant. De ce fait, nous avons considéré qu'une installation
géothermique sur nappe ou sur sonde était possible dans 80 % des cas. Cette cible est pondérée par
le coefficient déterminé dans l’approche cartographique (53 % des immeubles sont situés en zones
favorables pour la géothermie très basse énergie).
x 80 %
x 53 %
Tableau 26 : Gisement net pour les installations géothermiques sur nappe sur des immeubles
neufs
Gisement net des installations géothermiques sur les bâtiments tertiaires existants (nombre
d'établissements – source Pole emploi) :
Une partie des immeubles tertiaires existants peuvent être convertis à la géothermie. Au-delà du gain
énergétique et environnemental, la géothermie permet également de subvenir aux besoins de
rafraîchissement qui sont souvent obligatoires dans certains établissements (crèches, maisons de
retraite, hôpitaux, etc.).
Les conditions à respecter sont les suivantes :
 la possibilité de faire un forage à proximité de l'immeuble (c'est de loin la contrainte la plus
importante puisqu'il faut qu'il y ait un accès pour la foreuse et un endroit où forer et permettre le
raccordement du forage aux équipements à l'intérieur de l'immeuble). Contrairement aux
immeubles d'habitation qui se trouve généralement en milieu urbain dense, de nombreux
équipements tertiaires sont bien disposés à accueillir une telle installation. En effet, les hôpitaux,
AXENNE
2013
P.79
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les complexes sportifs disposent généralement d'un foncier permettant la mise en œuvre d'une
installation géothermique.
 l'énergie de chauffage de l'immeuble doit être de préférence de type collective au fioul ou au gaz
(il suffit alors de changer les émetteurs de chaleur pour des modèles à basse température) ou
encore par circulation d'un fluide dans la dalle. Si l'immeuble dispose d'un chauffage électrique il
faudra alors envisager une rénovation lourde incluant l'installation d'un nouveau circuit et des
émetteurs de chaleur,
 un emplacement doit être dédié aux pompes à chaleur et aux systèmes de régulation.
Afin de refléter ces difficultés nous avons considéré que 70 % des bâtiments pourraient
éventuellement migrer sur une solution géothermie. Cette cible est pondérée par le coefficient
déterminé dans l’approche cartographique (53 % des immeubles sont situés en zones favorables
pour la géothermie très basse énergie).
x 70 %
x 53 %
Tableau 27 : Gisement net pour les installations géothermiques sur nappe sur des immeubles
tertiaires existants
Gisement net des installations géothermiques sur les bâtiments tertiaires neufs (statistique de la
construction) :
Pour les bâtiments tertiaires neufs, l'installation est conçue à l'origine du projet, il y a donc
beaucoup moins de contraintes que pour un bâtiment existant. La cible totale est pondérée par le
coefficient déterminé dans l’approche cartographique (53 % des immeubles et 55 % des
équipements sportifs sont situés en zones favorables pour la géothermie très basse énergie).
AXENNE
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Equipem
ents
sportifs :
x 55 %
Sinon :
x 53 %
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Tableau 28 : Gisement net pour les installations géothermiques sur nappe sur des
immeubles neufs
Gisement net des réseaux de chaleur géothermiques :
Nous avons également tenu compte du développement possible de réseaux de chaleur alimentés par
la géothermie. Il s'agit ici d'installer un doublet géothermique à une profondeur d'au moins 1000 m
pour exploiter les calories de la nappe à une température d'environ 50° à 70°C. Afin de rentabiliser
cet investissement il est nécessaire d'alimenter un nombre important de logements, bâtiments
tertiaires, commerces, etc. Compte tenu de l'urbanisation du territoire qui ne laisse que deux villes
dont le nombre d'habitants dépasse 20 000 habitants (Périgueux et Bergerac), nous avons retenu
un gisement net d’un seul réseau de chaleur géothermique.
AXENNE
2013
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5.2.3. Synthèse des gisements nets pour les installations géothermiques
Le même tableau en tenant compte de la capacité financière des maîtres d’ouvrages et de leur statut d'occupation :
AXENNE
2013
P.82
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5.3. LES GISEMENTS PLAUSIBLES
Pour l’évaluation des gisements plausibles nous repartons du gisement net qui tient compte de la
capacité financière des maîtres d’ouvrages et de leur statut d'occupation. Nous déterminons un
pourcentage plausible de ce gisement net qui est expliqué dans les pages suivantes.
La géothermie a connu une très forte progression des ventes d’équipement entre 2003 et 2006
(entre +15% et +40%). Depuis 2007 le taux de croissance annuel des ventes s’est stabilisé autour
de 3%.
Cette filière peut se développer fortement sur des maisons individuelles actuellement chauffées au
fioul ou au gaz propane. Sur les maisons neuves, les besoins de chauffage ne justifient plus un tel
équipement ; par contre, sur les bâtiments neufs (immeuble de logements, bâtiments tertiaires,
centres sportifs et commerciaux, etc.), la géothermie sur nappe ou sur sonde est intéressante
puisque couplée avec une pompe à chaleur, elle répond aux exigences de la RT2012. L'avantage
prépondérant de la géothermie est la possibilité de pouvoir rafraichir les bâtiments ce qui est parfois
obligatoire suivant leur usage (maisons de retraite, hôpitaux, salle de cinéma, crèche, etc.).
Les installations géothermiques (capteurs horizontaux) sur les maisons neuves :
Sur le parc neuf : la baisse du nombre de ces installations est concomitante avec la baisse des
besoins de chauffage dans les maisons neuves, on considère donc qu’il n’y a plus d’installations à
partir de 2013.
Sur le parc existant, ce type d’installation est généralement trop contraignante à mettre en œuvre
sur un terrain déjà aménagé, les capteurs verticaux seront donc privilégiés.
Les installations géothermiques (capteurs verticaux) sur les maisons existantes :
Sur le parc existant : en rapportant le nombre d'installations réalisées au niveau national sur le
territoire de Champagne-Ardenne, il y a environ 9 installations sur capteurs verticaux qui ont été
réalisées dans l'année 2012 sur des maisons existantes 20. On se fixe ici un objectif ambitieux de
réaliser d'ici 2020, 144 installations supplémentaires ce qui porterait leur nombre total à 286 en
2020. Cela signifie de réaliser 18 installations par an jusqu'en 2020, soit multiplier par deux la
dynamique actuelle.
Les installations géothermiques sur les immeubles de logements existants :
Sur le parc existant : on estime au total à fin 2012 environ 90 installations géothermiques sur nappe
ou sur sonde sur des immeubles collectifs de logements. En se fixant un objectif de 5 nouvelles
installations par an leur nombre total atteint 130 à fin 2020.
20
En l'absence de données plus précises, nous avons utilisé une règle de trois entre le territoire national et la Dordogne.
Cette règle a été appliquée à l'ensemble des cibles des gisements plausibles.
AXENNE
2013
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Les installations géothermiques sur les immeubles de logements neufs :
Sur le parc neuf : la réglementation thermique
2012 engage les maîtres d'ouvrage sur des
solutions d'énergies renouvelables. La géothermie
en fait partie et on estime que le nombre
d'immeubles neufs équipés va augmenter à
l'avenir. Ainsi au total en 2020, on dénombre 66
installations ce qui représente le choix de 15%
des promoteurs sur la période 2012 -> 2020.
Cet objectif est ambitieux dans la mesure où la
géothermie est en concurrence avec d'autres
modes de chauffage souvent moins cher lors de
l'investissement (chaudière gaz à condensation
par exemple).
Les installations géothermiques sur les bâtiments tertiaires existants :
Sur le parc existant : il y a au total à fin 2012 environ 54 installations géothermiques sur nappe ou
sur sonde sur des bâtiments tertiaires. L'objectif est de réaliser au moins 5 installations par an
jusqu'en 2020, soit 94 au total à fin 2020.
Les installations géothermiques sur les bâtiments tertiaires neufs :
Sur le parc neuf : de nombreux bâtiments
tertiaires doivent être climatisés de par leurs
usages. La géothermie est une des rares solutions
qui par le biais des énergies renouvelables permet
de rafraichir les locaux.
Aussi, on prévoit une augmentation importante
des installations, avec un total de 94 installations
en
2020.
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TABLEAU RECAPITULATIF GENERAL POUR LA GEOTHERMIE
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6. FILIERE AEROTHERMIE
6.1. LES GISEMENTS BRUTS
La technologie des pompes à chaleur est beaucoup moins impactée par des considérations de
contraintes liées à la ressource (en l’occurrence l’air) et à des difficultés d’implantation des
équipements. Aussi, nous avons considéré à juste titre que ces équipements : pompe à chaleur
air/air ou air/eau, peuvent être implantés très facilement sur les maisons neuves et existantes.
Sur les immeubles cette technologie est essentiellement utilisée pour la climatisation par le biais de
système individuel, nous ne comptabilisons pas ce type d’équipement comme énergie renouvelable.
Il ne répond généralement pas à un besoin réel, mais à du confort qu’il est aujourd’hui possible de
fournir par le biais de système de rafraichissement qui consomme peu d’énergie (système par
évaporation de l’eau) ou encore sur les immeubles neufs en respectant des règles de construction
bioclimatique (la plupart de ces équipements sont installés dans les petits commerces, les bureaux
et ne répondent pas vraiment à un usage réglementaire tel que l'on peut trouver sur les maisons de
retraite ou encore les hôpitaux).
Toutefois, si ces systèmes peuvent être facilement installés, ils ont également des désavantages :

les appels de puissance liés au démarrage des pompes à chaleur peuvent être un problème dans
le cadre de la gestion du réseau électrique. Ainsi, un client qui installerait une pompe à chaleur
dépourvue d'un démarrage progressif pour limiter l'appel de puissance, serait susceptible
d'engendrer des chutes de tension sur le réseau qui nécessiterait un renforcement coûteux,

le Coefficient de Performance (COP) qui représente la performance énergétique de la pompe à
chaleur fonctionnant en mode chauffage est donné pour une température extérieure de 7°C. Plus
le milieu sera froid et plus l'efficacité énergétique de la PAC diminue. La pompe à chaleur
consomme alors de l’électricité pour subvenir aux besoins de chaleur de l’habitation,

un des modules de la pompe à chaleur est installé à l’extérieur de l’habitation, suivant les
modèles, cela peut engendrer des nuisances sonores pour le voisinage. L’intégration
architecturale de ce module peut, en outre, poser des problèmes dans des secteurs protégés au
titre du patrimoine culturel.
6.2. LES GISEMENTS NETS
Pour les maisons existantes, seules les quelques maisons alimentées par le chauffage urbain ne sont
pas prises en compte. Toutes les maisons existantes représentent une cible potentielle pour un
système de chauffage équipé d’une pompe à chaleur air/air ou air/eau.
Contrairement aux maisons existantes qui nécessitent bien souvent l’installation d’une pompe à
chaleur d’une puissance de plusieurs kilowatts, dans les nouvelles constructions les besoins de
chaleur étant beaucoup plus faible, lorsque la pompe à chaleur est couplée à une VMC double flux,
une puissance d’un kilowatt suffit pour chauffer une maison de 130 m².
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6.3. LES GISEMENTS PLAUSIBLES
Compte tenu de l’engouement des maîtres d’ouvrages pour ces pompes à chaleur nous avons pris une hypothèse qui tient compte de la dynamique
actuelle sur ces installations. Depuis trois ans le marché des PAC aérothermique est stable et on poursuit donc la tendance actuelle pour 2020, ce qui
donne :

2 500 installations supplémentaires sur les maisons existantes entre 2012 et 2020 (ce qui porte le total à 6700 à fin 2020).

sur les maisons neuves, environ 5 000 installations à fin 2020 (soit 14% du parc total des maisons construites entre 2012 et 2020).
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7. FILIERE METHANISATION
7.1. LES GISEMENTS BRUTS
La digestion anaérobie, également appelée méthanisation, est la décomposition biologique de
matières organiques par une activité microbienne naturelle ou contrôlée, en l’absence d’oxygène. Ce
procédé conduit à la production de biogaz.
La formation de biogaz est un phénomène naturel que l’on peut observer par exemple dans les
marais. Elle apparaît également dans les décharges contenant des déchets organiques.
Les déchets organiques pouvant être valorisés en méthanisation proviennent de différents types de
producteurs :
 Les déchets organiques des exploitations agricoles sont principalement des effluents
d’élevage (lisiers, fumiers) ainsi que des résidus de cultures (pailles de céréales ou
d’oléagineux, cannes de maïs). Il est également possible de dédier certaines parcelles à
l’exploitation de cultures.
 Les déchets organiques des industries agroalimentaires sont de natures très variées. Par
exemple, une industrie de préparation de viande produira des graisses de cuisson, des sousproduits animaux, ainsi que des effluents. Une usine de fabrication de lait produira du
lactosérum et des effluents, etc. L’industrie peut également être amenée à produire des
boues et graisses si elle dispose d’une station d’épuration des effluents sur son site.
 Les ménages et collectivités locales produisent également des déchets organiques de types
variés : biodéchets des ménages et des grandes surfaces, boues issues de stations
d’épuration, huiles alimentaires usagées produites par la restauration, etc.
La méthanisation consiste à stocker ces déchets dans une cuve hermétique appelée « digesteur » ou
« méthaniseur », dans laquelle ils seront soumis à l'action des bactéries, en l’absence d’oxygène. La
fermentation des matières organiques peut durer de deux semaines à un mois, en fonction de
plusieurs paramètres dont la température de chauffage du mélange21.
La méthanisation des ressources organiques permet de produire :

Du biogaz : composé majoritairement de méthane (de l’ordre de 60 à 80%) et de dioxyde de
carbone (20 à 40%) ; il contient également des « éléments traces » (hydrogène sulfuré,
ammoniac, etc.). Le débit de production et la qualité du biogaz dépendent de la qualité en
matière organique et du type de déchet traité. Le biogaz peut être valorisé par combustion
sous chaudière, cogénération, comme carburant après épuration, ou encore être injecté sur
le réseau de gaz naturel après épuration.

Un digestat : fraction organique résiduelle de la méthanisation. Il a une valeur fertilisante et
amendante. Il peut subir une séparation de phase solide / liquide. La fraction liquide peut
être utilisée en engrais, et la fraction solide en compost.
21
La flore bactérienne indispensable à la méthanisation est influencée par le pH et la température du milieu de
réaction, ainsi que son potentiel d’oxydoréduction. La quantité de biogaz produite et sa teneur en méthane dépendent
de la teneur en matières organiques, de la nature et granulométrie de ces matières ainsi que de la technique de
brassage du mélange.
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7.1.1. Les coproduits et déchets de l’agriculture
7.1.1.1.
Effluents d’élevage
NATURE DES RESSOURCES MOBILISABLES
Les effluents d’élevage, sous forme de lisiers ou fumiers présentent un potentiel de méthanisation
intéressant en codigestion avec d’autres produits (résidus de céréales, déchets verts non ligneux,
etc.).
 Le lisier est bien adapté à la méthanisation, son état liquide facilite son transport et son
introduction dans le digesteur, et permet de diluer les cosubstrats. De plus, il présente un
fort pouvoir tampon assurant la stabilité du mélange au sein du digesteur.
 Le fumier est également intéressant, mais présente une manipulation plus difficile : transport
par camion-benne, introduction dans le digesteur à l’aide d’une trémie, ou mélange préalable
avec le lisier dans une pré-fosse.
RESSOURCES BRUTES
La Statistique Agricole Annuelle (SAA) réalisée par l’Agreste présente les effectifs animaux par type
des exploitations agricoles pour 2010.
Figure 30 : Exploitations et effectifs animaux par type sur le département de la Dordogne, source :
recensement, AGRESTE 2010
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ETUDE DES CONSOMMATIONS ENERGETIQUES ET DU POTENTIEL DES
ENERGIES RENOUVELABLES POUR LA DORDOGNE
RESSOURCES POTENTIELLEMENT MOBILISABLES
À partir de diverses sources et de nombreuses études (ADEME, Biomasse Normandie, DRAAFs,
Institut de l’élevage, etc.), Axenne a pu constituer une base de données conséquente sur la
production de matières et de matières organiques, par type d’animaux d’élevage. Ces éléments nous
ont permis de calculer la matière brute et la matière organique produite par les élevages en
Dordogne. On considère qu’une part du gisement n’est pas récupérable, car émise au champ 22. Le
tableau suivant récapitule les gisements.
Figure 31 : Gisement brut de matière méthanisable des effluents d’élevage, Méthode AGRESTE et Axenne
La production de méthane que l’on peut attendre de la digestion anaérobie de ces matières
premières est donnée à titre d’information dans le tableau ci-après. Ces données sont issues de
différentes sources (telles que l’ADEME), consistant elles-mêmes en une compilation de plusieurs
publications.
TYPE D'ELEVAGE
Vaches - Lisier
Bovins - Lisier
Porcins - Lisier
Volailles- Lisier/fientes
Vaches - Fumier
Bovins - Fumier
Ovins - Fumier
Porcins - Fumier
POTENTIEL
METHANOGENE
(Nm3 CH4/t MO)
203
203
306
291
204
204
250
300
Figure 32 : Potentiel méthanogène de différents intrants (Compilation de plusieurs sources, dont ADEME)
Remarque : Les potentiels méthanogènes sont variables pour une même espèce animale. Par
exemple, des tests réalisés sur un lisier de truie gestante donnent un potentiel de
303 Nm3 CH4/t MO23, contre 442 Nm3 CH4/t MO pour un lisier de porc post sevrage. Les valeurs
présentées sont des moyennes.
 Potentiel biogaz : Dans l’hypothèse d’une valorisation en cogénération, près de 130 000 MWh de
chaleur et environ 100 000 MWh d’électricité pourraient être produits chaque année en théorie.
22
55% d’effluents bovins émis au champ, 0,5% pour les effluents porcins et 65% pour les effluents ovins, caprins et
équins.
23
Nm3 (Normal mètre cube) : unité de mesure de quantité de gaz qui correspond au contenu d'un volume de un mètre
cube, pour un gaz se trouvant dans les conditions normales de température et de pression (0 ou 15 ou plus rarement
20°C selon les référentiels et 1 atmosphère, soit 101 325 Pa).
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7.1.1.2.
ETUDE DES CONSOMMATIONS ENERGETIQUES ET DU POTENTIEL DES
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Résidus de culture
NATURE DES RESSOURCES MOBILISABLES
La paille est la partie de la tige de certaines graminées coupée lors de la moisson et rejetée,
débarrassée des graines sur-le-champ par la moissonneuse-batteuse sous forme d'andains. La paille
est la partie résiduelle du battage des céréales. Les pailles peuvent être laissées sur les parcelles
pour servir d’engrais, brûlées, ou exportées pour une utilisation en litière ou fourrage. Elles peuvent
également être valorisées sous forme énergétique, par combustion en chaudière, ou en tant que
cosubstrat pour la méthanisation.
La « menue paille » est composée de débris de paille, des enveloppes qui entourent les graines de
céréales et qu’on appelle les « balles », de parties (tiges, graines ...) de mauvaises herbes. La menue
paille peut être valorisée en litière animale, en compléments pour l’alimentation animale mais
également en combustion ou en cosubstrat pour la méthanisation.
La Statistique Agricole Annuelle (SAA) réalisée par l’Agreste présente les surfaces agricoles utiles par
type de culture pour 2010.
RESSOURCES BRUTES
Figure 33 : Surface agricole utile du département par type de culture, AGRESTE 2010
Les cultures les plus développées sur le territoire sont les céréales, dont une majorité de maïs.
Les productions de matières sèches et de matières organiques par type de culture sont issues de
plusieurs sources et en particulier des données de l’observatoire de la Biomasse en région Centre.
Ces éléments nous ont permis de calculer la matière sèche et la matière organique issue des résidus
de cultures sur les exploitations en Dordogne, ainsi que les potentiels méthanogène de ces résidus.
Une part de ces résidus retourne au sol afin de service d’amendement organique, elle est considérée
comme non-mobilisable.
AXENNE
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P.91
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RESSOURCES POTENTIELLEMENT MOBILISABLES
Figure 34 : production de matières sèche par type de culture, part mobilisable et potentiel
La production de méthane que l’on peut attendre de la digestion anaérobie de ces matières
premières est donnée à titre d’information dans le tableau ci-après. Ces données sont issues de
différentes sources (telles que l’ADEME), consistant elles-mêmes en une compilation de plusieurs
publications.
Figure 35 : Potentiel méthanogène de différents intrants
(Compilation de plusieurs sources, dont ADEME)
 Potentiel biogaz : Si l’ensemble de ce gisement était méthanisé et le biogaz produit valorisé par
cogénération, la production théorique de chaleur serait de 185 GWh et la production d’électricité
de 145 GWh par an. Ces données sont purement théoriques ; dans la pratique la ration méthanisée
ne peut pas être constituée uniquement de pailles. Il est nécessaire d’y associer d’autres substrats,
contenant les bactéries essentielles à la méthanisation.
7.1.1.3.
Déchets organiques en provenance de coopératives
agricoles
NATURE DES RESSOURCES MOBILISABLES
Les issues de céréales sont des restes de silos des coopératives agricoles (poussières, balles, grains
cassés, etc.). Les issues peuvent être de deux types :
 les issues sèches, provenant majoritairement du blé et du colza,
 les issues humides, provenant du maïs et produites pendant 2 à 3 mois durant l’année.
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RESSOURCES
En l’absence de données précises sur les issus produits par les coopératives du département, on
estime ce gisement relativement à la production de grain des exploitations. FranceAgriMer considère
qu’environ 0,01% de la production de grain constitue des issus de silos. En appliquant ce ratio à la
production du département on obtient un gisement de 24 tonnes par an.
7.1.2. Les coproduits et déchets des industries
NATURE DES RESSOURCES MOBILISABLES
Ces déchets désignent l'ensemble des déchets générés par les industries agroalimentaires de
transformation et de conditionnement de produits alimentaires animaux ou végétaux. Ils présentent
souvent une variabilité saisonnière ainsi qu'une grande diversité. Ils comprennent :
 des produits végétaux issus de la filière vinicole et de la transformation des fruits, légumes,
céréales et oléagineux,
 des produits animaux issus de la viande, du poisson et du lait,
 des déchets de matières premières végétales ou animales,
 des chutes de produits élaborés ou des produits déclassés,
 des boues issues du traitement des effluents d’industries agro-alimentaires.
RESSOURCES BRUTES
On dénombre plus de 400 entreprises des secteurs de l’agroalimentaire et des boissons sur le
département, employant plus de 4500 personnes. Les branches d’activités les plus représentées en
termes d’emplois sont la transformation des viandes et volailles, la fabrication de pain, biscuits et
pâtisseries, et l’industrie laitière 24.
Plusieurs de ces industries valorisent déjà une partie de leurs déchets en méthanisation 25.
Les industries agro-alimentaires du département de plus de 50 salariés ont été recensées. On
dénombre ainsi 16 entreprises susceptibles de produire une quantité de déchets importante
valorisable en méthanisation.
Ces entreprises appartiennent aux secteurs d’activités suivants :
 Transformation et conservation de la viande de boucherie ;
 Transformation et conservation de la viande de volaille ;
 Préparation industrielle de produits à base de viande ;
 Autre transformation et conservation de légumes ;
 Fabrication de fromage ;
 Fabrication industrielle de pain et de pâtisserie fraîche ;
 Fabrication de biscuits, biscottes et pâtisseries de conservation.
RESSOURCES POTENTIELLEMENT MOBILISABLES
Sur la base des données récoltées auprès de certaines entreprises, de la base de données constituée
par Axenne lors de nombreuses études précédentes ainsi que de différentes sources
bibliographiques, nous sommes en mesure d’évaluer les gisements produits et mobilisables auprès
de ces entreprises.
24
25
Source : statistiques UNISTATIS 2010
Entreprises contactées dans le cadre de cette étude
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ETUDE DES CONSOMMATIONS ENERGETIQUES ET DU POTENTIEL DES
ENERGIES RENOUVELABLES POUR LA DORDOGNE
Pour l’ensemble du département, ce gisement mobilisable s’élève à 12 490 tonnes/an. Si l’ensemble
de ce gisement était méthanisé et le biogaz produit valorisé par cogénération, la production
théorique de chaleur serait de 6 390 MWh et la production d’électricité de 4 970 MWh par an.
7.1.3. Les boues de stations d’épuration
NATURE DES RESSOURCES MOBILISABLES
Les boues de STEP proviennent du processus d’assainissement des eaux usées. Leurs
caractéristiques varient avec la nature des eaux traitées mais également avec la technologie
employée (décantation, aération, etc.) Les boues produites sont alors plus ou moins chargées en
matières organiques, et donc plus ou moins aptes à la méthanisation. Les boues primaires 26 ainsi
que les boues mixtes (mélange de boues primaires et biologiques 27) sont les plus intéressantes pour
la méthanisation.
La méthanisation des boues présente plusieurs avantages. Elle permet de réduire les quantités de
boues à valoriser ou éliminer en fin de traitement (épandage, compost, incinération, etc.) tout en
produisant un digestat et du biogaz.
Les boues peuvent être méthanisées directement sur le site de la station d’épuration. Plusieurs
facteurs rendent cette solution intéressante :
 contraintes et coûts d’évacuation des boues importants,
 charge organique des boues importantes, permettant une bonne production de biogaz
 capacité de la station d’épuration moyenne à importante (de l’ordre de 20 000EH minimum)
 besoins énergétiques identifiés sur le site de la station (séchage thermique des boues, etc.)
 etc.
Cette solution présentant un investissement important, elle ne sera pas intéressante pour des
stations de faible capacité de traitement produisant des boues de faible charge.
Les boues peuvent également être méthanisées en codigestion, sur le site de la station ou sur un site
de méthanisation externe. Elles permettent de diversifier l’alimentation du digesteur, permettant une
meilleure stabilité du procédé de digestion.
Cependant, l’existence d’équipements de traitement récents sur la STEP, rendant non intéressante
économiquement la méthanisation des boues, ou encore la réticence des agriculteurs à intégrer des
boues en codigestion dans le digesteur de leur exploitation (crainte de présence de métaux lourds
dans le digestat produit) constituent des freins.
RESSOURCES BRUTES
Le département de la Dordogne compte 289 stations d’épuration urbaines, traitant les eaux usées de
390 000 équivalents habitants [EH].
4 000 tonnes de matières sèches de boues sont produites annuellement sur l’ensemble de ces
STEP28. La quasi-totalité de ces boues est actuellement épandue directement (16%), ou après
compostage sur site (80%). Une centaine de tonnes sont réintroduites en amont des STEP. Le
compost n’est actuellement valorisé sous forme de compost « produit » que sur une STEP.
4 000 tonnes de matières sèches de boues ont été produites en 2011 sur le département de la
Dordogne. Comme indiqué au préalable, leur aptitude à la méthanisation dépend de leurs
caractéristiques. En l’absence de données sur ce sujet, nous retenons un potentiel méthanogène
26
Boues issues de la décantation des eaux usées
Également appelées boues secondaires, elles proviennent d’une épuration biologique des eaux (aération)
28
Chiffres MEDDE, 2011
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ENERGIES RENOUVELABLES POUR LA DORDOGNE
correspondant à la fourchette basse des boues méthanisées par des installations existantes au
niveau national.
RESSOURCES POTENTIELLEMENT MOBILISABLES
La totalité de ces boues étant actuellement épandue, leur méthanisation est donc théoriquement
possible et permettra une réduction des volumes à épandre. On considère donc l’ensemble de ces
boues comme gisement mobilisable, soit 3 800 t MS.
 Potentiel biogaz : Dans l’hypothèse d’une valorisation en cogénération, près de 2 350 MWh de
chaleur et environ 1 800 MWh d’électricité pourraient être produits chaque année en théorie.
7.1.4. Les coproduits et déchets des collectivités
7.1.4.1.
Les déchets verts
NATURE DES RESSOURCES MOBILISABLES
Les déchets verts sont des déchets organiques formés de résidus issus de l'entretien des espaces
verts, des zones récréatives, des jardins privés, des serres, des terrains de sports…
On désigne par déchet vert les feuilles mortes, les tontes de gazon, les tailles de haies et d'arbustes,
les résidus d'élagage, les déchets d'entretien de massifs, les déchets de jardin des particuliers. Ils
proviennent des collectivités locales, des organismes publics ou parapublics (HLM, universités…),
des sociétés privées d'entretien des espaces verts, d'entreprises privées…
Les déchets verts possèdent un pouvoir méthanogène relativement faible. De plus, ils contiennent
généralement des matières ligneuses qui ne sont pas méthanisables et doivent être éliminées par
criblage. Les déchets restants sont broyés et peuvent être intégrés au méthaniseur afin de structurer
le mélange. Toutefois, des précautions sont à prendre lorsque ces déchets sont issus d’espaces verts
traités par des fongicides qui risquent de perturber la méthanisation. En règle générale, les quantités
sont faibles et on préfère le compostage à la méthanisation. Les tontes de gazon représentent
toutefois un gisement directement mobilisable, localement et ponctuellement par les méthaniseurs
ruraux.
RESSOURCES
Les déchets verts sont apportés en déchetterie où ils sont broyés puis compostés. Le gisement brut
en déchetterie est de 23 000 tonnes29. Le compostage est réalisé en bout de champs sur les
exploitations agricoles voisines (67%), cocompostées avec les boues d’épuration avant épandage
(24%) et une partie est compostée sur la plateforme plate-forme de Marcillac-Saint-Quentin et
distribuée gratuitement au public (7%). Les deux premières parts peuvent être considérées comme
théoriquement mobilisables pour la méthanisation, ce qui représenterait 21 400 tonnes.
 Potentiel biogaz : Dans l’hypothèse d’une valorisation en cogénération, près de 7 700 MWh de
chaleur et environ 6 000 MWh d’électricité pourraient être produits chaque année en théorie.
Rappelons toutefois que ce gisement contient une part non méthanisable.
7.1.4.2.
Les biodéchets des ménages
NATURE DES RESSOURCES MOBILISABLES
Les ordures ménagères sont les déchets produits au quotidien par les ménages. Leur collecte et leur
traitement relèvent de la responsabilité des communes ou de leur groupement. Les ordures
29
Source : SMD3, 2011
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ménagères résiduelles désignent la part des ordures ménagères diminuées des collectes sélectives
(papiers, cartons, verre, etc.).
Les ordures ménagères résiduelles contiennent une part de déchets fermentescibles, appelée FFOM
(Fraction Fermentescible des Ordures Ménagères), ou encore biodéchets. Ceux-ci comprennent tout
déchet pouvant faire l’objet d’une décomposition aérobie ou anaérobie, tels les déchets
alimentaires, les épluchures, les déchets de jardin, le papier et le carton.
Dans le cadre du Plan National de Prévention des Déchets, l’ADEME a réalisé en 2007 une
campagne de caractérisation des ordures ménagères, MODECOM. D’après les résultats de cette
campagne, les biodéchets représentent en moyenne 52% du tonnage des ordures ménagères
résiduelles : 10,3 % de papiers, 5,7 % de cartons, et 36 % de déchets alimentaires et de jardins.
Les biodéchets représentent un gisement conséquent de matière organique pouvant être valorisée en
biogaz par méthanisation, ou en compost par fermentation aérobie.
Ce gisement peut être :
-
collecté à la source, par une collecte sélective en porte-à-porte : ce type de collecte permet
d’obtenir un matériau homogène et de qualité, et de diminuer le tonnage d’ordures
ménagères résiduelles à traiter. Cependant, les quantités de biodéchets captées par ce type
de collecte restent faibles.
-
collecté avec l’ensemble des ordures ménagères résiduelles, et trié mécaniquement par la
suite (Traitement Mécano-Biologique) : ce tri permet d’isoler les déchets organiques des
déchets valorisables en tant que matériaux (métaux, etc.) et autres déchets. Il permet de
diminuer la part des déchets enfouis ou incinérés, et d’améliorer le taux de recyclage.
Cependant, ce type de tri nécessite des investissements importants.
Dans les deux cas, il est indispensable de s’assurer que les quantités introduites dans le digesteur
ne contiennent que des déchets fermentescibles.
RESSOURCES
Le gisement théorique de biodéchets est évalué à partir des tonnages d’ordures ménagères
collectées du département30, auxquels s’ajoutent les refus issus du tri sélectif et des déchetteries. En
appliquant le ratio de biodéchets donné par l’ADEME, ce gisement total s’élève à 57 000 tonnes.
Ces déchets sont pour la plus grande partie stockés sur les deux installations de stockage des
déchets non dangereux (ISDND) du département. Ces deux ISDND valorisent déjà le biogaz produit
par la fermentation des déchets en électricité. Il n’y a donc pas de gisement mobilisable concernant
cette ressource.
30
Données 2011 issues du Plan de gestion des déchets non dangereux (PGDND)
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7.1.4.3.
ETUDE DES CONSOMMATIONS ENERGETIQUES ET DU POTENTIEL DES
ENERGIES RENOUVELABLES POUR LA DORDOGNE
Huiles alimentaires
NATURE DES RESSOURCES MOBILISABLES
Les huiles alimentaires usagées (HAU) sont les résidus de
matières grasses issus de la cuisson à la poêle ou dans un
bain d’huile. Ces huiles sont essentiellement produites par la
restauration (traditionnelle, collective, et rapide) et
l’hôtellerie. Les HAU peuvent être valorisées en
méthanisation.
Figure 36 : Collecte des fûts d'huiles alimentaires usagées
(Ecogras)
RESSOURCES BRUTES
Les quantités d’HAU produites par la restauration dépendent, pour une grande part, des pratiques
telles que l’orientation culinaire des établissements ou encore la fréquence de renouvellement des
huiles de friture. En pratique, on considère qu'un litre d'huile neuve utilisée génère environ 0,3 litre
d'huiles alimentaires usagées. Toutefois, il semblerait que la production d'huiles alimentaires
usagées soit beaucoup plus importante en restauration commerciale (30 mL par repas), restauration
rapide en particulier (80 mL par repas), qu'en restauration collective (8 mL par repas)31.
Le nombre de repas servis par type de restauration est évalué sur la base de données nationales32
rapportées au département par un ratio sur la population. On estime ainsi la production d’HAU à
environ 1 100 tonnes par an sur le département soit 1 200 000 L environ. Ce gisement non valorisé
est ensuite traité dans les STEPS ; ou suit la filière de traitement des ordures ménagères. Afin
d’éviter les doubles comptes avec ces filières, ce gisement ne sera pas directement pris en compte.
RESSOURCES POTENTIELLEMENT MOBILISABLES
Outre ce gisement théorique, la quantité d’HAU collectée par les déchetteries au niveau
départemental s’élève à 48 t MS, soit 42 t MO.
Malgré un pouvoir méthanogène important (de 800 à 850 m3/t MO), les huiles usagées présentent
plusieurs contraintes :
- Le pH de la solution présente dans le digesteur risque d’être abaissé par une concentration trop
forte en acides gras,
- Le fonctionnement du digesteur peut être entravé par la mousse formée par les huiles usagées,
qui s’accumulent en surface de la solution,
- La digestion incomplète des corps gras peut avoir un impact négatif sur la perméabilité des sols
(à travers l’épandage du digestat).
En conséquence, il est préférable de limiter la part des huiles alimentaires usagées dans les
cosubstrats. Le chiffre d’un ratio de 5%33 maximum est souvent avancé.
31
« Le Guide de tous les déchets », ADEME Rhône Alpes.
INSEE , GIRA, CREDOC
33
Étude du gisement des matières fermentescibles et du potentiel de développement de la méthanisation agricole dans
le département des Ardennes, ALE 08, 2007
32
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7.1.4.4.
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Déchets organiques des Grandes et Moyennes Surfaces
(GMS)
NATURE DES RESSOURCES MOBILISABLES
La grande distribution produit des déchets alimentaires variés, issus des rayons fruits et légumes,
boucherie, fromage, boulangerie, etc. Ces déchets peuvent être en vrac (pertes et invendus) ou
conditionnés (invendus et denrées hors date limite de consommation, type viande en barquettes).
Les gisements de ces déchets sont concentrés en zones urbaines et périurbaines.
Les déchets organiques de la grande distribution ont un bon potentiel de méthanisation, et sont
rarement valorisés. Cependant, la méthanisation de ces déchets présente plusieurs contraintes :

Nécessité d’un tri performant avant leur introduction dans le digesteur,

Nécessité d’enlèvement fréquent des déchets organiques pour des raisons d’hygiène et de
maîtrise des nuisances, ce qui suppose des coûts de transport importants ou une proximité
de l’installation de méthanisation avec la grande surface,

Nécessité de disposer d’une unité de pasteurisation/hygiénisation dans le cas de
méthanisation de sous-produits animaux de catégorie 334.
RESSOURCES BRUTES
Afin d’estimer la quantité de déchets organiques des grandes et moyennes surfaces, un ratio de
production par employé est utilisé. Le ratio retenu (0,4 tonne par employé) est issu de l’étude
« Structuration de filières de traitement pour les déchets organiques de l’industrie agroalimentaire,
de la restauration et de la grande distribution du département des Côtes-d'Armor » (CCI des Côtesd’Armor, 2004). C’est une moyenne par rapport à des ratios fournis par d’autres sources.
Le nombre d’employés des grandes et moyennes surfaces du territoire est donné par l’Annuaire des
Entreprises de France.
Ainsi, environ 470 tonnes de biodéchets seraient produites sur le département par les grandes et
moyennes surfaces.
RESSOURCES POTENTIELLEMENT MOBILISABLES
Sur la base des observations de l’INSEE en 2006 sur le devenir des déchets des GMS, on considère
que 26% des déchets sont actuellement valorisés. En conséquence, 76% des biodéchets seraient
mobilisables, soit 350 tonnes.
La méthanisation des biodéchets des grandes et moyennes surfaces permettrait de produire 33 300
m3 de méthane. Une valorisation par cogénération permettrait en théorie de produire 116 MWh
d’électricité et 149 MWh de chaleur.
Remarque : Le SMD3 travaille sur un projet de compostage en restauration collective et sur des
projets de méthaniseurs avec la FD CUMA. Il est donc important de rester cohérent et d’éviter la
concurrence entre les procédés de méthanisation ou de compostage.
34
Matières ne présentant pas de risque sanitaire pour la santé animale ou la santé publique. Elles comprennent
notamment des parties d’animaux abattus et jugés propres à la consommation humaine mais que la chaîne alimentaire
humaine ne valorise pas, ainsi que les denrées alimentaires d’origine animale non destinées à l’alimentation humaine
pour des raisons commerciales.
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ETUDE DES CONSOMMATIONS ENERGETIQUES ET DU POTENTIEL DES
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7.1.5. Bilan des ressources
Figure 37 : répartition des tonnages de matière organique mobilisables sur le département
Figure 38 : Répartition des gisements par potentiel méthanogène sur le département
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Figure 39 : Bilan des ressources mobilisables pour la méthanisation – Potentiel brut
Le contenu énergétique est évalué à partir des potentiels méthanogènes de chaque intrant et du
PCI35 du méthane, soit 9,94 kWh/m3.
L’énergie primaire représente l’énergie totale valorisable par combustion du biogaz. Elle correspond
donc également à l’énergie directement valorisable par l’injection du biogaz dans le réseau de gaz
naturel. La combustion de ce biogaz dans une unité de cogénération permettra la production
d’électricité (avec un rendement d’environ 35%) qui pourra être injectée sur le réseau électrique, et
de chaleur (avec un rendement de 45%) qui pourra être valorisée dans le procédé de méthanisation
ou pour le chauffage des bâtiments et le fonctionnement des équipements agricoles.
 Potentiel biogaz : La méthanisation de l’ensemble des gisements identifiés, sans aucune
contrainte, représenterait un potentiel théorique de 732 GWh.
Attention !
Les chiffres de production présentés sont très élevés mais purement théoriques. Ils sont dus à une
très grande quantité de résidus de culture (pailles et menues pailles).
Or, plusieurs points sont à prendre en considération concernant cet intrant :
 Le gisement de pailles ne constitue pas un intrant fiable pour la méthanisation (incertitude sur le
prix de vente futur des pailles et leur mobilisation par d’autres acteurs), et la collecte des
menues pailles est peu développée pour le moment. Le tonnage de matière sèche est donc
soumis à variations.
 Le pourcentage de matière sèche des pailles et menues pailles est très élevé, de l’ordre de 90%.
Or, le bon fonctionnement de la digestion est conditionné aux caractéristiques de la ration
(mélange de substrats), dont sa teneur en matière sèche :

35
Un procédé de méthanisation par « voie semi-liquide » nécessite une teneur en matière
sèche inférieure à 15%,
Pouvoir Calorifique Inférieur
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
ETUDE DES CONSOMMATIONS ENERGETIQUES ET DU POTENTIEL DES
ENERGIES RENOUVELABLES POUR LA DORDOGNE
Un procédé de méthanisation par voie « solide » nécessite une teneur en matière sèche de
l’ordre de 25%.
Ainsi, il est impératif de mélanger les pailles et menues pailles à un substrat liquide, tel que les
lisiers ou les effluents et boues d’industries agro-alimentaires, pour obtenir un mélange
suffisamment liquide. L’élément limitant la méthanisation des résidus de culture est donc la
présence de ce type de substrat liquide en quantité suffisante.
 C’est pourquoi on considérera par la suite une utilisation du gisement de résidus de
culture limitée à 10% du potentiel théorique. Dans ces conditions, le potentiel théorique
en énergie finale est de 363 GWh.
Rappel ! Le bilan chiffré présenté ci-dessus est une estimation du potentiel brut c’est-à-dire que :
- il présente des incertitudes dues au fait que l’évaluation repose sur des études statistiques
comportant chacune leurs limites,
- il s’agit d’un potentiel qui n’est pas forcément mobilisable dans la réalité : volonté des acteurs,
contraintes techniques, qualité de la ressource (pouvoir méthanogène, tri satisfaisant, etc.),
localisation des gisements par rapport au digesteur, concurrence sur certains gisements avec
d’autres modes de valorisation, etc.,
- les réactions chimiques ayant lieu au sein du digesteur, susceptibles d’inhiber le potentiel
méthanogène de certains intrants, n’ont pas été prises en compte,
- le fait que chaque intrant ne peut généralement pas être utilisé seul n’a pas non plus été
considéré ; de ce fait, l’utilisation de certains intrants peut être limitée par une plus faible
disponibilité des autres intrants avec lesquels ils doivent être mélangés.
Le travail réalisé constitue donc une approche du gisement mobilisable pour la méthanisation en
Dordogne. L’intérêt de mobiliser ou non un substrat devra être étudié en détail lors d’un projet
identifié.
7.2. LES GISEMENTS NETS
A partir des ressources du territoire (voir 7.1.5), nous avons pu déterminer les gisements nets pour
la filière méthanisation. Ce gisement pourrait permettre au maximum la création de 94 installations
de méthanisation à la ferme (avec une puissance moyenne électrique de 180 kW qui correspond à la
moyenne des installations en Dordogne).
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7.3. LES GISEMENTS PLAUSIBLES
La ressource est présente sur le territoire, essentiellement pour des projets à la ferme (méthanisation des lisiers, fumiers, déchets agricoles),
Sur la base des gisements nets identifiés précédemment, on estime à 94 le nombre de projets possibles sur la base des ressources méthanisable du
territoire. Au vu de la dynamique actuelle sur le département et des projets engagés, on estime qu’environ 20% de ce potentiel pourra être réalisé d’ici
2020 soit environ 19 installations.
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8. FILIERE EOLIEN
8.1. LES GISEMENTS BRUTS
8.1.1. Le grand éolien
Le Schéma Régional Eolien (SRE) d’Aquitaine a été réalisé en 2012 par Explicit pour le conseil
régional. La carte suivante est extraite de ce schéma ; elle présente le potentiel brut éolien de la
Dordogne, c’est-à-dire les vitesses du vent à 80 mètres.
Figure 40 : Vent moyen à 80 m d'altitude en Dordogne (Schéma Régional Eolien en Aquitaine)
Attention ! La carte ci-dessus présente un caractère informatif plus que discriminant : elle a été
réalisée à l’échelle régionale, et les incertitudes locales peuvent être très importantes. Ainsi, des
zones indiquées comme ayant un faible potentiel à l’échelle régionale peuvent se révéler
intéressantes localement. Des analyses complémentaires comprenant notamment des campagnes de
mesures sur site sur une période significative sont indispensables pour des résultats précis.
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Les différentes zones délimitées sur cette carte correspondent aux vitesses de vents à 80m (issu du
SRE) :
- plus de 3,5 m/seconde ; il s’agit d’un minimum technologique que les professionnels
reconnaissent,
- plus de 4,3 m/seconde (ce potentiel était considéré comme minimum pour la définition des
zones de développement éolien ou ZDE) ;
- plus de 4,7 m/seconde (potentiel économique).
La vitesse des vents inférieure à 3,5 m/seconde à 80 mètres d’altitude constitue un potentiel non
intéressant pour le grand éolien.
On constate sur la carte que la majorité du territoire présente un potentiel supérieur à 3,5 m/s, ainsi
que des zones entre 4,3 et 4,7 m/s. On remarque que pratiquement aucune zone présentant un
« fort » potentiel (c’est-à-dire un vent supérieur à 4,7 m/s) n’est présente sur le département. La
majorité des zones de vent moyen sont situées au nord et à l’est du département.
Suite à l’adoption de la loi Brottes en avril dernier, la réglementation concernant le grand éolien a
évolué. Ainsi, l’obligation qui existait d’installer au minimum 5 éoliennes sur un même site, de même
que la nécessité de se limiter aux zones de développement éolien ont été supprimées. La
réglementation actuelle précise que c’est le SRE qui sert désormais de référence pour l’instruction
des dossiers éoliens.
Le seuil de 3,5 m/s a été retenu par le schéma régional éolien d’Aquitaine comme seuil de faisabilité
pour le grand éolien. On retiendra donc, selon ce critère, que la grande majorité du département
présente un gisement potentiel pour le grand éolien.
8.1.2. Le petit éolien
Certains concepteurs ont créé des éoliennes dites urbaines, adaptées aux conditions particulières
que sont la turbulence, les vitesses de vent affectées par l’environnement, les vibrations, le bruit ou
encore les considérations d’aménagement. Elles peuvent se classer en deux grandes catégories
suivant l’orientation de l’axe de leurs pales, horizontal ou vertical.
ÉOLIENNES A AXE HORIZONTAL
Les éoliennes urbaines à axe horizontal sont similaires aux éoliennes
classiques quant à leur principe de fonctionnement. Les pales mises en
rotation par l’énergie cinétique du vent entraînent un arbre raccordé à
une génératrice qui transforme l’énergie mécanique créée en énergie
électrique.
Les éoliennes urbaines à axe horizontal se caractérisent par leur petite
taille, allant de 5 à 20 mètres, par le diamètre des pales (2 à 10 m) et
par leur puissance atteignant pour certaines 20 kW.
ÉOLIENNES A AXE VERTICAL
Ces éoliennes à axe vertical ont été conçues pour répondre au mieux aux contraintes engendrées par
les turbulences du milieu urbain. Grâce à ce design, elles peuvent fonctionner avec des vents
provenant de toutes les directions et sont moins soumises à ces perturbations que les éoliennes à
axe horizontal. Elles sont relativement silencieuses et peuvent facilement s’intégrer au design des
bâtiments ou équipements publics (éclairage public). Leur faiblesse réside principalement dans la
faible maturité du marché qui engendre des coûts d’investissement relativement importants. En
raison de leur petite taille, l’énergie produite est faible.
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En milieu urbain, la vitesse du vent et sa direction
sont imprévisibles, surtout près des bâtiments. Là où
la turbulence ne peut être évitée, les éoliennes à axe
vertical peuvent plus facilement capter la ressource
éolienne.
Il existe deux grands types d’éoliennes à axe vertical :
le type Darrieus et le type Savonius.
Figure 41 : Éoliennes de type Darrieus et Savonius
Les avantages de l'éolienne verticale type Darrieus sont nombreux :
 Elle peut être installée dans des zones très venteuses, puisqu'elle peut subir des vents
dépassant les 220 km/h.
 En outre, cette éolienne émet moins de bruit qu'une éolienne horizontale et occupe moins de
place. De plus, il est possible de l'installer directement sur le toit.
 Autre aspect pratique, son générateur peut ne pas être installé en haut de l'éolienne, au
centre des rotors, mais en bas de celle-ci. Ainsi il est plus accessible, et il peut être vérifié et
entretenu plus facilement.
Les inconvénients de l'éolienne verticale Darrieus sont un faible rendement et son démarrage difficile
dû au poids du rotor sur le stator.
Les avantages de l'éolienne de type Savonius sont :
 d'une part, son esthétisme et la possibilité de l'installer sur une toiture,
 d'autre part, le fait qu'elle fonctionne même avec un vent faible (contrairement au système
Darrieus), quelle que soit sa direction.
Comme l'éolienne type Darrieus, l'éolienne Savonius n'émet que peu de bruit, mais a un faible
rendement.
Il est possible d'envisager deux types d'applications,
une éolienne "indépendante" et raccordée au réseau
(exemple ci-dessous de l'Ecoquartier La Marlière) ou
une éolienne intégrée aux équipements publics
(exemple ci-dessous des lampadaires sur la
commune de Bouvron).
Figure 42 : Éolienne à axe verticale installée
sur l'écoquartier la Marlière à Courcelleslès-Lens
Figure 43 : Lampadaires alimentés par une
éolienne mixte (Darrieus / Savonius) sur la
commune de Bouvron
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CARACTERISTIQUES TECHNICOECONOMIQUE
Il est difficile d’obtenir des données de coûts précises de la part des producteurs. Les informations
précisées ci-dessous sont donc des données approximatives.
D’autre part, le petit éolien est encore aujourd’hui au stade des balbutiements : les technologies ont
une marge de progrès importante et les prix sont encore très élevés. Si cette filière se développe, les
prix baisseront avec l’effet d’échelle.
 Coûts d’investissement
Le coût d’une éolienne dépend fortement du constructeur. Il varie en fonction de la puissance
nominale de la machine, mais également du type de rotor (axe horizontal, vertical, Darrieus,
Savonius, etc.). Le coût moyen d’investissement pour une éolienne à axe horizontal s’élève de 5 000
à 7 000 €/kW installés alors que celui d’une éolienne à axe vertical est plutôt de l’ordre de 7 000 à
20 000 €/kW. Les éoliennes à axe horizontal sont, à l’heure actuelle, moins chères que les éoliennes
à axe vertical et connaissent également de meilleurs rendements énergétiques. Cependant, les
éoliennes à axe horizontal soulèvent trois points qui sont de moindre importance pour les éoliennes
à axe vertical. Il s’agit du bruit, des vibrations et de la sécurité.
 Coût du raccordement électrique
La connexion au réseau suppose une procédure longue et complexe. Les gestionnaires du réseau
imposent souvent leur propre matériel de connexion (onduleur, câblage, etc.). Le coût forfaitaire
associé s’élève environ à 1 k€/kW installé pour des puissances inférieures à 36 kW.
 Coûts d’exploitation
Au Royaume-Uni, sur la vingtaine de machines installées, les coûts de maintenance annuels sont
évalués entre 150 et 500 £/an (soit 223 et 744 €/an). En Hollande, les exploitants ont indiqué qu’il
n’y avait pas de coût d’exploitation et que la seule maintenance consistait à changer l’onduleur tous
les dix ans (coût d’un onduleur : 1 300 €). D’autre part, un exploitant a indiqué un coût annuel
d’exploitation/maintenance de 175 €.
 Coût de l’énergie produite
Le coût du kWh produit varie en fonction de la vitesse moyenne du vent considéré. Le coût de revient
pour une petite éolienne à axe horizontal est donc de l’ordre de 20 à 35 c€/kWh alors qu’il est de 25
à 80 c€/kWh pour les petites éoliennes à axe vertical.
PRODUCTIBLE
Il est difficile de déterminer précisément le gisement d’un site sans une étude de vent (mesures)
d’au moins une année sur le lieu même pressenti pour l’implantation de l’éolienne. Cependant, le
coût d’une telle étude peut être prohibitif par rapport à la production attendue de l’éolienne ; il est
alors préférable de se référer au retour d’expérience des projets existants et aux enseignements qu’il
en découle sur l’implantation conseillée des éoliennes urbaines.
Une éolienne de type Darrieus H de 4,7 m de
diamètre et une hauteur de pâle de 2,5 m (voir
photo ci-contre), pourra produire environ
15 MWh/an (avec un vent moyen de 6m/s).
L'investissement est de 47 k€, soit sur une
période de 15 ans, un coût de kWh produit à
28 cts€/kWh.
Figure 44 : éolienne Darrieus H de 6 kW
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Une éolienne de type mixte (Darrieus / Savonius) pour
l'éclairage public, de diamètre 1,4 m et d'une hauteur de
1,5m sera en mesure de produire environ 750 kWh/an.
Le lampadaire à 6m de hauteur développe sur une surface
de 25 m X 6 m, 23 lux avec un candélabre à LEDs de 48
Watts.
Figure 45 : éolienne mixte Darrieus / Savonius pour
l'alimentation autonome d'un lampadaire
REGLEMENTATION
Si la hauteur du mât ne dépasse pas 12 m (sans les pales) alors il n'est pas nécessaire de déposer
un permis de construire, il n'y a donc pas non plus d'enquête publique et il n'y a strictement aucune
modalité d'évaluation de l'impact sur l'environnement.
Si elles ne sont pas encore rentables, le législateur a toutefois facilité leur implantation puisqu'au
strict opposé des grands parcs éoliens, aucune autorisation n'est nécessaire pour installer ce type de
machine si la hauteur du mât est inférieure à 12m.
Il est toutefois nécessaire de respecter la réglementation en vigueur, même si aucune autorisation
n’est nécessaire. Cette remarque prévaut en particulier pour le respect de la réglementation contre
le bruit de voisinage
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CONTRAINTES LORS DE L'INSTALLATION SUR LES BATIMENTS
Afin d’identifier les conditions nécessaires à une meilleure intégration des éoliennes en milieu urbain et de
promouvoir l’émergence de la technologie en tant que moyen de production d’électricité à l’échelle des villes
en Europe, un projet européen, WINEUR, a vu le jour en 2005. Ce projet a permis d’obtenir les premiers
éléments de réponse par rapport à cette technologie. Les conclusions que l’on peut tirer de cette expérience
en termes de potentiel sont les suivantes :
 Le vent soufflant autour d’un bâtiment est dévié en atteignant le haut du bâtiment. Afin d’utiliser de
manière optimale le vent soufflant au-dessus du bâtiment, il faut une certaine marge entre le bord du
bâtiment et la flèche de l’éolienne. Cela doit être calculé pour chaque site. Cela est traduit par la simulation
réalisée par un bureau d’études hollandais, DHV.
Figure 46 : Comportement du vent dans un environnement urbain (Source : DHV)
 La turbulence en milieu urbain en dessous du toit peut pousser les éoliennes à axe horizontal à chercher le
vent sans réussir à capter un flux d’air lui permettant de générer de l’électricité.
 Là où les directions de vent dominant convergent, l’utilisation d’éolienne à axe vertical fixe peut être
possible, cependant elle doit être placée de manière à récupérer le vent au-dessus du bâtiment et donc
placée pas trop bas.
 Lors de la sélection d’une éolienne, la courbe de puissance doit être évaluée en considérant le profil du
vent. Cependant, une vitesse de vent moyenne ne permettra pas forcément d’obtenir des informations
adéquates, même si celle-ci est mesurée à un endroit précis pour une installation spécifique. Idéalement, la
durée relative à une gamme de vent doit être considérée avec la courbe de puissance.
Nous avons pu voir qu’il est difficile de calculer le productible de l’éolienne et de définir la position optimale
de celle-ci. Quelques règles permettent de choisir un emplacement pour une meilleure récupération de la
ressource :
 Le toit où sera installée l’éolienne doit être bien au-dessus de la hauteur moyenne des constructions
environnantes (environ 50 %) ;
 Dans un contexte urbain présentant une importante rugosité, une turbine à axe horizontal sera installée à
une hauteur supérieure de 35 % à la hauteur du bâtiment. Cela permet d’éviter les phénomènes de
turbulence. Cependant, des turbines à axe vertical adaptées aux flux turbulents peuvent permettre d’éviter
cette contrainte de hauteur ;
 Pour sélectionner un site adéquat, la rose des vents doit indiquer une vitesse moyenne de 5 m/s ;
 Le site sélectionné doit présenter une productivité énergétique de 200 à 400 kWh/m².an, mais cela peut
varier d’un facteur 2 à 5 en fonction du site. Le choix du site est donc particulièrement décisif, mais difficile.
À basse altitude, le régime aéraulique est extrêmement perturbé par la proximité du sol, mais aussi
par les nombreux obstacles (arbres, bâtiments, etc.), ce qui rend la réalisation d’un atlas de vent à
faible altitude sur un territoire impossible. On peut donc noter que l’évaluation du potentiel
énergétique est particulièrement difficile à l’heure actuelle et doit être réalisée au cas par cas.
AXENNE
2013
P.108
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ENERGIES RENOUVELABLES POUR LA DORDOGNE
CONCLUSION
Les contraintes techniques (rugosité du vent, etc.), économiques (coût élevé de la technologie), et
une mise en œuvre délicate (servitudes, réglementation) désavantagent cette technologie.
Néanmoins, le potentiel de développement de cette technologie reste important.
8.2. LES GISEMENTS NETS / GISEMENTS PLAUSIBLES
8.2.1. Grand éolien
Le Schéma Régional Eolien (SRE) a été approuvé le 6 juillet 2012 et annexé au Schéma Régional
Climat Air Energie le 15 novembre 2012. Il définit les zones favorables à l’implantation d’éoliennes,
en considérant les vitesses de vent du territoire ainsi que les contraintes limitatives.
Parmi ces contraintes, le schéma a identifié les contraintes d’ordre patrimonial (sites classés, zones
de protection du patrimoine…), les zones naturelles (Zones Natura 2000, arrêtés de protection de
biotopes…), les zones urbanisées (périmètre de 500m autour de ces zones), les zones militaires et
utilisées par l’aviation civile, les zones de radars, etc.
Outre ces contraintes rédhibitoires pour la réalisation des projets éoliens, une étude d’impact est
obligatoire lors de la création d’une éolienne de plus de 50 m de haut, et, dans tous les cas, l’impact
des projets sur le paysage doit obligatoirement être évalué.
La carte ci-dessous présente les zones ne présentant pas de contraintes pour le développement du
grand éolien et pour lesquels le gisement est supérieur à 3,5 m/s.
AXENNE
2013
P.109
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1
2
Figure 47 : Zones favorables pour l’éolien (SRE)
Le SRE définit deux hypothèses de développement de l’éolien à l’horizon 2020. En Dordogne, les
hypothèses concernent une zone nord appelée « Périgord vert » et une zone sud appelée « Perigord »
(respectivement zones 1 et 2 sur la Figure 47). Les hypothèses retenues sont les suivantes :
Zone
Hypothèse 1
Hypothèse 2
Périgord Vert (1)
Périgord (2)
25 MW
12 MW
37 MW
38 MW
Figure 48 : Perspectives d’implantation de l’éolien en Dordogne à l’horizon 2020 (SRE)
Ces puissances totales ont été définies par le SRE selon l’étendue des zones favorables ainsi que les
objectifs nationaux de développement de l’éolien. Ils correspondent (pour des éoliennes de 3 MW) à
la création de 8 à 12 éoliennes pour la zone 1 et 4 à 12 pour la zone 2.
La carte suivante reprend les données du SRE par commune concernant les surfaces identifiées
comme favorables par commune.
AXENNE
2013
P.110
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Figure 49 : Surfaces favorables pour le grand éolien par commune
8.2.2. Petit éolien
En l’absence de données fiables sur les gisements à l’échelle locale, on prend l’hypothèse qu’une
vingtaine de petites éoliennes de 25 kW pourraient être installées d’ici 2020 en Dordogne.
AXENNE
2013
P.111
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9. FILIERES DE RECUPERATION DE CHALEUR
9.1. LES GISEMENTS BRUTS
9.1.1. Valorisation des eaux usées
La température des eaux usées oscille entre 10°C et 20°C toute l’année. En hiver, les eaux usées sont
plus chaudes que l’air extérieur, constituant ainsi une source de chaleur. Le cas inverse se produit en
été ; les bâtiments peuvent être rafraîchis grâce aux eaux usées.
La récupération de chaleur (ou de froid) se fait de manière simple : un fluide caloporteur capte
l’énergie des eaux usées par l’intermédiaire d’un échangeur de chaleur, et conduit les calories vers
une pompe à chaleur qui va élever (ou abaisser) la température de l’eau chauffant (ou refroidissant)
les bâtiments. L’énergie peut être récupérée à différents niveaux : au niveau du bâtiment, au niveau
de la station d’épuration, ou au niveau des collecteurs d’eaux usées.
Récupération de
l’énergie au niveau du
bâtiment
Récupération de
l’énergie au niveau des
canalisations
Récupération de
l’énergie au niveau de
la station d’épuration
Figure 50 : Récupération de l'énergie des eaux usées
Source : Gestion et services publics, Suisse
LA RECUPERATION DE L’ENERGIE DES EAUX USEES AU NIVEAU DES COLLECTEURS
 Présentation
Le chauffage collectif des bâtiments peut se faire de manière centralisée ou décentralisée.
Dans le premier cas, la chaleur est produite au sein d’une unique chaufferie puis l’eau est acheminée
à haute température vers les lieux de consommation via des canalisations isolées. Ce système est
idéal lorsque les consommateurs sont proches les uns des autres. La figure suivante présente ce
type d’installation.
Dans le cas d’un système décentralisé, l’eau est acheminée à basse température (entre 7 et 17°C)
vers les chaufferies présentes dans chaque bâtiment. Cette solution présente l’avantage d’utiliser
des canalisations non isolées et donc meilleur marché, ainsi que de réduire les pertes de chaleur.
Elle est adaptée dans le cas de consommateurs éloignés de la source de captage de l’énergie. En
revanche, les coûts d’installation et de maintenance de plusieurs chaufferies seront plus importants.
AXENNE
2013
P.112
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Figure 51 : Principe de fonctionnement de la récupération de chaleur des eaux usées sur les
canalisations
Source : Susanne Staubli
Dans le cas d’un réseau d’assainissement neuf ou lors d’une
rénovation de tronçons, les échangeurs de chaleur peuvent
être intégrés à la canalisation. Dans le cas inverse, les
systèmes sont réalisés au cas par cas et déposés au fond des
canalisations. Cependant, la mise en place de ce système, qui
est aisée pour des constructions nouvelles, sera difficile et
chère pour des canalisations anciennes et de petits diamètres.
Figure 52 : Canalisation préfabriquée avec échangeur de
chaleur intégré
Source : Guide pour les maîtres d’ouvrages et les communes,
OFEN
Figure 53 : Échangeur installé dans un ovoïde existant
(Rabtherm), échangeur pour collecteur existant (Uhrig)
Source : Lyonnaise des Eaux
 Performance du système et économies d’énergie
La performance du système est conditionnée par le système de chauffage des bâtiments alimentés
(haute ou basse température), le débit des eaux, leur température et la configuration du réseau des
eaux usées.
Selon le bureau d’études BPR-Europe, la performance varie de 2 à 5 kW de puissance de
chauffage/m² d’échangeur à chaleur, soit 1,8 à 8,4 kW par mètre linéaire d’échangeur. La longueur
de l’échangeur est généralement comprise entre 40 et 80 m.
AXENNE
2013
P.113
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 Contraintes et recommandations
La mise en œuvre de la récupération de chaleur sur eaux usées nécessite que certaines conditions
soient respectées par le réseau d’eaux usées et le/les bâtiments à alimenter.
Sur les bâtiments à chauffer/rafraichir :
Paramètre
Type de bâtiment
Distance
collecteur/bâtiments
Température de
fonctionnement
Puissance thermique
Volume de
consommation
Climatisation
Contrainte/Recommandation
La demande de chauffage ou d’ECS doit être régulière pour assurer un
temps d’exploitation élevé des pompes à chaleur, et améliorer leur
rentabilité.
Bâtiments les plus adaptés : piscines, résidence de logements, bureaux,
hôpitaux, maisons de retraite, hôtels. Les salles de sports, salles de
spectacles et centres commerciaux sont à éviter.
Préférable : inférieure à 350 m
Cas favorable : distance inférieure à 200 m
Une température d’exploitation basse permet une meilleure efficacité des
pompes à chaleur utilisées par la récupération de chaleur sur eaux usées.
Les systèmes de chauffage basse température sont préconisés dans le cas
de constructions neuves (T < 65°C)
Minimum 150 kW (Puissance nécessaire pour l’alimentation d’une
cinquantaine de logements collectifs)
Une consommation supérieure à 1 200 MWh/an est très favorable à la mise
en place de l’installation de récupération de chaleur.
Une consommation inférieure à 800 MWh/an est plutôt défavorable.
Utiliser des pompes à chaleur réversibles pour climatiser le bâtiment en été
permet d’augmenter la rentabilité de l’installation.
Figure 54 : Contraintes et recommandations sur les bâtiments alimentés par la chaleur des eaux
usées
Sources : OFEN36, Lyonnaise des Eaux
Sur le réseau de collecte des eaux :
Paramètre
Contrainte/Recommandation
Débit des eaux
usées
Débit minimum : 15 L/s (moyenne quotidienne par temps sec). Ce débit est
atteint pour 8 000 à 10 000 personnes raccordées au réseau.
Débit favorable : entre 15 et 30 L/s
Débit très favorable : supérieur à 50 L/s
Diamètre du
collecteur
Collecteur existant : diamètre minimum de 800 mm pour que l’échangeur de
chaleur puisse être installé.
Renouvellement ou extension de réseau : un diamètre de 400 mm est suffisant
(l’échangeur est intégré directement à la canalisation).
Installation impossible : diamètre inférieur à 400 mm.
36
Office Fédéral de l’Énergie Suisse. Il propose un programme en faveur de l'efficacité énergétique et des énergies
renouvelables, SuisseEnergie. Dans ce cadre, un « Guide pour les Maîtres d’Ouvrage et les communes » sur
l’utilisation des eaux usées comme source de chauffage ou de rafraichissement est mis à disposition .
AXENNE
2013
P.114
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Température des
eaux usées
Âge des conduites
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La température des eaux en entrée de la station d’épuration doit de préférence
être supérieure à 12°C (1)
L'abaissement de la température des eaux usées peut avoir des effets négatifs
sur la nitrification et l'élimination de l'azote dans les STEP à boues activées.
Cet aspect doit être étudié lors de l’étude de faisabilité.
L’installation d’un échangeur de chaleur est plus avantageuse dans le cas où la
canalisation doit être rénovée ou remplacée.
Figure 55 : Contraintes et recommandations sur les canalisations d’eaux usées
Sources : OFEN, VSA (Association Suisse des professionnels de la protection des eaux), Lyonnaise des Eaux
(1) Rabtherm, société ayant développé le procédé de récupération de chaleur sur eaux usées, a
étudié l’impact de ce procédé sur la température des eaux usées. Pour un débit de 60 L/s et une
puissance de chauffage de 500 kW, la température est diminuée de 1°C pour un gain de 4°C du
fluide caloporteur. À l’inverse, en mode froid, les eaux usées sont réchauffées de 4°C (de 24 à 28°C)
alors que le fluide caloporteur perd 6°C.
LA RECUPERATION DE L’ENERGIE DES EAUX USEES AU NIVEAU DU BATIMENT
Il est également possible de récupérer la chaleur des eaux usées avant que celles-ci n’atteignent le
collecteur. La récupération se fait au niveau du bâtiment.
Les eaux usées des cuisines, salles de bain, lave-linge et lave-vaisselle sont acheminées à une
température moyenne de 28°C vers un échangeur à chaleur. Les calories des eaux usées sont
transmises au circuit secondaire via l’échangeur. L’eau ainsi préchauffée peut être directement
introduite dans un ballon d’eau chaude qui portera sa température à 55°C, tel que proposé par le
système Thermocycle37. Elle peut également être acheminée vers une pompe à chaleur. Ce système
est proposé par Biofluides Environnement, PME française 38.
 Économies d’énergie
Une réduction de 40 à 60 % de la consommation énergétique en eau chaude sanitaire est
envisageable. Ce type d’installation peut être couplé à une installation solaire thermique, pouvant
alors couvrir jusqu’à 80 % de la demande en ECS.
 Contraintes
Il est nécessaire de séparer les eaux grises des eaux-vannes avant le dispositif de récupération de
chaleur. Ceci peut nécessiter la mise en place d’un nouveau collecteur. Dans certains cas, il peut
être impossible de séparer les eaux usées.
LA RECUPERATION DE L’ENERGIE DES EAUX USEES AU NIVEAU DE LA STATION D’EPURATION
La récupération de chaleur sur les eaux épurées en sortie de STEP peut être réalisée grâce à
différents types d’installations. En particulier différents types d’échangeurs sont utilisés : échangeurs
à plaques, échangeurs multitubulaires (faisceau de tubes), échangeurs coaxiaux.
Dans le cadre d’un projet de récupération de chaleur en station d’épuration, une implantation de
l’échangeur de chaleur en sortie de STEP est la plupart du temps privilégiée car cela permet de
réduire l’encrassement de l’échangeur par rapport à une implantation en entrée ou au sein du
37
38
http://www.energie-efficiente.com/produits/recuperateur-de-chaleur-thermocycle/
Cf. annexe A
AXENNE
2013
P.115
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process de la station. En sortie, les eaux usées ayant été épurées, cette implantation exposera moins
l’échangeur aux particules et substances plus épaisses telles que boues, sables, algues et feuilles.
Quelle que soit l’implantation de l’échangeur de chaleur par rapport au process, la plupart des
installations récentes, y compris en sortie de STEP, disposent d’une étape de préfiltration
positionnée entre l’arrivée d’eaux usées et l’échangeur. Cette préfiltration permet de réduire encore
l’encrassement de l’échangeur et de diminuer la fréquence des interventions d’entretien et
maintenance de l’installation39.
9.1.2. Valorisation de la chaleur fatale
Par chaleur fatale, on entend une production de chaleur dérivée d’un site de production mais qui
n’en constitue pas l’objet premier, et qui, de ce fait, n’est pas nécessairement récupérée. Les
sources de chaleur fatale sont très diversifiées. Il peut s‘agir de sites de production d’énergie (les
centrales nucléaires), de sites de production industrielle, d’usines d’incinération, etc.
Axenne a réalisé en 2012 pour le compte de l’ADEME une étude des gisements de chaleur fatale en
France.
La chaleur fatale est produite par différents types de sites :

Les centrales de production électrique : centrales nucléaires, centrales thermiques,
cogénératrices,



Les usines d’incinération d’ordures ménagères (UIOM),
Les entreprises industrielles,
Les réseaux d’eau usée.
Bien qu’ayant des finalités différentes, ces sites présentent des similitudes en termes d’équipements
de production : fours, chaudières, installations de cogénération, turbines, etc. En conséquence, un
recensement des sources de chaleur fatale par équipement a été privilégié.
Sur le département, une vingtaine d’entreprises ont été identifiées comme présentant un potentiel de
récupération de chaleur fatale. Le gisement potentiel sur les différents équipements s’élève à environ
243 GWh/an.
Potentiel de
récupération de
chaleur (GWh/an)
Equipement
Compresseur d’un groupe froid
34
Chaudière
15
Compresseur d’air
26
Four
28
Séchoir thermique
140
TOTAL
243
39
ANTEA GROUP et PLANAIR SA, Evaluation du potentiel de récupération d’énergie thermique dans les réseaux
d’assainissement, Région PACA
AXENNE
2013
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9.2. LES GISEMENTS NETS
Nous n'avons pas tenu compte des installations qui valorisent la chaleur des eaux usées qui circulent
dans la voirie. Il faut en effet qu'il y ait un débit très important (que l'on retrouve uniquement dans
les très grandes agglomérations) et dans le même temps, au même endroit, des besoins de chaleur
qui justifient la mise en place d'un tel système (le plus souvent un réseau de chaleur alimentant
plusieurs bâtiments).
Nous nous sommes donc concentrés sur des systèmes qui s'adaptent à l'intérieur des immeubles ou
dans les maisons et qui valorisent respectivement, les eaux usées et l'air vicié, ainsi qu’à l’industrie.
9.2.1. Récupération de chaleur sur l’air vicié
Gisement net pour des chauffe-eaux thermodynamiques sur les maisons existantes (recensement
Insee) :
On s’intéresse au potentiel de développement des chauffe-eau thermodynamique qui utilise l’air
extrait d’un logement pour préchauffer l’eau chaude sanitaire par l’intermédiaire d’une pompe à
chaleur. Tous les logements équipés d’un système de chauffe-eau individuel peuvent être équipés.
Deux types d'équipement sont proposés :
 une installation dans un local tempéré (buanderie ou garage) avec prise d'air dans le local et
rejet à l'extérieur, il n'y a qu'un percement dans le mur. Le COP attendu est de 2 (étude
COSTIC sur les systèmes thermodynamiques).
 l'installation est raccordée à la VMC de la maison, l'air vicié à une T° constante de 19° à 25°
est utilisé. Le COP est de 3,5. Ce dernier cas de figure le plus performant est toutefois
soumis à des conditions d'installation plus délicate à remplir dans une maison existante
(possibilité d'installer le ballon thermodynamique à proximité de la gaine d'extraction de la
VMC).
Afin de refléter ces difficultés nous avons considéré que 75% des maisons existantes pourraient être
équipées.
Tableau 29 : Gisement net pour chauffe-eaux thermodynamiques sur les maisons existantes
Gisement net pour des capteurs verticaux sur les maisons neuves (statistique de la construction):
La réglementation thermique 2012 impose, pour les maisons individuelles ou accolées de recourir
aux énergies renouvelables pour la production d'eau chaude sanitaire. Les deux seules alternatives à
l'utilisation des énergies renouvelables (solaire, géothermie, etc.) pour la production d'eau chaude
sanitaire sont une chaudière gaz à condensation ou un chauffe-eau thermodynamique (le cumulus
électrique traditionnel est interdit dans les nouvelles constructions à compter du 1 er janvier 2013).
AXENNE
2013
P.117
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Le cumulus thermodynamique dans les maisons neuves représente ainsi une des solutions les plus
économiques pour la production d'eau chaude sanitaire qui va vraisemblablement se généraliser
dans les futures constructions On appliquera ici un coefficient de 90%.
Tableau 30 : Gisement net pour chauffe-eaux thermodynamiques sur les maisons neuves
9.2.2. Récupération de chaleur sur les eaux usées
SUR LES BATIMENTS D’HABITATION
La récupération de chaleur peut être effectuée au niveau de l’évacuation collective des eaux usées
d’un immeuble. Pour cela, une pompe à chaleur extrait les calories restantes dans les eaux usées qui
sont utilisées pour préchauffer l’eau chaude sanitaire via une pompe à chaleur. On estime que ce
système peut permettre de couvrir 60% des besoins d’ECS des logements.
Sur les bâtiments où l’eau chaude sanitaire est chauffée collectivement, il est plus facile de mettre
en place un tel système. Il est nécessaire de séparer les eaux grises des eaux-vannes avant le
dispositif de récupération de chaleur. Ceci peut nécessiter la mise en place d’un nouveau collecteur.
Dans certains cas, il peut être impossible de séparer les eaux usées.
Le gisement net sur les logements existants a donc été étudié sur les bâtiments dont le chauffage est
collectif avec une énergie fossile. Seuls 30% des immeubles ont été retenus dans la mesure où il ne
sera pas possible techniquement de tous les équiper.
AXENNE
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P.118
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Gisement net de la récupération de chaleur sur eaux usées dans l’habitat collectif privé
existant (recensement Insee) :
x 30%
Tableau 31 : Gisement net de la récupération de chaleur sur eaux usées dans l’habitat collectif
privé existant
Gisement net de la récupération de chaleur sur eaux usées dans l’habitat collectif public
existant (recensement Insee) :
x 30%
Tableau 32 : Gisement net de la récupération de chaleur sur eaux usées dans l’habitat collectif
public existant
Gisement net de la récupération de chaleur sur eaux usées dans l’habitat collectif neuf
(statistique de la construction) :
En théorie 100% des immeubles neufs pourraient être équipés. Toutefois on estime que dans 20%
des cas cela sera difficile.
AXENNE
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P.119
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Tableau 33 : Gisement net de la récupération de chaleur sur eaux usées dans l’habitat collectif
neuf
SUR LES BATIMENTS TERTIAIRES
Les bâtiments tertiaires qui ont une consommation d’eau chaude sanitaire importante sont adaptés
à la récupération de chaleur sur les eaux usées.
Les données concernant la construction de ce type de bâtiments sont disponibles par l’intermédiaire
du fichier des ASSEDIC. Le nombre d’établissements est détaillé à la NAF 732 pour l’année 2010.
Nous avons regroupé ensemble :

les établissements de santé : hôpitaux, cliniques ;

les établissements d’action sociale : tous les foyers : personnes âgées, handicapées, jeunes
travailleurs, crèches, etc.

les établissements d’hébergement : essentiellement les hôtels ;

les bâtiments sportifs : salle de sport, gymnases ;
De même que sur les immeubles de logements, cette récupération n’est pas toujours possible. On
considère que seuls 50% des bâtiments pourront être équipés.
Gisement net de la récupération de chaleur sur eaux usées dans les bâtiments tertiaires existants
(données socio-économiques) :
Tableau 34 : Gisement net de la récupération de chaleur sur eaux usées dans le tertiaire existant
AXENNE
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P.120
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Gisement net de la récupération de chaleur sur eaux usées dans les bâtiments tertiaires neufs
(statistiques de la construction) :
Tableau 35 : Gisement net de la récupération de chaleur sur eaux usées dans le tertiaire neuf
SYNTHESE DU GISEMENT NET DE RECUPERATION DE CHALEUR SUR LES BATIMENTS
Le même tableau en tenant compte de la capacité financière des maîtres d’ouvrages
et de leur statut d'occupation :
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P.121
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9.3. LES GISEMENTS PLAUSIBLES
Il s’agit d’une filière innovante très intéressante sur le plan de la rentabilité des équipements installés. Dans les maisons existantes, le cumulus
électrique est voué à disparaître au profit des systèmes thermodynamiques. Nous avons considéré au regard du renouvellement du parc des cumulus
électriques que plus de 20 000 chauffe-eau thermodynamiques seraient installés d'ici 2020.
Sur les maisons neuves, il s'agit d'une des solutions les moins chères pour la production d'eau chaude sanitaire satisfaisant aux contraintes de la
RT2012. Nous avons considéré que cela serait le choix d'un propriétaire sur deux sur la période 2012 -> 2020.
Sur les immeubles, la récupération de chaleur sur les eaux usées, avec pas moins de 7 systèmes disponibles, est également très prometteuse. Nous
considérons d'un tiers des nouveaux immeubles sera équipé de ce type de système. Sur les immeubles existants, la mise en place de ce système est
plus contraignante et nous avons considéré que 10% des immeubles existants s’équiperont d’ici 2020.
AXENNE
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P.122
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10.SYNTHESE DES GISEMENTS
10.1. GISEMENTS BRUTS
L’ensoleillement de la Dordogne est dans la moyenne nationale et permet tout à fait
la production d’énergie solaire, que ce soit de l’énergie thermique ou de l’énergie
électrique.
Le gisement brut de bois en forêt périgourdine est important sous réserve de pouvoir
le mobiliser. Les connexes de l’industrie du bois sont déjà bien valorisés et les
ressources restantes pourront à l’avenir alimenter de nouvelles chaudières
industrielles ou représenter un gisement supplémentaire en granulés ou plaquettes.
Les autres gisements – rebuts, élagage urbain, vigne – sont beaucoup plus
anecdotiques.
Géothermie très basse énergie :
- capteurs verticaux : Potentiel non connu avec précision mais approprié à
l’utilisation des capteurs verticaux.
- sur nappe : Le potentiel des nappes en très basse énergie est important sur une
grande partie du territoire.
Géothermie basse énergie :
Plusieurs aquifères présentent un potentiel fort selon la localisation. En particulier le
Bathonien-Oxfordien et le Turonien.
Le gisement hydroélectrique est important à l’échelle du bassin versant de la
Dordogne, toutefois la majorité du potentiel se situe en amont du bassin sur les
départements plus vallonnés de la Corrèze et du Cantal. Le potentiel hydroélectrique
reste toutefois important sur le département, en particulier sur l’optimisation et le
suréquipement des ouvrages existants.
Le gisement de vent est moyen à faible sur le département. Toutefois, il y a des
opportunités de développement dans certaines zones du département, notamment
sur la partie nord.
Le petit éolien peut être envisagé mais doit être étudié au cas par cas.
Le potentiel brut de la méthanisation au niveau régional est intéressant : de
nombreuses ressources peuvent être utilisées. Ce potentiel devra être étudié au cas
par cas pour chaque projet potentiel car il n’est pas toujours aisé de mobiliser et
combiner les différents gisements. La plupart des projets qui devraient voir le jour
sont de nature agricole, de type « méthanisation à la ferme ».
AXENNE
2013
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10.2. GISEMENTS NETS
Le tableau ci-dessous présente la synthèse des gisements nets, c’est-à-dire les potentiels
techniquement réalisables au maximum sur le département en tenant compte de la capacité
financière des maîtres d’ouvrages.
Le gisement net total pour 2020 s’élève à 5 043 GWh/an dont 2 071 GWh/an d’électricité et 2
972 GWh/an de chaleur.
Pour rappel la production actuelle des énergies renouvelables est de 1 390 GWh/an et la
consommation totale du département de 11 978 GWh/an.
AXENNE
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AXENNE
ETUDE DES CONSOMMATIONS ENERGETIQUES ET DU POTENTIEL DES
ENERGIES RENOUVELABLES POUR LA DORDOGNE
2013
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10.3. GISEMENTS PLAUSIBLES
Le tableau ci-dessous présente un scénario plausible pour le développement des énergies renouvelables en Dordogne à l’horizon 2020. Dans ce
scénario, la production des EnR atteint 2 058 GWh/an en 2020 contre 1 390 GWh/an fin 2012.
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BILAN
Le gisement potentiellement mobilisable identifié sur le département s’élève à 2 058 GWh/an, dont
641 GWh/an de production d’électricité renouvelable et 1 418 GWh/an de chaleur renouvelable.
Figure 56 : Production actuelle, gisement net et gisement plausible à 2020 par énergie
renouvelable
Cette production représente une multiplication par 1,2 de la production de chaleur renouvelable et
par 2,9 de la production électrique entre 2013 et 2020.
Cette production renouvelable permettrait d’éviter l’émission 656 880 tonnes de CO2 par an en
2020.
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2012
1 389 GWh/an
119 ktep/an
2020
2 058 GWh/an
177 ktep/an
Si l’on estime que d’ici 2020 on atteint l’objectif de réduction des consommations d’énergie de 20%
définis par la France, on atteint une couverture des besoins énergétique du département à 21%.
Pour rappel l’objectif national pour 2020 est de 23%. La couverture des besoins électriques est alors
de 31% et la couverture des besoins de chaleur de 19%.
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ANNEXES
A1. Contacts
Organisme
Nom
Fonction/service
ADEME
MESTDAGH
Pôle bâtiment et activités
économiques
Chambre d'Agriculture
LAVERGNE
Chef du pôle Environnement et
Territoire
Chambre d'Agriculture
WIECZOREK
Conseiller
grandes
énergies renouvelables
INTERBOIS
PRINCE
Délégué Interbois-Périgord
SITA Bioénergies
BONDOUX
Responsable exploitation CentreSud-Ouest
SMD3
PALEM
Responsable ISDND
SMD3
PALVADEAU
Chargée de mission
qualité environnement
Fédération des CUMA de Dordogne
LANGLOIS
Animateur bois énergie
EPIDOR
THOMAS
Chargé de mission débits,
barrages, dynamique fluviale
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cultures,
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A2. Récupération de chaleur sur les eaux usées : Système ERS
L'Energy Recycling System (ERS) est composé d’un échangeur inox à forte inertie et d’une pompe à
chaleur. Un système de filtration automatique et d'auto-nettoyage améliore le rendement de
l’échangeur à chaleur. Les calories des eaux usées sont transférées à la pompe à chaleur via
l’échangeur. Les eaux usées ressortent ainsi à 9°C. L’écoulement des eaux grises n’est pas
interrompu.
En parallèle, l’eau en provenance d’un ballon de préchauffage est chauffée à 45°C par le circuit
condenseur de la pompe à chaleur de l’ERS. Une chaufferie augmente ensuite la température de
cette eau jusqu’à 55°C, température nécessaire à l’eau chaude sanitaire.
Figure 57. Exemple de système la récupération de chaleur sur eaux usées au niveau du bâtiment
Source : Procédé ERS, Biofluide environnement
La gamme de puissance proposée par Biofluides varie de 5 kWth à 72 kWth pour le résidentiel.
Source : http://biofluides.com/ers.php
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