La révolution énergétique, un mouvement profond et irréversible

Porté par de nouvelles opportunités et des défis de plus en plus pressants, le monde de l’énergie opère sa révolution :

  • le changement climatique engage chacun d’entre nous, acteur public, entreprise ou citoyen, à inventer de nouvelles solutions pour limiter les émissions de gaz à effet de serre et contenir le réchauffement sous les 2°C : c’est une véritable transformation de société qu’il faut mener ;
  • les technologies en constante évolution (arrivée à maturité des énergies renouvelables, gain en compétitivité des technologies de stockage, big data, intelligence artificielle, objets connectés, etc.) offrent quant à elles de nouvelles perspectives ;
  • dans un environnement de plus en plus décentralisé, un nouveau mode de gouvernance s’impose pour répondre aux enjeux locaux de développement : les territoires constituent un terrain fertile pour inventer de nouvelles solutions créatrices d’emplois, adaptées aux intérêts des citoyens et utilisant au mieux les ressources locales.

Pour répondre aux enjeux climatiques comme à l’évolution des usages, il est aujourd’hui essentiel de produire une énergie plus propre, plus efficace, plus locale, plus durable.

Les 3D des nouvelles énergies

  • List 1

    DÉCARBONÉES

    Des énergies plus propres, qui utilisent des ressources renouvelables, favorisent l’économie circulaire et permettent de réduire les émissions de CO₂.

  • List 2

    DIGITALISÉES

    Des énergies plus efficaces grâce à des solutions de pilotage intelligentes, qui permettent notamment d’optimiser l’utilisation des énergies intermittentes.

  • List 3

    DÉCENTRALISÉES

    Des énergies plus locales, produites à partir des ressources disponibles au coeur des territoires et favorisant l'économie circulaire.

Une dynamique réelle au service des énergies les plus vertueuses

L’accord de Paris, conclu en décembre 2015 lors de la COP21 et adopté par le Parlement français le 8 juin 2016, entérine l’objectif de contenir le réchauffement climatique sous le seuil de 2°C par rapport aux niveaux pré-industriels d’ici à 2100.

Promulguée le 17 août 2015, la loi de transition énergétique pour la croissance verte inscrivait déjà dans le droit national des objectifs ambitieux, dans la lignée des réglementations existantes (les Lois Grenelle I et II en 2009-2010 et les paquets énergie-climat de 2008 et 2014 à l’échelle de l’Union Européenne, qui fixent notamment des objectifs pour la part des énergies renouvelables dans la consommation globale).

Ce dispositif législatif et réglementaire est appuyé par une série d’outils d’accompagnement, conçus pour soutenir la dynamique de développement des énergies renouvelables thermiques et électriques : appels d’offres, fonds spécifiques, facilitation de démarches administratives, etc.

Véritable feuille de route pour les prochaines années, la programmation pluriannuelle de l’énergie (PPE) établit les « priorités d’action des pouvoirs publics pour la gestion de l’ensemble des formes d’énergie », comme le prévoit la loi de transition énergétique.

Diversifier les ressources pour répondre à tous nos besoins
Diversifier les ressources pour répondre à tous nos besoins

Diversifier les ressources pour répondre à tous nos besoins

Qu’elles proviennent de l’eau, du soleil, de la terre, des océans ou encore des végétaux, les énergies renouvelables ne sont pas nouvelles ! En revanche, nous innovons en permanence pour exploiter au mieux leur potentiel, pallier leur caractère intermittent et les rendre viables sur un plan technique, économique et environnemental.

Les besoins essentiels en énergie sont multiples : électricité, chaleur, froid, mobilité, etc. Ces usages exigent de diversifier les ressources et d’élaborer un mix énergétique décarboné qui permette de produire localement, d’optimiser les conditions d’achat et de garantir la sécurité d’approvisionnement.

De nouvelles énergies pour tous les usagers et acteurs du territoire

  • PRODUIRE : accompagner la performance économique et environnementale des industriels
      • Biomasse Des anas de lin pour alimenter la chaufferie industrielle de Siniat à Rantigny
      • Valorisation des déchets Un réseau de vapeur verte pour alimenter les Papeteries du Rhin à Illzach
      • Hydrogène Minatec produira écologiquement de l’hydrogène pour ses besoins industriels
  • CHAUFFER / REFROIDIR : assurer le confort thermique des occupants
      • Géothermie marine À Marseille, la première centrale de production thermo-frigorifique marine en France
      • Solaire thermique Des panneaux solaires haute efficacité pour la ZAC des constellations à Juvignac (Hérault)
      • Biogaz Un réseau de chaleur alimenté par du biogaz à Pont-à-Mousson
      • Biométhane Agrifyl's, un site de méthanisation en injection 100 % agricole à Chaumont
  • ALIMENTER : approvisionner les lieux de vie en électricité
      • Autoconsommation photovoltaïque Le Palais des Sports de la Ville de Nanterre innove
  • SE DÉPLACER : favoriser la mobilité des biens et des personnes
      • Carburants alternatifs Le GNV, un carburant écologique et économique
      • Biométhane La première boucle locale française de valorisation de biométhane en biocarburant
      • Hydrogène Le projet Hyway recharge des véhicules électriques en hydrogène

Dans le cadre de son plan d’action de développement durable, Siniat, industriel fabricant de systèmes et de solutions plâtre en Europe, a fait appel à ENGIE Cofely pour concevoir, financer et exploiter une chaufferie biomasse sur son site de Rantigny (Oise).

D’une puissance de 3 MW, la chaufferie couvre plus de 80% des besoins de vapeur de l’usine de fabrication de doublage isolant. Elle est alimentée par des anas de lin, un combustible innovant issu du broyage des écorces de tiges de lin, qui constitue un sous-produit jusqu’alors peu valorisable.
Cette ressource renouvelable est entièrement issue de la filière linière locale : un bel exemple d’économie circulaire au coeur du territoire picard !

Les lignes de fabrication des Papeteries du Rhin sont alimentées grâce à la vapeur produite à partir des déchets ménagers non recyclables de l’agglomération de Mulhouse. Cette vapeur, générée par l’unité de valorisation énergétique du SIVOM à Sausheim (68), est donc une ressource locale et renouvelable qui renforce l’indépendance énergétique du site grâce à la récupération de la chaleur fatale produite.

Ce partenariat avec le SIVOM devrait permettre aux Papeteries du Rhin de couvrir 80% de leurs besoins en vapeur, tout en réduisant leurs émissions de CO₂ de plus de 70%. De son côté, le SIVOM pourra ainsi augmenter le rendement énergétique de son unité de Sausheim, pour atteindre à terme 60%.

L’hydrogène est un composant essentiel de très nombreux objets du quotidien. Il est massivement utilisé dans l’industrie, et généralement acheminé par camion. Avec l’offre EffiH2 d’ENGIE Cofely, les industriels peuvent désormais bénéficier d’une solution sur-mesure pour produire de l’hydrogène sur leurs propres sites.

Le principe ? ENGIE Cofely installe un électrolyseur sur site, alimenté en électricité verte (solaire et éolienne), ainsi qu’une unité de stockage. De cette façon, l’approvisionnement en énergie est garanti et la consommation électrique maîtrisée. Le surplus d’hydrogène produit peut ensuite servir à d’autres industriels ou aux collectivités locales. Il peut également être utilisé comme carburant pour certaines flottes de véhicules.

ENGIE Cofely va ainsi mettre en place la solution EffiH2 sur le site de Minatec à Grenoble, un campus d’innovation dans le domaine des micro et nanotechnologies unique en Europe. Cette innovation, présentée comme le « vecteur du futur pour stocker les énergies renouvelables » représente une véritable rupture par rapport à la livraison d’hydrogène et offre des solutions flexibles à la fois pour l’industrie et la mobilité.

Avec 40 % de la population mondiale vivant à moins de 100 kilomètres des côtes, la mer offre un formidable potentiel pour satisfaire les besoins en énergie de la population.

C’est dans cette optique qu’ENGIE Cofely et Climespace, filiales d’ENGIE, ont conçu Thassalia : une centrale de géothermie marine qui alimentera en énergie 500 000 m² de bâtiments dans la zone Euroméditerranée (Marseille).

Thassalia est la plus importante centrale de production thermo-frigorifique de la Méditerranée, et la première en Europe à utiliser l’énergie thermique marine pour alimenter en chaud et en froid l’ensemble des bâtiments qui lui sont raccordés. À terme, elle permettra de réduire les émissions de gaz à effet de serre de 70% et la consommation d’eau de l’éco-cité de 65%¹.

Né d’un partenariat entre l’établissement public Euroméditerranée, les collectivités locales et régionales et ENGIE, le projet constitue un véritable exemple d’innovation au service de la transition et de l’efficacité énergétique.

¹Par rapport à un parc équivalent d’installations individuelles autonomes de climatisation.

La ZAC Les Constellations, un quartier de 1 400 logements situé à Juvignac, près de Montpellier, est chauffée grâce à un cocktail innovant de biomasse et de capteurs solaires de grande surface à haute efficacité.

L’aménageur GGL a confié à ENGIE Cofely la réalisation et le financement d’un réseau de chaleur urbain auquel sont raccordés les logements collectifs du quartier (80 % du parc). Ce réseau, destiné à satisfaire les besoins en chauffage et eau chaude sanitaire, est alimenté toute l’année par une installation solaire de 300 m² qui utilise des capteurs plan de grande surface double vitrage, développés dans le cadre du projet SGST (Smart Grid Solaire Thermique) et optimisés pour un fonctionnement en réseaux de chaleur. Ces capteurs, permettent de produire une eau entre 45° et 100°C qui peut être stockée pour répondre aux pics de consommation et éviter les déperditions.

En complément de la production solaire, disponible hiver comme été, le réseau est alimenté par une chaudière à bois énergie. Les énergies renouvelables couvrent ainsi plus de 80 % des besoins en chaleur de la ZAC.

Ce mix énergétique décarboné permet de mutualiser la production d’énergie locale pour répondre aux besoins des usagers, en visant le bâtiment « zéro énergie » à horizon 2020.

À l’issue d’un appel d’offres, la ville de Pont-à-Mousson a retenu le projet d’ENGIE Cofely pour construire et exploiter un réseau de chaleur urbain principalement alimenté par du biogaz, qui desservira près de la moitié nord de la ville.

C’est une première dans la région, qui permettra de couvrir 85 % des besoins grâce aux énergies renouvelables et de réduire la facture énergétique d’environ 10%. La chaleur provenant de la combustion de biogaz produite sur le site de l’ISDND (Installation de Stockage de Déchets Non Dangereux) de Lesménils permettra d’éviter l’émission de 2 700 tonnes de CO₂ chaque année, soit l’équivalent des rejets générés par la circulation du parc automobile de Pont-à-Mousson sur trois ans.

Agrifyl’s constitue le premier site de production de biométhane en injection dans le réseau de gaz de ville en Haute Marne, permettant de valoriser des matières agricoles.

Ce site injecte aujourd’hui 12 GWh de biométhane provenant de la dégradation anaérobie de fumiers et lisiers, mais aussi de cultures à vocation énergétique.
Celles-ci présentent l’avantage d’utiliser des surfaces agricoles non alimentaires pour produire de la matière fermentescible. De plus, ces cultures limitent l’érosion des terres et l’appauvrissement du sol.

Le biométhane constitue une énergie renouvelable qui permet de couvrir les usages de 1 000 foyers de la Ville de Chaumont.

La ville de Nanterre a confié à ENGIE Cofely un Contrat de Partenariat de Performance Énergétique (CPPE) portant sur le Palais des sports et le gymnase Paul Vaillant Couturier, représentant une superficie totale de 16 500 m².

Le contrat intègre toute une série d’actions : travaux de performance énergétique, rénovations, sensibilisation des usagers… mais aussi la mise en place de solutions innovantes couplant électricité photovoltaïque autoconsommée (2 500 m² de panneaux en toiture), de production d’électricité, qui combinent photovoltaïque, pompes à chaleur aérothermiques et récupération d’énergie des eaux grises.

Au total, ce contrat permet de réduire les consommations d’énergie de 38%, les consommations d’eau de 43% et les émissions de CO₂ de 67%.

Dans un contexte de crise économique et environnementale, le Gaz Naturel Véhicule (GNV) s’impose comme une solution évidente aux collectivités territoriales et entreprises qui souhaitent renouveler leur parc automobile dans le respect de l’environnement et sans grever leur budget.

Parce que les transports sont le 2nd secteur le plus consommateur d’énergie en France, mais aussi le principal émetteur de CO₂, le gouvernement français a fixé des objectifs ambitieux en termes de qualité de l’air : il prévoit par exemple de réduire de 20% les émissions du secteur des transports d’ici 2020.
Cela pousse les grandes villes françaises à limiter la circulation des véhicules polluants : c’est le cas de la ville Paris qui, via son Plan Climat, impose que la moitié des livraisons soient effectuées par des véhicules non diesel d’ici 2017.

Grâce à ses 143 stations d’approvisionnement en France, GNVERT, filiale d’ENGIE, distribue et commercialise du GNV : visant dès 2017 un rythme de développement de 10 nouvelles stations-service de gaz naturel par an, elle propose ainsi des solutions de mobilité durable pour répondre à tous ces enjeux.

Produit à partir de déchets (ordures ménagères, déchets agricoles, etc.), le biométhane offre de nouvelles perspectives de développement pour la filière GNV (Gaz Naturel Véhicule) et Biogaz. En effet, cette énergie renouvelable inépuisable permet non seulement de valoriser énergétiquement les biodéchets, mais aussi de réduire les émissions de CO₂. Mélangé au GNV, le biométhane affiche ainsi 97% d’émissions en moins.

À Morsbach, en Moselle, le SYDEME est un syndicat mixte qui gère le transport et le traitement des déchets ménagers de 385 000 habitants. À partir des déchets collectés, il produit du biométhane qu’il utilise comme carburant pour alimenter une flotte de 34 poids lourds et utilitaires.

Il s’agit de la première station publique à ravitailler la plus large flotte de véhicules pouvant fonctionner au BioGNV, préfigurant le modèle de développement français de cette filière d’avenir.

Lancé en octobre 2014 et piloté par Tenerrdis, le pôle Compétitivité de la région rhônalpine, le projet HyWay consiste à exploiter une cinquantaine de véhicules électriques Renault Kangoo ZE équipés d’une source d’énergie complémentaire : une pile à combustible fonctionnant à l’hydrogène. Pour les recharger, deux stations de distribution d’hydrogène sont déjà installées : l’une à Lyon exploitée par GNVERT, en partenariat avec la Compagnie Nationale du Rhône (CNR), filiale d’ENGIE, et l’autre à Grenoble, en partenariat avec ENGIE Cofely.

L’objectif du projet est de développer les moyens de transport à zéro émission de CO₂ et ainsi encourager une mobilité décarbonée. Ainsi équipés, ces véhicules électriques voient aussi leur autonomie doubler (jusqu’à 300 km). Sur les 4 premiers mois d’exploitation, plus de 60 000 km ont ainsi été parcourus.

Et demain ?

Le stockage des énergies renouvelables, condition essentielle de leur développement

La dynamique des énergies nouvelles, c’est-à-dire renouvelables, locales et efficaces, est bel et bien lancée. Pour réussir cette révolution, reste à résoudre la problématique du stockage de ces énergies renouvelables, par essence intermittentes, pour leur permettre de répondre à tout moment aux besoins des usagers, eux-mêmes fluctuants.

Les énergies renouvelables sont intimement liées à la topographie et au climat des lieux où elles sont produites. Elles sont amenées à répondre à des besoins locaux spécifiques, avec des usages mixtes et en constante évolution. Un ancrage territorial fort est donc l’une des clés d’un développement efficace. C’est dans cette optique qu’a été créé le concept de Territoire à Énergie Positive (TEPOS) en 2010.

Mais il faut aujourd’hui aller plus loin, en trouvant des solutions pour stocker l’énergie de source renouvelable afin qu’il ne soit pas indispensable de la consommer au moment où elle est produite. Une piste prometteuse dans ce domaine est le « power to gas » : par électrolyse, cela consiste à transformer l’énergie en gaz, et plus précisément en hydrogène, qui est ensuite, après stockage, disponible pour produire de l’électricité et de la chaleur grâce à une pile à combustible, dite stationnaire. Mais transformer l’énergie en hydrogène a d’autres avantages : il peut être employé pur ou mélangé à du gaz naturel, pour servir de carburant ou de combustible de chauffage. En somme, le « power to gas » permet de stocker les énergies issues de sources renouvelables et de choisir la forme qui convient le mieux à leur utilisation : gaz ou électricité. À cette innovation majeure s’en ajoutent d’autres, qui cherchent par exemple à améliorer la longévité des batteries ou encore à stocker l’énergie solaire sous forme mécanique pour pouvoir ensuite la retransformer en électricité.

Les réseaux intelligents au service des besoins

Ensemble, ces nouvelles solutions devraient un jour permettre d’intégrer pleinement les énergies renouvelables à la production globale d’énergie, en leur donnant la souplesse qui leur manque aujourd’hui. Reste ensuite à les distribuer de manière à coller au plus près des besoins des consommateurs. Grâce à l’émergence de réseaux intelligents (smart grids), de réseaux locaux (micro grids) et de compteurs intelligents, la distribution d’énergie se fait déjà de manière de plus en plus décentralisée et flexible. Les masses de données (big data) générées par ces nouveaux dispositifs permettront, de plus en plus, de s’adapter aux fluctuations de la demande à un niveau local toujours plus précis.

Le chantier du renouvelable est vaste, mais il est déjà bien engagé. Les énergies nouvelles changent, jour après jour, notre paysage énergétique. Un mouvement que nous devons non seulement accompagner, mais aussi encourager au coeur des territoires.

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