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4 rue Quinette
02200 Soissons
Sarl CLAIR’ENVIRONNEMENT Bureau d’Études et de Recherches en Environnement
4 Rue Quinette, 02200 Soissons,
Capital de 4000 Euros, RC Soissons : 491 259 255 00033, APE 7112B
TVA FR3249125925500017
Etude de faisabilité sur le
potentiel de développement des
énergies renouvelables ZAC DES BLANCS MONTS 2
Article L300 -1 du code l'urbanisme
Mars 2018
2
SOMMAIRE I. Historique, PCET, SCoT, PLU, prise en compte des EnR dans les documents de
développement du territoire........................................................................................................ 6
I-1.Historique réglementaire et Lutte contre le réchauffement climatique ............................ 6
I-1-1. Au niveau international ............................................................................................ 6
I-1-2. Au niveau européen et national ................................................................................ 7
I-1-3. Au niveau local ......................................................................................................... 7
I-2. Evolution de la réglementation thermique en France .................................................... 11
II. Présentation de l'opération, prescription réglementaires ..................................................... 12
II-1. Localisation géographique de le ville de Cormontreuil .............................................. 12
II-2. Périmètre de l'étude ...................................................................................................... 14
II-3. Programmation ............................................................................................................. 15
III. Etat initial ........................................................................................................................... 17
III.1. Approche climatique ................................................................................................... 17
III-2. Topographie ................................................................................................................ 20
III.3. Energie non renouvelable ............................................................................................ 22
III.4. Réseaux d'énergie desservant le site ............................................................................ 26
III.5. Les pratiques des zones périphériques (Parques, les blancs Monts) ........................... 26
IV. Impacts du projet sur la consommation d'énergie .............................................................. 27
V - Opportunités de développement des énergies renouvelables ............................................. 28
V.1. La production individuelle de chaleur .......................................................................... 28
A. Le solaire thermique .................................................................................................... 28
B. La géothermie .............................................................................................................. 30
C. L’aérothermie .............................................................................................................. 35
D. Le puits canadien ......................................................................................................... 36
E. L’énergie bois .............................................................................................................. 36
V.2. La production d’électricité ........................................................................................... 38
A. L’énergie photovoltaïque............................................................................................. 38
B. L’éolien ........................................................................................................................ 40
V.3. La production collective de chaleur ............................................................................. 42
A. Estimation des puissances à installer pour un scénario bois/gaz ................................. 44
B. incidences économiques et écologiques locales : ....................................................... 44
C. Valorisation des réseaux de chaleur ENR dans la RT 2012 ........................................ 45
D. Approche des possibilités d'amortissement d'une installation collective .................... 46
3
E. Conclusion : Cette solution est une alternative techniquement possible. .................... 46
VI. Orientations en faveur de la réduction des consommations d’énergies fossiles sur la ZAC
.................................................................................................................................................. 47
VI.1. Conclusion sur la faisabilité du développement des énergies renouvelables .............. 47
A. La ressource mobilisable localement .......................................................................... 47
B. les objectifs de l'ancienne région Champagne Ardenne et de la région rémoise. ........ 48
C. le portage financier et technique des installations. ...................................................... 48
VI.2. Conclusion sur l’opportunité d’un réseau de chaleur .................................................. 48
VI.3. Conclusion sur la réduction des émissions de gaz à effet de serre.............................. 49
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LISTE DES CARTES
Carte 1 : Localisation de la commune de Cormontreuil et du site d'étude (Source IGN) ........ 12 Carte 2 : Carte IGN au format 1/25 000 ème (source : Infoterre) ............................................ 13
Carte 3 : Photographie aérienne du site d'étude ....................................................................... 14 Carte 4 : Principes à inscrire pour la future ZAC des Blancs Monts 2 .................................... 15 Carte 5 : Plan de masse de la future ZAC des Blancs Monts 2 ................................................ 15 Carte 6 : Sens des vents dominants et zones bâties au droit du site d'étude............................. 20 Carte 7 : Topographie de la zone d'étude ................................................................................. 21
Carte 8 : Topographie du parcellaire retenu pour la future ZAC ............................................. 21 Carte 9 : Production nette d’électricité par filière et par région en 2012 ................................. 23 Carte 10 : Ancienneté des locaux commerciaux à proximité de la future ZAC des Blancs
Monts 2 ..................................................................................................................................... 26 Carte 11 : zones climatiques françaises .................................................................................... 29
Carte 12 : gisements géothermiques français, (source : BRGM) ............................................. 31 Carte 13 : Localisation et coupe schématique des principaux aquifères au droit de la zone
d'étude....................................................................................................................................... 32 Carte 14 : zonage réglementaire des opérations de géothermie ............................................... 33 Carte 15 : Zones favorables élargies à la maille communale et ZDE existantes
(Source : schéma régional éolien Champagne Ardenne) ................................................. 41
LISTE DES TABLEAUX
Tableau 1 : Orientations stratégiques pour le développement des énergies renouvelables
(source : PCAER) ....................................................................................................................... 9 Tableau 2 : Orientations stratégiques pour le développement de la filière bois (source :
PCAER) .................................................................................................................................... 10 Tableau 3 : Orientations stratégiques pour l'amélioration de la performance énergétique des
bâtiments (source : PCAER) .................................................................................................... 10 Tableau 4 : Programmation de la future ZAC des Blancs Monts ............................................ 16 Tableau 5 : Surfaces à commercialiser et affectation ............................................................... 16
Tableau 6 : Données climatiques sur la station de Reims-Courcy ........................................... 17 Tableau 7 : Normal de température sur la commune de Cormontreuil (Sources: PVGIS) ...... 17
Tableau 8 : DJU à proximité de la zone d'étude (Source : PVGIS) ......................................... 18
Tableau 9 : Évolution de la production brute d'électricité ....................................................... 22 Tableau 10 : Caractéristiques des bâtiments existants à proximité de la zone d'étude ............ 26 Tableau 11 : potentiel géothermique de l'aquifère sous-jacent à la zone d'étude ..................... 34 Tableau 12 : Usage géothermique en fonction du débit du forage (Source : logiciel
Géothermie-Centre, ADEME, EDF, BRGM, Région Centre). ................................................ 35
Tableau 13 : bois : énergie dégagée par type de combustible .................................................. 37 Tableau 14 : Irradiation solaire optimale (Wh/m2/jour) et inclinaison optimale (Source : site
pvgis) ........................................................................................................................................ 39 Tableau 15 : Répartition des consommations du projet (kWhep/an) ....................................... 43 Tableau 16 : coefficients applicables pour moduler le Cepmax en fonction du contenu CO2 45
Tableau 17 : Cepmax modulé en fonction du contenu CO2 du réseau de chaleur ................... 46 Tableau 18 : bilan de l'Etude de faisabilité sur le potentiel de développement des énergies
renouvelables du projet de ZAC des Blancs Monts sur la commune de Cormontreuil ........... 48 Tableau 19 : Tableau d'émissions de GES basé sur les facteurs d'émissions de l'ADEME ..... 49
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LISTE DES FIGURES
Figure 1 : Bilan de production des énergies renouvelables en Champagne Ardenne ................ 8 Figure 2 : Objectifs de développement des énergies renouvelables en Champagne Ardenne ... 9
Figure 3 : Evolution des performances énergétiques exigées par les réglementations
thermiques ................................................................................................................................ 11 Figure 4 : Rose des vents de 1971 à 2000, Station Météo France Reims Courcy .................... 19 Figure 5 : Potentiel géothermique de la commune de Cormontreuil ....................................... 34 Figure 6 : Provenance du gisement théorique de bois supplémentaire mobilisable par types de
ressource en tonnes (source PCAER Champagne Ardenne) .................................................... 37 Figure 7 : Evolution annuelle des irradiations solaires ............................................................ 39 Figure 8 : Schéma de principe d'une chaufferie bois ............................................................... 45
LISTE DES ANNEXES
Annexe 1 : plan des réseaux
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I. HISTORIQUE, PCET, SCOT, PLU, PRISE EN COMPTE DES
ENR DANS LES DOCUMENTS DE DEVELOPPEMENT DU
TERRITOIRE La commune de Cormontreuil souhaite créer une ZAC en continuité de la zone commerciale
Cormontreuil / Les Parques / Les Blancs Monts, sur une surface d'environ 25 hectares, avec
une partie dédiée aux commerces (continuité immédiate de la zone des Blancs Monts
existante) et une partie, à l'Est dédiée à l'activité économique (nouvelles activités et
relocalisation/extension d'activités existantes).
La première loi issue du Grenelle de l'Environnement adoptée par l'Assemblée nationale le 29
juillet 2009 définit 13 domaines d'action visant à réduire les émissions de gaz à effet de serre.
Parmi ces domaines d’action, le recours aux énergies renouvelables est particulièrement mis
en avant. L'article L300-1 du code de l'urbanisme précise notamment :
« TOUTE ACTION OU OPERATION D'AMENAGEMENT FAISANT L'OBJET D'UNE
ETUDE D'IMPACT DOIT FAIRE L'OBJET D'UNE ETUDE DE FAISABILITE SUR LE
POTENTIEL DE DEVELOPPEMENT EN ENERGIES RENOUVELABLES DE LA ZONE, EN
PARTICULIER SUR L'OPPORTUNITE DE LA CREATION OU DU RACCORDEMENT A
UN RESEAU DE CHALEUR OU DE FROID AYANT RECOURS AUX ENERGIES
RENOUVELABLES ET DE RECUPERATION. »
Conformément à cet article, le présent document a pour objectif de dresser un état initial des
potentiels de développement des énergies renouvelables de la future ZAC des Blancs Monts.
Il définit notamment les possibilités d'implantation de système centralisé permettant de
fournir l'énergie nécessaire aux bâtiments à travers des réseaux de chaleur par exemple.
Cette étude vise également à définir la part relative à l'énergie dans l'impact environnemental
global du projet.
En effet, l’évolution culturelle et réglementaire impose la réalisation de bâtiments de plus en
plus performants (approche bioclimatique, meilleure isolation, utilisation d’équipements
performants et d’énergies renouvelables) afin de limiter globalement l’impact du secteur du
bâtiment sur l’appauvrissement des ressources fossiles et sur le dérèglement climatique.
I-1. HISTORIQUE REGLEMENTAIRE ET LUTTE CONTRE LE RECHAUFFEMENT
CLIMATIQUE Les démarches visant à encourager le développement des énergies renouvelables répondent à
deux objectifs principaux à l’échelle mondiale :
• lutter contre le réchauffement climatique en réduisant les émissions de gaz à effet de
serre issues de ressources non renouvelables ;
• tendre vers une autonomie énergétique qui se passerait des énergies fossiles.
I-1-1. AU NIVEAU INTERNATIONAL
Le Protocole de Kyoto, ratifié en 1997 est en vigueur depuis 2005. Il est arrivé à échéance en
2012. Il avait pour objectif de stabiliser les émissions de CO2 au niveau de celles de 1990 à
l’horizon 2010.
En décembre 2009 s’est tenue la Conférence internationale de Copenhague : 15ème
conférence annuelle des représentants des pays ayant ratifié la Convention-cadre des Nations
unies sur le changement climatique et 5ème rencontre des États parties au protocole de Kyoto,
elle devait être l'occasion de renégocier un accord international sur le climat prenant la suite
du protocole de Kyoto. Elle a été considérée comme un échec partiel par beaucoup, car, bien
7
qu’ayant abouti à une déclaration politique commune, elle n’a pas défini de cadre
contraignant.
La 21ème conférence s'est tenue à Paris (COP21) et a réunie 195 pays. Elle a permis de fixer
comme objectif une limitation du réchauffement mondial entre 1,5°C et 2°C d'ici 2100.
I-1-2. AU NIVEAU EUROPEEN ET NATIONAL
Dans le cadre des accords de Kyoto, la communauté européenne a fixé l’objectif
communautaire : “3 X 20 en 2020” :
• réduction de 20 % des émissions de gaz à effet de serre d’ici 2020 par rapport à
1990 ;
• 20 % d’énergies renouvelables en Union Européenne en 2020 ;
• baisse de 20 % de la consommation d’énergie par rapport aux projections pour
2020.
Parallèlement, la France s’est engagée à tenir le Facteur 4 : diviser par 4 ses émissions de
gaz à effet de serre d’ici 2050.
Depuis 2007, le Grenelle de l’Environnement a accéléré l’évolution des règlementations au
niveau français, notamment celle de la règlementation thermique des bâtiments neufs et
existants.
Enfin, la Loi relative à la transition énergétique pour la croissance verte a été publiée au
Journal Officiel du 18 août 2015 et va permettre à la France de contribuer plus efficacement à
la lutte contre le dérèglement climatique.
Elle fixe un certain nombre d'objectifs :
• moins 40% d'émissions de gaz à effet de serre en 2030 par rapport à 1990
• moins 30 % de consommation d'énergie fossiles en 2030 par rapport à 2012
• Porter la part des énergies renouvelables à 32% de la consommation finale d'énergie
en 2030 et à 40% de la production d'électricité
• Réduire la consommation énergétique finale de 50% en 2050 par rapport à 2012
• Diversifier la production d'électricité et baisser à 50 % la part du nucléaire à l'horizon
2025
I-1-3. AU NIVEAU LOCAL
Des processus régionaux ou à l'échelle de communautés de communes sont également à
l'œuvre. De plus en plus de territoires engagent des Plans Climat Air Energie Régional
(PCET).
Au niveau de la région Alsace Champagne-Ardenne Lorraine et plus précisément de
l'ancienne région Champagne-Ardenne, le projet de Schéma Régional Climat Air Energie
Régional fixe des objectifs de réduction d'émissions de gaz à effet de serre, d'efficacité
énergétiques et de couverture par les énergies renouvelables.
Il fixe une feuille de route d'ici 2020 et 2050 pour réduire les émissions de gaz à effet de serre,
s'adapter au changement climatique, et améliorer la qualité de l'air.
Il reprend des orientations et des objectifs qui constituent la composante stratégique du
PCAER pour atteindre les 6 finalités visées :
- réduire les émissions de gaz à effet de serre d’au moins 20% d’ici à 2020 ;
- favoriser l’adaptation du territoire au changement climatique ;
- réduire les émissions de polluants atmosphériques afin d’améliorer la qualité de l’air, en
particulier dans les zones sensibles ;
8
- réduire les effets d’une dégradation de la qualité de l’air sur la santé, les conditions de vie,
les milieux naturels et agricoles et le patrimoine ;
- réduire d’ici à 2020 la consommation d’énergie du territoire de 20% en exploitant les
gisements d’économie d’énergie et d’efficacité énergétique.
- accroitre la production d’énergies renouvelables et de récupération pour qu’elles
représentent 45% (34% hors agrocarburants) de la consommation d’énergie finale à l’horizon
2020. La Région Champagne-Ardenne, possédant d’importants atouts en matière de
production d’énergies renouvelables et ayant déjà créé une dynamique, pourra dépasser les
objectifs nationaux (le SRE s’inscrit dans cet objectif) ;
Bilan de production d'énergies renouvelables
Figure 1 : Bilan de production des énergies renouvelables en Champagne Ardenne
Le bilan du PCAER fait apparaître que :
- la production d’agrocarburants représente près de la moitié de la production régionale ;
- le bois énergie est une autre source importante d’énergie renouvelable ;
- la production d’électricité éolienne est également très bien représentée. La Champagne-
Ardenne se distingue par un fort développement de l’éolien au cours des dernières années.
Avec 891 MW (2010), elle arrive en première position en matière de puissance installée
raccordée au réseau (sur 6397 MW en France) ;
- les autres sources d’énergie représentent 4% de la production régionale : systèmes de
pompes à chaleur, unités de production et valorisation du biogaz, incinération des déchets,
production d’hydroélectricité, photovoltaïque…
La Champagne-Ardenne, avec 19,7 %, atteint donc déjà quasiment les objectifs du Grenelle
en matière de production d'énergies renouvelables. Il s'agit d'une particularité remarquable. La
Champagne-Ardenne possède d’importants atouts en matière de production d’énergies
renouvelables ; elle peut poursuivre sa dynamique et dépasser les objectifs nationaux fixés à
23 % de production d’énergies renouvelables dans la consommation d’énergie finale en 2020.
9
Figure 2 : Objectifs de développement des énergies renouvelables en Champagne
Ardenne
Le PCAER définit les orientations et objectifs régionaux pour répondre aux six finalités qu'il
s'est fixé. En ce qui concerne les énergies renouvelables 4 orientations stratégiques ont été
définies :
Tableau 1 : Orientations stratégiques pour le développement des énergies renouvelables
(source : PCAER)
10
La filière bois est concernée par 3 orientations :
Tableau 2 : Orientations stratégiques pour le développement de la filière bois (source :
PCAER)
En ce qui concerne la consommation énergétique et notamment le secteur résidentiel et
tertiaire, selon le PCAER, avec une consommation unitaire de chauffage évaluée en moyenne
à 345 kWh/m2 /an, les bâtiments de Champagne-Ardenne sont bien plus énergivores que la
moyenne nationale évaluée à 210 kWh/m2 /an. Il est possible d’agir en réduisant la
consommation des bâtiments existants (isolation thermique, équipements, comportement des
usagers) et des bâtiments neufs (RT 2012).
Afin de remplir cet objectif, 5 orientations stratégiques ont été définies :
Tableau 3 : Orientations stratégiques pour l'amélioration de la performance énergétique
des bâtiments (source : PCAER)
Plus localement, au niveau de la zone d'étude, la région rémoise dispose d'un Schéma de
Cohérence Territoriale (SCoT) approuvé par le comité syndical du Syndicat Intercommunal
d'Etude et de Programmation de la Région Urbaine de Reims le 3 décembre 2007.
La ville de Cormontreuil est également dotée d'un Plan Local d'Urbanisme.
Selon l'observatoire des Plans Climat-Energie Territoriaux, Reims Métropole s'est engagée
dans la démarche PCET en juin 2008 (date de lancement). Celui-ci en est à l'étape de
construction.
Selon l'analyse de l'état initial de l'environnement, réalisée au sein du SCoT de la région
Rémoise, en termes d'énergie renouvelable, le bois représente une source non-négligeable Le
taux de boisements reste limité dans la Marne.
Les cultures énergétiques représentent environ 2739 ha en Champagne-Ardenne (2003)
concentrées dans la Marnes et les Ardennes. Ces cultures sont amenées à se développer dans
la région avec le pôle de compétitivité industries et Agro-ressources, dont l'un des éléments
axés sur la production de biocarburant est implanté à Bazancourt. Cette exploitation des
cultures énergétiques constitue un atout fort du territoire du SCoT avec l'usine Cristanol.
En termes d'énergie éolienne, un Schéma éolien régional a été élaboré. La montagne de
Reims et le site de Moronvilliers doivent être impérativement exclus de l'implantation
11
d'éoliennes, les sommets du plateau dans la partie Ouest du SCoT (Tardennois) paraissent
adaptés à de telles implantations selon le SRE.
En ce qui concerne l'énergie solaire, l'essentiel des sites équipés sont des habitations isolées,
des châteaux d'eau ou des gîtes ruraux.
Le PLU Communal, assorti d'Orientation d'Aménagement et de Programmation en cohérence
avec le PADD s'inscrit en complémentarité du règlement. Elles traduisent les intentions
locales et précisent par voie graphique les principes d’aménagement retenus sur chacun des
sites de projet.
Les orientations générales intègrent notamment les objectifs de développement durable avec
la réduction des émissions de gaz à effet de serre, la maîtrise de l'énergie et la production
énergétique à partir de sources renouvelables.
I-2. EVOLUTION DE LA REGLEMENTATION THERMIQUE EN FRANCE
Le grenelle de l’environnement a accéléré l’évolution des règlementations thermiques.
La RT 2005 fait donc place entre 2011 et 2013 à la RT 2012.
Le niveau de performance énergétique des futurs bâtiments
et la place des énergies renouvelables dans une opération
d’aménagement seront donc fortement impactés par cette
évolution.
Figure 3 : Evolution des performances énergétiques exigées par les réglementations
thermiques
Selon la RT2012, la consommation d'énergie primaire, pour un bâtiment répondant aux
nouvelles normes, doit être de 50 kWhep/m²/an (moyenne nationale reportée à 65
kWhep/m²/an dans le Nord-est de la France, source Ademe). L'objectif annoncé étant
d'atteindre le niveau de performance de bâtiment à énergie positive à l'horizon 2020.
Extraits du site officiel http://www.plan-batiment.legrenelle-environnement.fr :
Ce qui ne change pas :
- les exigences à respecter seront de deux types : des exigences de performances globales
(consommation d’énergie et confort d’été) et des exigences minimales de moyens ;
- la RT 2012 s’articule toujours autour de cinq usages énergétiques : chauffage, climatisation,
production d’eau chaude sanitaire, éclairage et auxiliaires (ventilation, pompes…).
Ce qui change :
- les exigences de performance énergétique globales seront uniquement exprimées en valeur
absolue de consommation pour plus de clarté : niveau moyen très performant exigé, à 50
12
kWh/m²/an (et non plus en valeur relative par rapport à une consommation de référence
recalculée en fonction du projet), modulé en fonction de l’altitude et de la zone climatique du
projet notamment.
- l’introduction d’une exigence d’efficacité énergétique minimale du bâti pour le chauffage, le
refroidissement et l’éclairage artificiel. Cette exigence prendra en compte l’isolation
thermique et permettra de promouvoir la conception bioclimatique d’un bâtiment ;
- la suppression des exigences minimales n’ayant plus lieu d’être dans le nouveau cadre
technique fixé ;
- l’introduction de nouvelles exigences minimales traduisant des volontés publiques fortes :
obligation de recours aux énergies renouvelables, obligation de traitement des ponts
thermiques (fuites de chaleur), obligation de traitement de la perméabilité à l’air des
logements neufs, etc.
NB: Une nouvelle réglementation thermique est prévue en 2020 : la RT 2020. Elle devra
mettre en œuvre les bâtiments à énergie positive. Selon l'avancement des aménagements,
certaines constructions de la futures ZAC des Blancs Monts seront soumises à cette
réglementation.
II. PRESENTATION DE L'OPERATION, PRESCRIPTION
REGLEMENTAIRES II-1. LOCALISATION GEOGRAPHIQUE DE LE VILLE DE CORMONTREUIL
La commune de Cormontreuil est une commune périurbaine du Sud-est de la ville de Reims.
L'agglomération de Reims Métropole se situe au carrefour de l'autoroute n°4 qui relie la ville
de Paris à la frontière Franco-allemande.
Le projet se situe au Sud-est du territoire communal, en limite Nord de l'autoroute n°4.
Carte 1 : Localisation de la commune de Cormontreuil et du site d'étude (Source IGN)
Site d'étude
13
Carte 2 : Carte IGN au format 1/25 000 ème (source : Infoterre)
Site d'étude
14
II-2. PERIMETRE DE L'ETUDE
Le projet d’aménagement du secteur les Blancs Monts est situé sur la Commune de
Cormontreuil, en continuité la zone commerciale Cormontreuil / Les Parques / Les Blancs
Monts. Le site d'étude est actuellement occupé par des terres cultivées (blé/orge) et propose
une topographie avec un dénivelé négatif selon l'axe Sud-Nord.
Carte 3 : Photographie aérienne du site d'étude
La réalisation de l'opération d'aménagement de la ZAC prévoit la viabilisation d'une
superficie d'environ 25 hectares qui peut se diviser en deux parties.
1. partie dédiée aux commerces : vocation dominante sur le site, celle-ci se situera en
continuité immédiate de la zone des Blancs Monts existantes. Cette zone comprendra
notamment les parcelles à vocation commerciale pour la relocalisation de commerces
existants.
2. partie dédiée à l'activité économique : située à l'Est du site et en continuité de la zone des
Nuisements, cette partie se présentera sous la forme de parcelles viabilisées et aura pour
objectif d'accueillir les nouvelles activités et de répondre à une demande de
relocalisation/extension d'activités existantes.
Le scénario d'aménagement retenu s'adapte à la morphologique du site et à ses atouts. Il
permet de dégager une surface de 191 000 m2 de lots commercialisables.
Il s'appuie également sur les principes à inscrire au sein de la ZAC et retenus lors de l'étude
des enjeux du site. A savoir:
• Mise en place d'un axe de désserte structurant non rectiligne
• Connexion de cet axe avec le réseau viaire
• Gestion des eaux pluviales aux points bas du site
• Mise en place d'une coulée verte au droit de la conduite gaz Feeder
15
• Traitement paysager poreux en marge de l'autoroute sur une bande de 15 m de large
• Ouverture paysagère vers les Monts Ferrés
Carte 4 : Principes à inscrire pour la future ZAC des Blancs Monts 2
La prise en compte de ces principes et des orientations programmatiques a permis d'aboutir au
plan de masse suivant :
Carte 5 : Plan de masse de la future ZAC des Blancs Monts 2
II-3. PROGRAMMATION
Sur la base du plan de masse présenté précédemment, le projet d'aménagement retenu
s'appuiera sur la topographie du site afin de tracer la voie structurante du site selon l'axe Est-
16
Ouest. Il permet de dégager des fonds de lots de profondeur maximale, notamment pour les
parcelles adossées à l'autoroute A4.
De plus petites parcelles seront créées à l'Est du site, où la topographie est la plus plane.
Une trame verte et bleue (gestion des eaux pluviales) au droit de la conduite de gaz Feeder
viendra structurer l'organisation de la ZAC.
La programmation du site de projet d'environ 25 hectares permettra de dégager plus de 19
hectares de lot à commercialiser, pour environ 6 hectares d'espaces publics.
Programmation du site:
Surfaces Superficie Pourcentage
Surfaces à commercialiser
(espaces privatifs)
191 000 m2 76 %
Espaces publics (voiries, noues
et bassins paysagers,
cheminement doux au droit de la
conduite Feeder)
61 400 m2 24 %
Tableau 4 : Programmation de la future ZAC des Blancs Monts 2
Détail des surfaces à commercialiser projetées : Surfaces de plancher (SdP)
constructibles maximales par activité développées dans le cadre du dossier de réalisation de
la ZAC.
Tableau 5 : Surfaces à commercialiser et affectation
Conformément à la loi Alur qui a modifié l'article L.123-1-5 du code de l'urbanisme, les PLU
ne permettent plus de définir un Coefficient d'Occupation des Sol (SOL) pour une zone
donnée.
En conséquence, dans le cas présent et afin de déterminer une surface plancher du projet, le
coefficient fixé pour la zone Naxb du précédent POS a été retenu, soit un COS de 0,4 en
raison du passage de la canalisation de gaz.
Pour toute affectation confondue (191 000 m2), Afin d'obtenir la surface de plancher théorique
du projet, il a donc été considéré un coefficient d'occupation des sols de 0,4, soit une surface
de plancher de 63 410 m2.
17
III. ETAT INITIAL III.1. APPROCHE CLIMATIQUE
La station de Reims-Courcy permet de mesurer le climat de la Marne. Celle-ci est située à 91
mètre d'altitude.
Le climat du département est de type océanique dégradé et est sous influence du climat
continental ce qui explique les hivers frais, les étés doux et les pluies assez fréquentes mais
souvent peux abondantes (51 mm en moyenne) et réparties tout au long de l'année.
Le nombre d'heures d'ensoleillement par an est de 1705 heures.
Les mois les plus froids sont ceux de janvier et février, tandis que les mois de juillet et août
constituent les mois les plus chauds de l'année.
Données climatiques sur la station de Reims-Courcy (source : Météo France - Site de Reims-
Courcy) :
Mois jan. fév. mars avril mai juin jui. août sep. oct. nov. déc. année
Température
minimale moyenne
(°C)
0,1 0 2,3 3,7 7,7 10,5 12,4 12,2 9,5 6,6 2,9 1,4 5,8
Température
moyenne (°C) 2,8 3,5 6,6 8,9 13,1 15,9 18,3 18,2 14,9 10,9 6,1 4 10,2
Température
maximale moyenne
(°C)
5,5 7 10,8 14 18,4 21,3 24,1 24,2 20,1 15,1 9,3 6,6 14,7
Ensoleillement (h) 63 73 128 163 214 218 229 239 156 108 66 47 1 705
Précipitations (mm) 44 40 51 45 59 58 56 58 53 55 52 57 617,8
Tableau 6 : Données climatiques sur la station de Reims-Courcy
Tableau 7 : Normal de température sur la commune de Cormontreuil (Sources: PVGIS)
Le site "PVGIS Solar irradiation data" du centre de recherche de la direction générale de la
commission européenne, permet de donner, en fonction des coordonnées GPS du site d'étude;
18
les Degrés Jours Unifiés. Le tableau ci-dessous récapitule les DJU sur une année pour la
commune de Cormontreuil (Location: 49°12'43" North, 4°3'37" East, Elevation: 98 m a.s.l)
Tableau 8 : DJU à proximité de la zone d'étude (Source : PVGIS)
Les DJU représentent la rigueur climatique d'un site. Plus ils sont élevés et plus l'hiver et rude.
Sur la commune de Cormontreuil et sur une année, les DJU s'élèvent à 2622.
La rose des vents du département de la Marne, issue de la station météorologique de Courcy (
12 km au Nord de Cormont) de 1971 à 2000, informe sur la fréquence et la puissance des
vents. Elle souligne l'existence d'une direction dominante : Sud-Ouest avec un groupe de
vitesse supérieur à 29 km/h.
19
Figure 4 : Rose des vents de 1971 à 2000, Station Météo France Reims Courcy
L'orientation du site, l'intégration des éléments existants et la topographique du terrain
permettent de définir les zones les plus exposées aux vents.
L'enjeu sur la zone est donc de protéger les bâtiments et les espaces publics des vents les plus
fréquents du Sud-Ouest.
20
Carte 6 : Sens des vents dominants et zones bâties au droit du site d'étude
Les ZAC existantes situées au Nord de la future ZAC des Blancs Monts ne permettront pas
une protection contre le vent. La bande 15 mètres de largeur plantée le long de l'autoroute
permettra de réduire les gènes occasionnées par les vents du Sud-Ouest.
III-2. TOPOGRAPHIE
La topographie du la commune de Cormontreuil présente un dénivelé négatif selon l'axe Sud-
Nord, avec au Sud les Monts ferrés (côte de 155 m) et au Nord du site d'étude, la vallée de la
rivière Vesle (côte de 79 m).
21
Carte 7 : Topographie de la zone d'étude
Sur le site d'étude la topographie suit sensiblement le même schéma avec les points hauts le
long de l'axe autoroutier.
La future ZAC des Blancs-Monts présente des versants avec de pentes de 2,2 % à 3.3%
Carte 8 : Topographie du parcellaire retenu pour la future ZAC
2,6 % 3,3%
2,2 %
22
Etant donné la faible pente du site, Les futures constructions pourront tirer le meilleur parti
des conditions du site et de son environnement. L'exposition Sud permettra, grâce à une
conception bioclimatique des bâtiments, d'améliorer le confort des utilisateurs (températures,
taux d'humidité, luminosité).
III.3. ENERGIE NON RENOUVELABLE
L’électricité telle que nous la connaissons, n’est pas directement disponible dans la nature. Il
faut la produire à partir d’autres ressources énergétiques : fossiles (charbon, pétrole, gaz
naturel), fissiles (uranium, plutonium) ou renouvelables (soleil, eau, vent, géothermie,
biomasse, valorisation déchets, etc.). Il faut ensuite la transporter et la distribuer jusqu’à son
lieu d’utilisation, grâce à des câbles de capacités décroissantes, depuis les lieux de production
jusqu’à l’usager final, qui forment le ≪ réseau électrique ≫. On parle plutôt d’un ≪ vecteur
énergétique ≫ pour l’électricité que d’une énergie.
Évolution de la production brute d'électricité
TWh 1973 1979 1985 1990 2000 2005 2009 2010 2011 % 2011
Thermique nucléaire 15 40 224 314 415 452 409,7 428,5 442,4 78,7
Thermique classique 119 134 56 48 53 67 58,8 62,8 55,1 9,8
Hydraulique 48 68 64 58 72 58 62,4 67,7 50,7 9,0
Éolien
3 7,9 9,9 12,2 2,2
Photovoltaïque
0,2 0,6 2,0 0,4
Production brute 182 242 344 420 540 576 539,0 569,5 562,4 100,0
Tableau 9 : Évolution de la production brute d'électricité
23
L’électricité présente deux particularités majeures : elle se transporte d’un point à un autre à la
vitesse de la lumière dans un milieu ≪ conducteur ≫ (273 000 km/s dans le cuivre), mais elle
est difficilement stockable (à petite échelle dans des batteries, volants d’inertie,
transformation mécanique, etc.). Ces deux caractéristiques structurent fortement à la fois le
système de production et de transport de l’électricité comme ces usages.
L’impact de l’électricité sur l’environnement est principalement lié au mauvais rendement de
production de l’électricité. En effet, uniquement un tiers de l’énergie qui entre dans la centrale
ressortira sous forme d’électricité. La conversion d’énergie primaire Energie Finale est de
2,58.
Dans la majorité des cas, les deux tiers restants sont perdus. Ce mauvais rendement conduit
l’électricité à être une grande consommatrice de ressources (uranium, gaz, charbon, fioul) et
donc une mauvaise élève dans l’approche écologique de l’énergie.
Selon les données du CITEPA (Centre interprofessionnel technique d’études de la pollution
atmosphérique), citées par la brochure "Chiffres clés du Climat 2013" du Ministère de
l'Écologie, la production d'électricité et de chaleur est responsable de 8,9 % des émissions de
gaz à effet de serre (GES) en France en 2010, taux particulièrement bas puisque la moyenne
de l'Union Européenne est de 26 %. Cette bonne performance s'explique par l’importance de
la production nucléaire et hydroélectrique, ainsi que par la part élevée de l'électricité dans le
bilan énergétique français : 23,9 % de l'énergie finale consommée en 2011.
ZOOM SUR L'ANCIENNE REGION CHAMPAGNE ARDENNE
Production nette d’électricité par filière et par région en 2012 :
Carte 9 : Production nette d’électricité par filière et par région en 2012
24
En 2012, pour l'ancienne région Champagne Ardenne, la production d’électricité était
principalement issue du nucléaire. En ce qui concerne la part des énergies renouvelables,
celles-ci sont principalement issues de l'éolien.
FOURNISSEURS D’ÉLECTRICITÉ VERTE
L’électricité verte désigne dans son sens courant une électricité respectueuse de
l’environnement. On l’assimile souvent à l’électricité renouvelable, définie dans la directive
électricité renouvelable 2001 comme l’électricité produite à partir de "sources d’énergie non
fossiles renouvelables".
L’Union européenne s’est engagée à ce que 21 % de sa consommation brute d’électricité soit
produite à partir de sources renouvelables en 2010. Chaque état membre s’est vu attribuer des
objectifs indicatifs ; il est de 21 % pour la France.
Différents systèmes permettent de soutenir l’électricité verte, ce sont principalement les tarifs
d’achat (le producteur vend son électricité a un prix fixe a l’avance) et les certificats verts
(obligation d’une part d’électricité verte dans le mix avec la création d’un marché). D’autres
instruments viennent compléter ce marché : les appels d’offre, les incitations fiscales et le
marché volontaire de l’électricité verte. Ce dernier concerne les consommateurs souhaitant
une certaine quantité d’électricité verte dans le mix qu’ils reçoivent.
Pour y apporter des réponses, aider le consommateur à choisir et améliorer les offres vertes
présentes sur le marché, un label est créé par le CLER et le WWF (http://www.cler.org). En
France, la plupart des fournisseurs d’électricité proposent des offres vertes. Le consommateur
a ainsi la possibilité de faire le choix de consommer une électricité provenant de sources
d’énergie renouvelables. Plusieurs de nos voisins ont davantage de recul sur ce type de
produits car la libéralisation du marché de l’électricité est antérieure. Dans ces pays, des
labels ont été créés pour indiquer au consommateur la qualité des offres vertes (Ok Power,
Naturemade Star, ...).
Ainsi dans une démarche volontariste de réduction du bilan carbone des consommations
énergétiques du site, l’aménageur pourrait inciter futurs usagers de l’électricité à consulter
les différents fournisseurs d’électricité verte. Les fournisseurs proposent différents tarifs avec
des taux d’électricité verte variant de 25 à 100 %.
L’ensemble des fournisseurs d’énergie est référencé sur le site internet www.energie-info.fr
LE GAZ NATUREL
Le gaz naturel est une énergie fossile comme le fioul. Sa combustion rejette cependant
légèrement moins de CO2 que le fioul à énergie produite équivalente. Le gaz naturel est
acheminé par des canalisations terrestres, ou sous forme liquéfiée par voie maritime.
Le raccordement du territoire en fait une énergie facile d’accès, moins chère que le fioul.
Le réseau gaz actuel dessert la ville de Cormontreuil, une extension de réseau est prévue dans
le cadre de la ZAC.
Le gaz est préféré à l’électricité dans le cadre des études thermiques pour des raisons de
conversion conventionnelle Ep/Ef=1. Il peut être envisage comme énergie d’appoint pour le
chauffage ou l’ECS avec des chaudières haut rendement, PAC gaz à absorption et
éventuellement une micro cogénération.
25
Par contre, ce système reste ≪ nocif ≫ pour les émissions de Gaz à Effet de Serre GES par
kWh produit. De plus, en l’actualité, et étant donné les évènements internationaux, il existe
une croissance du prix du kWh.
Nous énumérons les différents systèmes de production de chauffage et ECS que nous
considérons pertinentes pour l’aménagement de la ZAC, sans exclure les systèmes dits
classiques :
_ Chaudière gaz à condensation : comme une chaudière classique, une chaudière à
condensation brûle du gaz pour produire de la chaleur. Au lieu d'en rejeter une partie sous
forme de fumée chaude, la chaudière a condensation refroidit la fumée jusqu'à la rendre
liquide, pour récupérer le maximum de chaleur.
Rendement de 102 à 109%. Faible encombrement et puissances adaptées pour habitat basse
consommation, individuel ou collectif.
_ PAC gaz a absorption : il s’agit d’une pompe à chaleur dont le cycle thermodynamique est
mis en mouvement par une compression thermochimique, assurée par un simple bruleur gaz
naturel. Elle a la possibilité de travailler en cycle inverse (Rafraichissement). Rendement
d’environ 160% (selon fabricant). Puissances de 17 kW jusqu’à 42kW en chauffage et 17 kW
en rafraichissement. Ce type de production est idéal pour le collectif, avec système d’émission
basse température et le couplage avec un système solaire thermique est envisageable.
_ Système combiné : équipement hybride compact de chauffage et distribution ECS, plus pour
applications domestiques. La pompe à chaleur couvre la quasi-totalité des besoins calorifiques
de base. La chaudière à condensation vient en appoint lors des périodes de grand froid. Le
système hybride s'installe comme une chaudière : pas d'intervention sur le toit, pas de
problèmes d'étanchéité, pas de connexion frigorifique. Puissance d’environ 25 kW avec, ou
non, préparateur ECS intégré.
_ Chaudière gaz cogénération : centrale de production de chaleur (chauffage et ECS) et
d’électricité, basée sur le principe de micro-cogénération (Moteur Stirling de 1 kWe et de 9 à
16kWth) à condensation. Ce système est capable de satisfaire 100% des besoins annuels
d’une habitation basse consommation en chauffage et ECS et environ 30% de l’électricité
(l’électricité non consommée est renvoyée sur le réseau de distribution). Encombrement égal a
celui d’un lave-linge. Rendement supérieur à 90%.
Dans le cadre du projet d’aménagement de la ZAC, nous avons un avis favorable vis-à-vis de
l’utilisation du gaz comme système de production, chauffage, ECS, à condition d’installer des
équipements performants.
LE GAZ PROPANE EN BOUTEILLE
Le gaz en bouteille (propane) peut également être utilisé lorsque le gaz naturel n’est pas
disponible. Ce gaz est directement issu du pétrole et son utilisation constitue également un
appauvrissement des ressources. Il est plus polluant que le gaz naturel mais moins que le
fioul. L’impact visuel des citernes de propane peut être particulièrement fort.
Nous ne conseillons pas l’utilisation du gaz en bouteille sur la future ZAC pour l’ensemble de
ces inconvénients.
LE FIOUL
Le fioul a tendance à disparaitre dans les installations neuves depuis maintenant plusieurs
années. Initialement peu cher, il a connu ses dernières années des augmentations très
importantes, directement indexées sur le cours du pétrole. D’autre part, le fioul a un impact
26
important sur le dérèglement climatique par ses rejets carbones, et parfois soufrés. C’est
également une source fossile qu’il serait nécessaire de préserver davantage.
III.4. RESEAUX D'ENERGIE DESSERVANT LE SITE
Selon le plan des réseaux fourni en annexe 1, des lignes de transport d'énergie électrique et
des conduites de gaz sont recensées à proximité du site d'étude. Ces deux sources d'énergie
sont à prendre en compte dans la présente étude.
III.5. LES PRATIQUES DES ZONES PERIPHERIQUES (PARQUES, LES BLANCS MONTS)
Selon l'étude du cabinet CHSHMANN & WAKEFIELD sur le pôle commercial de
Cormontreuil (10 mai 2012), la plupart des locaux commerciaux ont été construit entre 1980
et 1989. Avec, pour les constructions les plus récentes (2009 à 2010), la mise en place de
panneaux photovoltaïque.
Carte 10 : Ancienneté des locaux commerciaux à proximité de la future ZAC des Blancs
Monts
Tableau 10 : Caractéristiques des bâtiments existants à proximité de la zone d'étude
27
Toujours selon la même étude, la majorité des bâtiments de la zone des Parques (Gémo et
C&A) présente d'importants écarts avec la réglementation thermique (RT) en vigueur et
constituent un pôle particulièrement énergivore.
Le site Boulanger est conforme à la RT2000, les enseignes Conforama et Toys'R'us à la
RT2005.
IV. IMPACTS DU PROJET SUR LA CONSOMMATION D'ENERGIE
Quatre postes de consommation d'énergie sont prévisibles sur la création de la ZAC :
• la consommation d'énergie pour les bâtiments : le chauffage, l'éclairage, la ventilation, la
production d'eau chaude sanitaire, la climatisation ;
• la consommation d'énergie liée aux activités des occupants : appareils électriques et
électroniques, électroménager, audiovisuel, etc. ;
• la consommation d'énergie pour l'éclairage des espaces publics de la zone ;
• la consommation de carburants pour les engins à moteur : véhicules légers, engins de
chantier.
Les impacts prévisibles sont donc une augmentation des besoins en énergie d'origine fossile et
électrique, et des émissions de gaz à effet de serre sont liées.
A ce stade des études, la programmation sur la future ZAC prévoit la construction d'environ
67 440 m2 de surface commerciales ou artisanales.
Consommation d'énergie prévisionnelle des bâtiments au titre de la RT2012.
Pour des logements la RT 2012 fixe une consommation conventionnelle maximale d'énergie
primaire du bâtiment, Cepmax, déterminée comme suit :
Cepmax = 50 * Mctype * (Mcgéo + Mcalt + Mcsurf + McGES)
Avec :
• Mctype : coefficient de modulation selon le type de bâtiment ou de partie de bâtiment
et sa catégorie CE1/CE2)
• Mcgéo : coefficient de modulation selon la localisation géographique
• Mcalt : coefficient de modulation selon l'altitude
• Mcsurf : pour les maisons individuelles ou accolées et les bâtiments collectifs
d’habitation, coefficient de modulation selon la surface moyenne des logements du
bâtiment ou de la partie de bâtiment ; •
• McGES : coefficient de modulation selon les émissions de gaz à effet de serre des
énergies utilisées. • Les valeurs des coefficients de modulation sont définies à l’annexe
VIII.
Dans le cas de la présente simulation, seuls les coefficients de modulation Mcgéo et Mcalt
peuvent être déterminés précisément. Les données restantes devront faire l'objet de précision
en fonction des affectations des parcelles viabilisées (commerce, artisanat, locaux climatisés,
...).
La RT2012 relative aux caractéristiques thermiques s'applique à tous les bâtiments dont la
température normale d'utilisation est supérieure à 12°C. Dans le cas précis de la future ZAC
des Blancs Monts (zone climatique H1b), le seuil de consommation pour le chauffage, l'ECS,
la ventilation, l'éclairage et les auxiliaires est donc de 65 kWhep/m²/an.
La consommation théorique de la future zone serait donc de
67 440 * 65 = 4 383 600 kWhep /an.
Elle correspond à la consommation que pourra avoir l'ensemble des bâtiments du projet
soumis à la réglementation thermique de 2012. À titre de comparaison, pour une même
28
superficie, un quartier composé de bâtiment soumis à la RT2005 (seuil de consommation
maximum de 130 kWep/m2/an), avait une consommation théorique 2 fois supérieure.
V - OPPORTUNITES DE DEVELOPPEMENT DES ENERGIES
RENOUVELABLES
Afin de réduire les émissions de gaz à effet de serre liées à la consommation des énergies
fossiles et de l’énergie électrique, différentes sources d'énergie renouvelable peuvent être
mobilisées sur la future ZAC.
Les énergies renouvelables représentent les sources énergétiques qui peuvent être utilisées
sans que leurs réserves ne s’épuisent. En d’autres termes, les énergies renouvelables doivent
globalement avoir une vitesse de régénération supérieure à la vitesse d’utilisation.
Cette définition permet de classer dans cette catégorie de nombreux types d’énergie :
V.1. LA PRODUCTION INDIVIDUELLE DE CHALEUR
A. LE SOLAIRE THERMIQUE
L’énergie solaire passive : Le solaire passif est la moins chère et l’une des plus efficaces.
Elle entre directement dans ce que l’on appelle communément l’approche bioclimatique :
l’idée simple est d’orienter et d’ouvrir au maximum les façades principales du bâtiment au
sud. Il convient cependant d’intégrer des protections solaires (casquettes solaires, volets) pour
limiter les apports en mi-saison et en été afin d’éviter les surchauffes. Cette énergie est
directement liée au plan masse de la ZAC et à l’organisation des bâtiments sur chaque
parcelle.
Solaire Thermique
Les panneaux solaires thermiques permettent de produire de l'eau chaude à partir de l'énergie
du soleil. Cette eau chaude peut-être utilisée pour la production d'eau chaude sanitaire (ECS)
mais également comme énergie de chauffage grâce à des systèmes Solaire Combinés (SSC).
Descriptif :
29
Il s’agit d’un système de fourniture de chaleur complémentaire : les niveaux d’ensoleillement
en France et le rendement des panneaux ne permettent pas d’être autonome en production
d’énergie.
Un chauffe-eau solaire couplé directement ou indirectement à une chaudière classique permet
de réduire son coût d’utilisation en préchauffant l’eau utilisée. La chaudière utilisera
seulement de l’énergie pour maintenir l’eau à température adéquate.
Les panneaux solaires thermiques sont intéressants lorsque les besoins en eau chaude sont
relativement constants et assez signifiants, ce qui peut être le cas dans certaines activités
artisanales ou pour des entreprises ayant des obligations sanitaires pour le personnel.
Carte 11 : zones climatiques françaises
Le dimensionnement d’une installation de chauffe-eau solaire individuelle (CESI) doit
évaluer la surface de capteurs à installer ainsi que le volume du ballon de stockage permettant
de répondre aux besoins en eau chaude journalier selon les conditions climatiques locales. La
Marne est localisée en zone H1b ce qui signifie, que pour subvenir aux besoins d'une ou deux
personnes, la surface des capteurs est évaluée à 3 à 4 m² et le volume du ballon à 100 à 150 L
Cormontreuil
30
tandis que pour 5 à 6 occupants les ordres de grandeurs seront respectivement de 5 à 6 m²
pour un ballon de 250 à 350 L.
NB : Le coût d'installation est d'environ 1000 € par m2 de panneaux solaires installés (dont
système de production d'eau chaude + distribution).
Les installations de panneaux solaires thermiques en collectif bénéficient en 2016 d'aides au
titre du Fond chaleur
B. LA GEOTHERMIE
L’énergie issue de la chaleur originelle de la terre peut également être considérée comme de
l’énergie renouvelable car la quantité d’énergie stockée dépasse également de loin les échelles
de temps humain. Elle peut cependant être récupérée uniquement lorsque des failles
particulières lui permettent de remonter proche de la surface. Certaines régions françaises sont
concernées (le bassin parisien ou l’Est de la France par exemple). La zone d'étude se trouve
dans cette zone.
Elle constitue une alternative pour subvenir aux besoins en chauffage, mais aussi en
refroidissement. Son utilisation doit être encadrée à l’échelle du territoire, puisqu’il s’agit
d’une ressource locale. Actuellement, le développement de la filière est encore limité en
Champagne-Ardenne, notamment de par une préférence culturelle pour d’autres sources
d’énergie renouvelable (comme le bois-énergie).
Selon le PCAER, sur le territoire de la Champagne Ardenne, deux catégories de projet
géothermie sont susceptibles de voir le jour :
• la géothermie basse énergie (température comprise entre 30° et 90°C) : elle concerne
le chauffage urbain, certaines utilisations industrielles, le thermalisme ou encore la
balnéothérapie. L'essentiel des réservoirs exploités se trouve dans les bassins
sédimentaires (profondeur comprise entre 1 000 et 3 000 mètres) ;
• la géothermie très basse énergie (température inférieure à 30°C) : récupération de
l’énergie contenue dans le sous-sol ou les aquifères (profondeur de la nappe inférieure
à 100 mètres), par le biais d’une pompe à chaleur (PAC). Cette énergie est transformée
pour chauffer ou rafraîchir les locaux.
La géothermie très basse énergie, puisant dans des aquifères ou dans le sous-sol peu profond
dont la température avoisine les 30 degrés, est généralement utilisée à une échelle individuelle
pour le chauffage ou la climatisation. L’installation est constituée de capteurs enterrés couplés
à une pompe à chaleur, multiplicateur de calories. Malgré un coût initial assez élevé, cette
technique possède un bon retour sur l’investissement.
Le principe repose sur la captation des calories du sol ou de la nappe d'eau souterraine vers le
bâtiment via un réseau enterré dans lequel circule un fluide caloporteur. Les échanges de
chaleur entre les fluides s'effectuent par l'intermédiaire d'une pompe à chaleur eau/eau ou
sol/eau (PAC) : fonctionnant à l'électricité, elle augmente la pression de l'air pour le
réchauffer à la température désirée.
Le système est d'autant plus rentable que la COP (coefficient de performance) est élevé, c'est
à dire le taux de production de chaleur pour un kWh d'électricité consommé. A l’heure
actuelle, l’échelle de COP s’étend de 1.5 à 4.5 et l’Ademe conseille d’opter pour un COP >
3.3.
Un captage vertical est plus coûteux qu’un système horizontal mais bénéficie d’un meilleur
rendement et les contraintes du terrain sont minimes (capteurs horizontaux nécessitent une
surface de 1.5 à 2 fois la surface chauffée).
31
Les cartes ci-dessous, issues du BRGM, indiquent que le territoire de la ville de Cormontreuil
est situé sur le bassin sédimentaire continu profond.
Carte 12 : gisements géothermiques français, (source : BRGM)
Le site internet Géothermie perspectives de l'ADEME et du BRGM, constitue une base de
données sur le potentiel géothermique de l'ancienne région Champagne Ardennes.
Après l'analyse de la carte du BRGM présentée précédemment, une approche sur
l'hydrogéologie du secteur permet de définir les caractéristiques des nappes sous-jacentes à la
zone d'étude.
Au droit du secteur de l'agglomération rémoise, la nature des affleurements et les différents
piézomètres permettent de distinguer les aquifères suivants :
• L'hydrogéologie du secteur est dominée par la masse de code 3207 "Craie Champagne
Nord" (craie du Sénonien et du Turonien).
• Celle-ci est sus-jacente à la masse d'eau de code 3214 "Albien-Neocomien libre entre
Omain et limite de district.
Cormontreuil
32
Carte 13 : Localisation et coupe schématique des principaux aquifères au droit de la
zone d'étude
Caractéristiques de la craie du Sénonien et du Turonien
La craie constitue le réservoir aquifère principal de la région Champagne-Ardenne, qui
s’étend de la vallée de l’Aisne au Nord à celle de l’Aube au Sud. Il contient une nappe libre
majoritairement alimentée par les pluies efficaces et intensément exploitée pour l'alimentation
en eau potable, l’industrie et l'irrigation. C’est la « Champagne Sèche » (par opposition avec
la « Champagne Humide ») également dénommée champagne crayeuse ou autrefois
champagne « pouilleuse ».
L’épaisseur de la formation crayeuse approche les 300 mètres à l’Ouest de la région mais le
réservoir efficace correspond à une épaisseur moyenne (sous le niveau du sol) beaucoup plus
faible de 30 mètres sous les plateaux à 40 mètres sous les vallées à cours d’eau pérenne.
33
La craie est affectée par différents types de fissuration résultant soit d'efforts tectoniques soit
de phénomènes géomorphologiques (érosion, zones de décompression dans les vallées). Une
fois ouvertes les fissures ont pu s'agrandir et s'élargir sous l'action chimique (dissolution des
carbonates) ou mécanique des eaux souterraines. Cette évolution peut atteindre localement un
stade ultime qui correspond au développement d'un réseau karstique. Les écoulements
souterrains se font essentiellement au gré des réseaux de failles et de fissures qui affectent la
matrice crayeuse, principalement dans celles qui ont pu être élargies par dissolution. Dans les
vallées, où la craie est particulièrement fissurée ou fracturée, les circulations préférentielles
permettent des débits d’exploitation considérables (100 à 300 m3/h) ce qui est loin d’être le
cas sous les plateaux où la craie, restée compacte, ne fournit que des débits faibles (de l’ordre
de 5 à 10 m3/h). La profondeur du niveau d’eau par rapport au terrain naturel ou « niveau
piézométrique » varie de façon saisonnière et interannuelle. Les amplitudes des variations
piézométriques sont également très variables de quelques mètres dans les vallées à cours
d’eau pérenne à une vingtaine de mètres sous les plateaux crayeux.
Toujours selon le site géothermie perspective, à la demande du ministère de l'écologie, du
développement durable et de l'Energie (MEDDE), le BRGM a réalisé une cartographie
règlementaire permettant de définir si l'implantation d'une opération de géothermie de minime
importance présente a priori des risques et/ou des contraintes particulières nécessitant le
recours à l’avis d’un expert.
Carte 14 : zonage réglementaire des opérations de géothermie
Selon cette cartographie, le site d'étude est partagé entre zone éligible à la géothermie minime
et zone éligible à la géothermie minime avec avis d'expert.
Par ailleurs, ce site renseigne également sur le potentiel géothermique de la nappe sous-
jacente (craie du Séno-Turonien) au droit du site d'étude.
Potentiel géothermique sur la commune de Cormontreuil (51172) :
34
Figure 5 : Potentiel géothermique de la commune de Cormontreuil
Positionnement du point sélectionné :
• X(Lambert 2 étendu) : 724576 m
• Y (Lambert 2 étendu) : 2469543 m
• Altitude 105 m
Tableau 11 : potentiel géothermique de l'aquifère sous-jacent à la zone d'étude
En conséquence si la qualité de l'eau n'est pas contre indiquée à l'usage d'une pompe et le
débit d'eau suffisant, le potentiel géothermique est fort.
35
Des sondes géothermiques sont déjà installées à proximité de la zone d'étude. Selon le
BRGM, le forage 01326X157/F1, au 9 rue des compagnons, est utilisé pour les besoins en eau
d'une pompe à chaleur (PAC).
À titre d'information, d’après le logiciel de pré diagnostic existant développé par le BRGM en
partenariat avec la Région Centre, EDF et l'ADEME, les débits de forage permettent
d’identifier des types d’usages différents. Ces usages sont récapitulés ci-après. Débit du forage
(m3/h)
Puissance de chauffage
installée (kW)
Type d’usage
< 8 Moins de 40 Petits bâtiments jusqu’à 500 m² (mairie, école).
De 8 à 20 Moins de 100 Bâtiments jusqu’à 1500 m².
De 20 à 40 De 100 à 200 Grand centre administratif.
Tableau 12 : Usage géothermique en fonction du débit du forage (Source : logiciel
Géothermie-Centre, ADEME, EDF, BRGM, Région Centre).
A priori, la ressource est donc potentiellement développable sur la future ZAC.
Ces premières évaluations permettent uniquement d’estimer l’opportunité de recours à la
géothermie sur nappe et ne remplace pas une étude de faisabilité à l’échelle du bâtiment.
Le Code Minier fixe les règles de recherches et d’exploitation géothermique selon le décret
n°78-498 du 28 mars 1978 article 131 : « Toute personne exécutant un sondage, un ouvrage
souterrain, un travail de fouille quel qu’en soit l’objet, dont la profondeur dépasse dix mètres
au-dessous de la surface du sol, doit être en mesure de justifier qu'une déclaration a été faite à
l’ingénieur en chef des mines ». Les procédures à entreprendre dépendent de la nature de
l’exploitation : haute ou basse température et des besoins.
La géothermie s'avère être intéressante pour le chauffage de tout bâtiment isolé. Les
ressources souterraines existantes aujourd’hui sur la commune de Cormontreuil,
demandent à être précisées afin de s’assurer du retour sur investissement d’installations
en profondeur.
C. L’AEROTHERMIE
L'aérothermie fonctionne sur le même principe que la géothermie à une différence près : les
calories sont captées dans l'air plutôt que dans le sol grâce à une PAC.
Dans le cas d’une PAC air extérieur/eau, l’énergie récupérée est distribuée au réseau
chauffant du bâtiment (plancher chauffant, radiateur, ventilo-convecteur ou aérothermes). La
pompe à chaleur air/eau aura un coefficient de performance (COP) variable selon la
température extérieure et le niveau de température demandé à l’intérieur du bâtiment.
Dans le cas d’une PAC air extérieur/air intérieur, l’air intérieur est directement chauffé par le
biais d’un ou plusieurs ventilo-convecteurs à détente directe. Ce type de PAC est réversible et
permet d’assurer la climatisation du logement durant l’été.
Dès que la température devient négative, la rentabilité de ce système peut être remise en
question puisque la consommation en électricité de la PAC devient très importante : il faut
alors opter pour un dispositif d’appoint et ne pas surdimensionner l’installation.
Il est important d’estimer les consommations annexes électriques de l’ensemble des appareils
(PAC, ventilo-convecteur etc.) pour évaluer la réelle performance du système de chauffage.
D’une façon générale, pour que ce système soit « valable », l’Ademe conseille l’installation
d’une PAC dont le COP est supérieur à 3.3. De plus, il est à noter que certaines PAC
36
aérothermiques placées à l’extérieur du bâtiment sont relativement bruyantes et peuvent être
sources de nuisances sonores pour l’environnement avoisinant.
En hiver, les températures sur la commune de Cormontreuil descendent souvent en
dessous de 0°C, ce type d'installation est donc peu opportun sauf si il est couplé avec un
dispositif d'appoint. Il est inutile de surdimensionner l'installation pour palier aux
faibles températures, la consommation en électricité de la PAC deviendrait trop
importante.
D. LE PUITS CANADIEN
Le puits canadien (ou puits provençal) couplé à une VMC permet de préchauffer ou de
rafraîchir l’air entrant à l’intérieur du bâtiment grâce à la chaleur et à l’inertie du sol. Une
canalisation de tuyaux est à cet effet enterré à environ 2 mètres de profondeur et permet de
réduire la température ambiante de 5 à 8°C en été et d’augmenter la température de 5 à 6°C en
hiver. L'installation de puits canadien apparait plus adaptée à des logements individuels. Ce
type de procédé ne parait pas compatible avec les gros volumes prévus sur le site. La
géothermie serait à privilégier.
E. L’ENERGIE BOIS
La biomasse représente l’énergie issue d’organismes vivants. En général, lorsque l’on parle de
biomasse en énergie, on parle de bois (bûches, granulées, plaquettes) ou de biogaz issu de la
digestion anaérobie de composés biologiques (boues de station d’épuration, déchets verts,
lisiers, etc.).
Il est également utile de rappeler que l’énergie issue de la biomasse est en fait une énergie
solaire indirecte (le soleil permet de faire croître les plantes via la photosynthèse, plantes qui
nourrissent les animaux, etc.).
Plusieurs études réalisées depuis 2007, permettent aujourd’hui de disposer de chiffres
réels sur la disponibilité du bois énergie. Le croisement des données résultant de ces
études, permet d’évaluer une disponibilité supplémentaire en bois. Cette évaluation prend en
compte les ressources supplémentaires en bois énergie mobilisables.
En champagne Ardenne, la surface boisée étendue représente 28% du territoire (25% au
niveau national).
La consommation actuelle de bois est estimée à environ 1 million de tonnes par an (à 30%
d’humidité). Le gisement théorique de bois supplémentaire mobilisable pour le bois énergie a
37
été évalué à 1,39 million de tonnes (pour un taux d’humidité de 30%). Cette ressource est
principalement forestière.
Figure 6 : Provenance du gisement théorique de bois supplémentaire mobilisable par types de
ressource en tonnes (source PCAER Champagne Ardenne)
Dans l’habitat individuel, le potentiel de développement du bois énergie inclut d'une part le
remplacement des appareils existants en favorisant des équipements plus performants et
d’autre part l'équipement de poêles ou chaudières automatiques pour les maisons actuellement
chauffées à l’électricité, au fioul ou au gaz naturel qui n’en possèdent pas. Pour les maisons
neuves il serait possible d'équiper toutes les maisons, la RT2012 favorise le chauffage au bois.
Dans le secteur collectif et sur une ZAC comme le cas étudié, le potentiel correspond
essentiellement à l'implantation de chaufferies bois collectives et la valorisation de réseaux de
chaleur.
Afin de dynamiser la filière bois énergie au niveau régional, 3 orientations stratégiques ont été
retenues au sein du PCAER :
- Optimiser la mobilisation de la ressource forestière
- Adapter le choix des essences et des pratiques aux changements climatiques actuels et
à venir
- Structurer et organiser la filière bois énergie
Le PCAER souligne malgré tout que la prépondérance des massifs forestiers et bois
appartenant à des propriétaires privés peut -être un frein au développement de cette filière.
Le tableau ci-dessous reprend les équivalents énergétiques des différents combustibles. Les
plaquettes forestières dégagent 2,2 à 3,9 MWh/t. Combustibles Energie dégagée par unité
bûches 1.4 à 2.1 MWh/stère
les briquettes ou bûches reconstituées 4.6 MWh/t
les granulés bois (sciures compressées se
présentant sous la forme
de cylindre de quelques centimètres de longueur)
4.6 MWh/t
les écorces, sciures et plaquettes d’industrie 1.6 à 2.8 MWh/t
les plaquettes forestières et bocagères 2.2 à 3.9 MWh/t
les broyats de DIB (Déchet Industriel Banal) 3.3 à 3.9 MWh/t
les liqueurs noires (sous-produit de la
décomposition chimique
du bois pour la fabrication de pâte à papier)
3 à 4.1 MWh/t
Tableau 13 : bois : énergie dégagée par type de combustible
38
Avantages et inconvénients de la filière bois :
Avantages :
o renouvelable : le bois est une source renouvelable puisqu’il peut être planté en quantité et
disponible pour la production énergétique dans un délai cohérent par rapport à notre échelle
de temps (quelques années à quelques dizaines d’années) ;
o neutre pour l’effet de serre : dans le cadre d’une gestion raisonnée (on ne coupe pas plus
d’arbres qu’on en replante), sa combustion aura un impact neutre sur l’effet de serre puisque
le CO2 dégagé par sa combustion sera remobilisé par la biomasse en croissante grâce à la
photosynthèse ;
o bon marché : en fonction des solutions retenues (buches, granulés, bois déchiqueté), le prix
du bois énergie reste intéressant en comparaison avec les autres types d’énergie ;
o performant : les équipements actuels (poêles, chaudières) affichent des performances tout à
fait intéressantes, et sont de plus en plus automatisés.
Inconvénients :
o Manutention et modes de vie : il convient de choisir la technique la plus adaptée en
fonction du futur utilisateur. En effet, la solution bois bûche ne sera pas adaptée à des
bâtiments du secteur tertiaire. Le poêle à bûches sera également plus difficile à réguler ou à
automatiser par rapport à un poêle à granulés ou à une chaudière bois.
Le traitement des fumées : il est nécessaire de mettre en œuvre des poêles ou des chaudières
performants pour l’ensemble des petites installations afin de favoriser une bonne combustion
et ainsi des rejets moins chargés. Les installations plus importantes devront disposer
d’équipements spécifiques pour traiter les fumées.
Cette énergie renouvelable ne nécessite en théorie aucun appoint. Par mesure de précaution, il
est souvent prévu une chaudière gaz (Rappelons que la commune de Cormontreuil est
desservie par le gaz de ville). Le dimensionnement de la chaufferie est essentiellement lié à la
machinerie et au silo de stockage du combustible : celui-ci doit être accessible pour les engins
de livraison et suffisamment dimensionné pour assurer une autonomie sur quelques jours au
minimum (un weekend par exemple).
Des ressources sont disponibles localement, cette solution est donc envisageable pour le
chauffage d’habitations individuelles. L’installation d’une chaudière bois nécessite d’une part
la prévision d’un local de stockage des plaquettes et d’autre part prévoir l’accessibilité des
habitations pour la livraison de ces plaquettes.
Au niveau local des chaudières bois sont déjà en fonctionnement, on pourra notamment citer
la chaufferie bois installée dans le quartier Croix-Rouge / Murigny inaugurée en 2012.
V.2. LA PRODUCTION D’ELECTRICITE A. L’ENERGIE PHOTOVOLTAÏQUE
L’énergie solaire active : L’énergie solaire dite « active » se décline sous la forme thermique
(production d’eau chaude, chauffage) et photovoltaïque (production d’électricité). Ces deux
types d’énergie pourront être utilisés sur le projet.
Le site "PVGIS Solar irradiation data" du centre de recherche de la direction générale de la
commission européenne, permet de donner, en fonction des coordonnées GPS du site d'étude,
les irradiations solaires reçues en fonction d'un certain angle d'inclinaison.
Pour la commune de Cormontreuil (Location : 49°12'43" North, 4°3'37" East, Elevation: 98 m
a.s.l) les irradiations solaires journalières moyennes sont de 3650 Wh/m²/jour avec un angle
d'inclinaison variable et optimal (moyenne annuelle 36°).
39
Tableau 14 : Irradiation solaire optimale (Wh/m2/jour) et inclinaison optimale (Source :
site pvgis)
Figure 7 : Evolution annuelle des irradiations solaires
À titre d'exemple, une toiture de 100 m² sur la future ZAC des Blancs Monts pourrait donc
produire annuellement 133 225 kWh (production maximale pour une couverture totale de la
toiture) et une production de 66 612 kWh pour une couverture de 50%.
Selon l’arrêté du 26 juin 2015, la production électrique peut être directement vendue à EDF à
un prix de rachat fixé entre 5,96 et 25,01 centimes d’euro / kWh (selon le type d'installation ;
intégrée ou non)
Cette énergie est à prendre en compte pour chacune des constructions et nécessite
d’adapter d’une part l’orientation des bâtis (axe de faîtage au sud) et d’autre part,
l’inclinaison des toitures ou des panneaux (un angle de 36° est optimal).
40
B. L’EOLIEN
L’énergie éolienne est également une énergie liée indirectement au soleil. En effet, le
mouvement des vents et donc l’énergie contenue dans les vents et récupérée par les éoliennes
provient directement des différences de températures des zones de l’atmosphère et donc du
soleil. Tant que la terre disposera d’une atmosphère et que le soleil l’éclairera, l’énergie
éolienne pourra être utilisée.
La France est le pays européen le plus favorable au développement de cette énergie. Les parcs
d'éoliennes de grandes hauteurs se sont fortement développés ces dernières années mais le
recours aux éoliennes de faible hauteur reste expérimental.
Selon son schéma régional éolien, l'ancienne région Champagne Ardenne a quantifié et
planifié le potentiel éolien de la région pour un développement soutenu et maitrisé de cette
forme d'énergie renouvelable.
Ce volet annexé au schéma régional du climat, de l’air et de l’énergie (SRCAE), identifie les
parties du territoire régional favorables au développement de l’énergie éolienne compte tenu
d’une part du potentiel éolien et d’autre part des servitudes, des règles de protection des
espaces et du patrimoine naturels et des ensembles paysagers, des contraintes techniques et
des orientations régionales.
Les objectifs principaux du schéma régional éolien du plan climat-air-énergie consistent à :
- identifier les zones favorables pour la modification ou la création de Zones de
Développement de l’Eolien (ZDE),
- fixer des objectifs quantitatifs et qualitatifs au niveau régional et départemental
avec l’appui d’études déjà réalisées et éventuellement complétées ou en cours. Il
s’agit notamment du schéma régional éolien réalisé en 2005, du plan de paysage
éolien des Ardennes de 2007, du référentiel des paysages aubois réalisé en 2011
visant la préservation des paysages,
- présenter les zones favorables au développement de l’éolien en établissant la liste
des communes concernées,
- définir des recommandations pour un développement éolien maîtrisé en
Champagne-Ardenne.
Le 31/03/2012, la Champagne-Ardenne comptait 31 Zones de Développement Eolien (ZDE)
accordées pour une puissance maximale de 2845 MW. Sur l'ensemble de ces ZDE accordées,
seuls 990 MW étaient raccordés au réseau. À l'horizon 2020, l'objectif de puissance installée
en région est de 2870 MW.
Selon la carte des zones favorables au développement éolien, basée sur un recensement des
contraintes, sensibilités et patrimoines paysagers et architecturaux, et la liste des communes
concernées, la commune de Cormontreuil ne réunie pas les conditions nécessaires pour
accueillir des éoliennes.
41
Carte 15 : Zones favorables élargies à la maille communale et ZDE existantes
(Source : schéma régional éolien Champagne Ardenne)
La production d'électricité par une éolienne n'est donc pas envisageable sur la commune de
Cormontreuil.
Les éoliennes domestiques ou petites éoliennes ont un rendement inférieur aux éoliennes
industrielles avec une puissance nominale comprise entre 1kW et 30 kW et un mât pouvant
atteindre jusqu’à 35 mètres. Dans des conditions optimales de fonctionnement (vents à
14m/s), une éolienne de puissance nominale 10W produira 10 kWh d’électricité.
Pour le développement du petit éolien, la ressource locale demande à être affinée par des
modélisations spécifiques prenant en compte la topographie et les phénomènes de
turbulence dus aux bâtiments et à la végétation.
Pour les petits projets, les contraintes réglementaires sont importantes dès lors qu’ils
sont soumis à des permis de construire.
42
De plus, depuis le 13 juillet 2007, seuls les parcs situés au sein de ZDE peuvent bénéficier
d’un prix de rachat de l’électricité éolienne.
Il est important de noter que depuis le 25 aout 2011 (décret n°2011-984), les éoliennes font
parties des Installations Classées pour la Protection de l’Environnement (ICPE) ce qui signifie
que selon les types d’éoliennes, un dossier de déclaration ou d’autorisation devra être soumis
à la DREAL.
V.3. LA PRODUCTION COLLECTIVE DE CHALEUR
De manière générale, la chaleur produite par une chaufferie collective c’est-à-dire reliée à un
réseau de chaleur collectif, allant de 50 kW à plusieurs mégawatts peut être utilisée dans le
tertiaire.
La ville de Reims possède un réseau de chaleur géré par la société SOCCRAM depuis 1972. Il
est à l’époque construit pour fonctionner en majorité avec du Fioul Lourd et du Gaz en
appoint.
De nombreuses modifications ont été apportées depuis. Les plus importantes sont
l’installation d’une chaudière charbon en 1987 et le raccordement à l’Unité de Valorisation
Energétique de REMIVAL un an plus tard. Ce dernier permet à la centrale de produire une
partie de sa chaleur en récupérant l’énergie issue de l’incinération des déchets ménagers. En
2003, un deuxième générateur gaz est ajouté.
Depuis octobre 2012, le réseau bénéficie également d’une chaufferie biomasse qui vient
compléter le mix énergétique et permettre de dépasser les 50% d’énergies renouvelables sur
le réseau.
Le réseau, fonctionnant en haute pression, est long de 16 km et fournit de la chaleur à 17.000
équivalents logements. Il alimente notamment :
• Les quartiers Croix Rouge, Croix du Sud, Pays de France et Val de Murigny
• La Faculté de Droits et Lettres
• Le CHU de Reims – Maison Blanche, Robert Debré, Résidence Roux
• Les écoles, collèges et lycées de Croix Rouge et Val de Murigny
Tracé actuel du réseau de chaleur de Reims (Source : reims.reseau-chaleur.com, 2018)
43
BILAN ENERGETIQUE
L’utilisation de plus de 50% d’énergie renouvelable et de récupération sur le réseau de Reims
permet aux usagers de bénéficier d’un taux de TVA à 5,5% sur la facture totale de chaleur.
Le recours à ces énergies vertes permet également d’éviter l’émission de 15 000 tonnes de
CO2 par an.
Le réseau de chaleur est éloigné du site du projet d’environ 3,2 km en suivant le linéaire des
voiries.
Dans cette première approche, qui ne remplace pas une étude de faisabilité pour la mise en
place d’un réseau de chaleur, le dimensionnement de la puissance de chaufferie est effectué
sur la base d’extrapolation de données bibliographiques existantes sur d’autres projets.
Le projet de la ZAC des Blancs Monts 2 prévoit de viabiliser 191 000 m2 pour une surface de
plancher estimé à 63 400 m2.
Les hypothèses de répartition des consommations sont présentées dans les tableaux suivants :
elles correspondent à des consommations qui pourraient être observées dans un bâtiment
tertiaire soumis à la RT2012 (environ 65 kWhép/m² /an). RT2012 (Bâtiments secteurs d'activités)
Répartition en
pourcentage Répartition des consommations du projet (kWhep/an)
Chauffage 55% 2 410 980
ECS 10% 438 360
Electricité (tous
usages
confondus)
35% 1 534 260
TOTAL 100% 4 383 600
Tableau 15 : Répartition des consommations du projet (kWhep/an)
44
Il est important de rappeler que ces consommations doivent être considérées comme une
hypothèse de calcul pour cette étude, un ordre de grandeur; les besoins pouvant varier de
manière importante en fonction des principes constructifs retenus et des modes d'usage.
Estimation des besoins :
Les besoins annuels de chauffage sont la quantité de kilowatts/heure nécessaires pour
maintenir la température intérieure dans les locaux chauffés, pendant la période de chauffage.
Ils sont calculés en fonction des données météorologiques moyennes de la zone d'étude.
Selon les tableaux ci-dessus, les besoins en chaleur (chauffage + ECS) de la future ZAC des
Blanc Monts s'élèveraient à :
Besoins chaleur = 2 410 980 + 438 360 = 2 849 340 kW hep/an
Dans le chapitre suivant, afin de simuler et d'estimer la faisabilité d'un réseau de
chaleur biomasse sur la future ZAC, nous nous baserons sur cette valeur.
A. ESTIMATION DES PUISSANCES A INSTALLER POUR UN SCENARIO BOIS/GAZ
Le taux de couverture moyen réparti sur l’année recherchée est considéré de 90%. Une
chaudière d’appoint est nécessaire pour pallier aux besoins excédentaires au cours des mois
les plus froids afin de faire fonctionner la chaudière bois le plus possible à pleine puissance
(cela permet d’assurer le meilleur rendement).
Cette chaudière d’appoint sert aussi de solution de secours en cas de problème
d’approvisionnement.
Dans cet exemple, la chaudière d’appoint considérée est une chaudière alimentée au gaz.
Le dimensionnement de la chaudière bois correspond à 40 % des besoins du mois le plus froid
(pour ne pas surdimensionner l’installation pour tous les autres mois de l’année).
Sur la base de toutes ces hypothèses et sur la base des produits techniques proposés par les
constructeurs, la puissance de la chaudière pour ce projet serait d’environ 500 kW, pour une
chaudière d’appoint au gaz de 1000 kW (cette chaudière est dimensionnée pour recouvrir tous
les besoins, y compris pour le mois le plus froid).
Le mode d’alimentation de la chaudière bois peut comprendre différents types de bois. Pour
cette étude nous utiliserons des granulés de bois dont l'énergie dégagée est de 4,6 MWh/t.
L'ordre de grandeur du cout d'une telle installation peut être fixé entre 450 000 euros (900
€/kW installé) et 550 000 euros (1100 €/kW installé).
B. INCIDENCES ECONOMIQUES ET ECOLOGIQUES LOCALES : 1. Consommation de combustible (impacté sur le prix d'achat du bois):
• transport du bois
• fabrication des granulés
• livraison du bois
2. Entretien de la Chaufferie
3. En phase de travaux : génie civil et main d'œuvre pour le chauffage
4. Conséquences environnementales :
Pour une même consommation énergétique, la solution bois émet 82 fois moins de CO2
qu'une solution fioul.
45
Figure 8 : Schéma de principe d'une chaufferie bois
Intérêts de recours à un réseau de chaleur :
L’intérêt d’un réseau de chaleur repose sur les économies d’échelle et de ressources apportées
par la mutualisation:
- mutualisation de la livraison du combustible
• réduction des émissions de gaz à effet de serre liées au transport
• réduction des nuisances sonores et olfactives
- mutualisation de l’investissement et de l’entretien : un système de production de chaleur
pour l’ensemble des bâtiments de la ZAC
- économie sur le prix d’achat de la chaleur qui doit être compétitive avec les énergies
traditionnelles (gaz, électricité).
L’opportunité de recours à un réseau de chaleur s’étudie au regard : -
• de la densité desservie : distance entre deux bâtiments desservis la plus courte possible
pour limiter les déperditions de chaleur.
• de la demande en chaleur : un fort besoin en chaleur apportera un temps de retour sur
investissement plus rapide.
• la proximité de la ressource, liée à la pérennité des filières locales.
C. VALORISATION DES RESEAUX DE CHALEUR ENR DANS LA RT 2012
La RT 2012 valorise les réseaux de chaleur vertueux c’est-à-dire, entre autres, émettant peu
de CO2 par kWh distribué. Ces réseaux doivent pour ce faire mobiliser des énergies
renouvelables et de récupération dans leur mix énergétique.
Le tableau suivant présente les coefficients applicables pour moduler le Cepmax en fonction
du contenu CO2 du réseau, dans le cas de bâtiments raccordés à un réseau de chaleur : Contenu CO2 du
réseau g/kWh <50 Entre 50 et 100 Entre 100 et 150 > 150
Modulation du
Cepmax +30% +20% +10% 0%
Tableau 16 : coefficients applicables pour moduler le Cepmax en fonction du contenu
CO2
46
La conséquence directe est une modulation favorable de la limite haute de consommation
d’énergie primaire pour les bâtiments raccordés à un réseau. Le tableau suivant présente un
exemple de modulation :
Cepmax modulé en fonction du contenu CO2 du réseau de chaleur
Champagne
Ardenne Cepmax Cepmax
avec bois
énergie
<50 g/kWh Entre 50 et
100 g/kWh Entre 100 et
150 g/kWh >150
g/kWh
Bâtiment
tertiaire 65 84,5 84,5 78 71,5 65
Tableau 17 : Cepmax modulé en fonction du contenu CO2 du réseau de chaleur
D. APPROCHE DES POSSIBILITES D'AMORTISSEMENT D'UNE INSTALLATION COLLECTIVE
L'opportunité d'amortissement d'une telle installation se calcule par rapport à l'attractivité du
coût de revente de la chaleur en kWh par rapport aux autres énergies.
Hypothèses de calculs :
1. L’amortissement de l’installation doit être calculé sur 30 ans : période limite
d’amortissement pour être éligible aux demandes de subventions. Sachant que l’installation de
la chaufferie bois ne pourra être réalisée qu’une fois la quasi-totalité des constructions sera
réalisée.
2. Une plateforme de fourniture de granulé doit se situer à proximité de la région Rémoise.
3. Le coût du bois et du gaz ne doit pas augmenter durant ces 30 ans.
Le calcul du coût de revente de la chaleur devra intégrer d’une part le coût d’investissement,
et d’autre part le coût de fonctionnement (approvisionnement en bois et du gaz, maintenance,
changement de pièces…).
- Coût investissement : 500 000 euros
- Coût d'investissement par an (sur 30 ans) : 16 666 euros
- Coût d'investissement par an et par kWh : 0.0064 €/kWh/an (soit 0,64 centime du kWh)
- Coût d'approvisionnement en bois en granulats par an : 111 500 € (4,6 MWh /t, prix de la
tonne environ 200 euros).
- Coût d'approvisionnement en bois en granulats par an et par kWh : 0,04 €/kWh
- Cout d'approvisionnement en gaz durant la période la plus froide : 17 000 €
- Coût d’approvisionnement en gaz par an et par kWh : 0,006 €/kWh
Le coût de revente de l'énergie minimal pour couvrir l'amortissement et l'approvisionnement
par kWh : 0,0064+0,04+0,006 = 5,24 centimes d'euros
À ces couts se rajoutent :
- Le coût des terrains
- Le coût de maintenance
- Le changement des pièces tous les 15-20 ans,
- La marge de l’exploitant s’il s’agit d’un exploitant privé…
- Ce coût est estimé à environ 5 centimes du kWh.
Le coût minimal de revente de l'énergie pour un amortissement sur 30 ans est donc d'environ
10,14 centimes d'euros le kilowattheure.
E. CONCLUSION : CETTE SOLUTION EST UNE ALTERNATIVE TECHNIQUEMENT POSSIBLE.
Cependant, si la maîtrise d’ouvrage est intéressée pour retenir cette solution, la faisabilité
devra être approfondie en phase de réalisation par une étude de faisabilité spécifique, selon les
besoins, et modélisée sur la base de deux critères :
47
La possibilité de raccorder des bâtiments existants à proximité de la future ZAC, donc plus
consommateurs d’énergie que des bâtiments neufs. Le besoin thermique serait alors plus
important, pour un linéaire de réseau supplémentaire relativement faible compte-tenu de la
proximité de ces bâtiments.
Le rythme de construction des bâtiments prévus dans la ZAC : La réalisation de la ZAC
entière pourrait s’étendre au global sur 5 ans : une partie du programme serait alors soumis à
la RT2020.
VI. ORIENTATIONS EN FAVEUR DE LA REDUCTION DES
CONSOMMATIONS D’ENERGIES FOSSILES SUR LA ZAC
VI.1. CONCLUSION SUR LA FAISABILITE DU DEVELOPPEMENT DES ENERGIES
RENOUVELABLES
La faisabilité du développement des énergies renouvelables sur la future ZAC des Blancs
Monts repose sur :
• la ressource mobilisable localement,
• les objectifs de la région et de communauté d'agglomération de Saint-Quentin,
• le portage financier et technique des installations.
A. LA RESSOURCE MOBILISABLE LOCALEMENT
Comme le présente le chapitre précédent, les ressources d'énergie renouvelables mobilisables
de façon sure sont multiples sur la commune de Cormontreuil et dans le département de la
Marne : énergie solaire (thermique et photovoltaïque), géothermie, biomasse.
Elles permettent de répondre à différents besoins : production de chaleur pour le chauffage et
l'eau, production d'électricité, réduction des émissions de gaz à effets de serre ; et à plusieurs
enjeux : produire l'énergie nécessaire au secteur tertiaire, réaliser des économies sur ce poste
et participer à la diversification des sources de production d'électricité, tout en percevant un
revenu supplémentaire.
Chauffage ECS Electricité Remarques
Chaleur
Solaire thermique
À utiliser comme système d'appoint
pour le chauffage Géothermie
Fort potentiel de la nappe de la craie
sous-jacente, selon le BRGM Aerothermie
Besoin d'un appoint en cas de faible
température Puits canadien
À privilégier pour l'habitation
Energie bois
Ressource présente sur le département
de la Marne Orientation stratégique du PCAER
Electricité
48
Solaire PV
Tarif de rachat décroissant
Eolien
La zone d'étude ne dispose pas de ZDE
Réseau
Bois/gaz
A envisager dans une approche globale
de la ZAC. Légende :
Tableau 18 : bilan de l'Etude de faisabilité sur le potentiel de développement des
énergies renouvelables du projet de ZAC des Blancs Monts sur la commune de
Cormontreuil
B. LES OBJECTIFS DE L'ANCIENNE REGION CHAMPAGNE ARDENNE ET DE LA REGION
REMOISE.
Comme vu dans la première partie de la présente étude, la mobilisation d'énergies
renouvelables sur la future ZAC des Blancs Monts 2 permettrait de répondre aux objectifs du
Plan Climat Air Energie Régional, à savoir, la réduction d'émissions de gaz à effet de serre,
l'efficacité énergétiques et la couverture des besoins par les énergies renouvelables.
C. LE PORTAGE FINANCIER ET TECHNIQUE DES INSTALLATIONS.
La commune ne peut se substituer aux maîtres d'ouvrage des bâtiments. Le portage et le
financement des installations de production d'énergie à partir de sources renouvelables sont
individuels et privés.
VI.2. CONCLUSION SUR L’OPPORTUNITE D’UN RESEAU DE CHALEUR
La création d'un réseau de chaleur alimenté par des sources d'énergie renouvelable (bois) est
opportune :
• quand les besoins en énergie sont importants et constants tout au long de l'année
• quand la densité de construction est importante au regard des longueurs de réseau
déployé
• quand le prix de vente de la chaleur est maîtrisé
• quand la ressource est disponible localement
Une ZAC est un outil d'aménagement à long terme. Le rythme d'écoulement des lots et des
constructions des bâtiments n'est pas connu à ce jour. Un réseau de chaleur biomasse
demande de fonctionner à son plus haut rendement pour être efficace techniquement et
rentable économiquement. Cette solution est donc à privilégier sur de l'existant.
Bien qu’elle ne soit pas opportune sur un projet en cours de réalisation, la création d'une
chaufferie à énergie renouvelable doit-être promue auprès des sites voisins et déjà installés.
49
VI.3. CONCLUSION SUR LA REDUCTION DES EMISSIONS DE GAZ A EFFET DE SERRE
Les réductions d'émissions de gaz à effet de serre peuvent être estimées en fonction de la
consommation énergétique hypothétique de la ZAC sur une année (cf. tableau chapitre V.3) et
du choix d'énergie.
Comme référence d'émissions, nous utiliserons une source d'énergie gaz ou fioul pour la
chaleur et l'ECS et de l'électricité issue de EDF.
Fioul GAZ Bois (granulats) Electricité non
renouvelable Photovoltaïque
Facteur d'émissions
kg éq CO2/kWh 0,329 0,235 0.004 0,084 0,055
Consommation
Electricité =
1 534 260 kWhep /an / / / 128 878 84 384
Consommation
chaleur+ECS =
2 849 340 kWhep /an
937 433 669 595 11 397 / /
Tableau 19 : Tableau d'émissions de GES basé sur les facteurs d'émissions de l'ADEME
Pour les besoins en chaleur, l'utilisation de bois (granulats) à la place de fioul
permettrait de diviser par 82 les émissions de CO2.
L'utilisation d'électricité issue du photovoltaïque par rapport à une source non
renouvelable ferait baisser les émissions de CO2 de 35%.
937 433
669 595
11 397128 878 84 384
0
500 000
1 000 000
Emissions en kg éq CO2 liées aux consommations des
futurs installations de la ZAC, en fonction des choix
énergétiques