Réseaux de distribution d’énergie : différentes échelles, différents jeux d’acteurs

Les objectifs énergétiques fixés au niveau national et déclinés par territoires, notamment à travers les démarches volontaires des collectivités et les documents locaux tels que les SRCAE et les PCET, amènent une nécessaire réflexion sur l’organisation de l’ensemble des réseaux locaux de distribution d’énergie (chaleur, gaz, électricité), ceux que l’on trouve à l’échelle des agglomérations, des villes, des quartiers.

Aménagement et réseaux d’énergie : deux sujets au cœur de la transition énergétique locale

Réseaux de distribution énergétique et aménagement urbain (planification, aménagement opérationnel, observation et évaluation de la ville) font l’objet de problématiques de plus en plus imbriquées :

  • la question du choix du développement ou du renforcement de réseaux afin d’optimiser les coûts d’un aménagement urbain pour une collectivité
  • la question du choix des énergies sources et des meilleurs vecteurs de distribution d’énergie par la collectivité, au service des habitants et entreprises, dans un contexte de forte évolutivité du prix des énergies
  • Territoires, données, interactions (source smartgrids-cre.fr / ESRI)la question des stratégies d’actions publiques entre financement des réseaux et financement des actions de maîtrise de la demande en énergie
  • le parallélisme entre développement des réseaux intelligents (smart grids) et de la ville intelligente (smart city)

L’émergence d’une gouvernance locale de la transition énergétique nécessite une bonne connaissance et une maîtrise territoriale des infrastructures qui supportent la distribution d’énergie. On mobilise de plus en plus de sources de productions locales à l’échelle de la ville, du quartier ou du bâtiment (énergies renouvelables, énergies de récupération), avec des caractéristiques variables (régimes d’intermittence, régimes de puissance, usages préférentiels…). La pression économique et environnementale est accrue, il convient donc d’être vigilant sur les possibles redondances de réseaux, notamment gaz et chaleur, et sur l’impact des mesures d’efficacité énergétique sur la consommation.

Ainsi, pour une collectivité, connaître et contrôler ses réseaux d’énergie ne se limite pas à l’amélioration de la politique énergétique et à la maîtrise des prix de l’énergie, mais participe également à l’amélioration des politiques urbaines.

Constitution des réseaux de distribution d’énergie

Réseaux de chaleur Ile-de-France (extrait)Les réseaux de distribution de l’énergie sont les réseaux locaux qui permettent d’acheminer l’énergie directement vers les consommateurs ; en amont des réseaux de distribution se trouvent (pour le gaz et l’électricité) les réseaux de transport ou de collecte. Les réseaux de distribution sont les plus capillaires, ceux qui sont le plus intimement liés aux villes, suivant généralement le tracé des voiries, allant desservir l’ensemble des points de consommation du territoire. Ils sont comparables à la boucle locale téléphonique.

Pour l’électricité et le gaz, les réseaux de distribution sont généralement raccordés aux réseaux de transport nationaux/régionaux, desquels provient la majeure partie de l’énergie dans le système actuel, fortement centralisé. Pour les réseaux de chaleur, l’interconnexion à des échelles largement supérieures à celles des agglomérations n’est pas pertinente, car contrairement au gaz et à l’électricité, la chaleur ne peut pas être transportée sur des distances de plusieurs centaines de kilomètres. L’intégralité d’un réseau de chaleur et de ses points de production se situe donc à l’échelle des villes.

Vue d’ensemble sur les réseaux de gaz

En France, le gaz naturel est importé à 98 %. L’acheminement du gaz dans les canalisations gérées par GrDF pour le compte des collectivités n’est pas concurrentiel (voir partie suivante “Organisation des acteurs et interactions”) ; en revanche la commercialisation du gaz est concurrentielle (GDF en concurrence avec d’autres fournisseurs de gaz : Altergaz, Poweo, EDF… voir liste des fournisseurs de gaz). Outre GrDF, il existe quelques régies (exemple : SOREGIES dans la Vienne). De même, le transport est sous monopole (avec découpage géographique) de GRTgaz et TIGF dans le sud-ouest de la France (voir les cartes : GRTgazTIGF).

Les réseaux de transport

Ils permettent l’importation du gaz depuis les interconnexions terrestres avec les pays adjacents et les terminaux méthaniers. Ils sont également un maillon essentiel à l’intégration du marché français avec le reste du marché européen.

  • 31000 km de canalisation de transport GRTgaz et 4900km de canalisation TIGF
  • gaz sous haute pression, canalisations en acier

Le réseau de distribution

Ils permettent l’acheminement du gaz depuis les réseaux de transport jusqu’aux consommateurs finals qui ne sont pas directement raccordés aux réseaux de transport.

  • 186000 km de canalisation
  • gaz sous moyenne et basse pression, canalisation en polyéthylène
  • l’interface transport/distribution se situe en général en périphérie des villes

Environ 11 millions de consommateurs sur 9200 communes sont raccordés aux réseaux de distribution de gaz naturel. Ces clients sont alimentés par 25 gestionnaires de réseaux de distribution (GRD) de gaz naturel, de tailles très inégales.

Vue d’ensemble sur les réseaux d’électricité

Réseau de transport d'électricité (source RTE)

Réseau de transport d’électricité (source RTE)

On distingue trois niveaux de réseaux :

  • le réseau de grand transport et d’interconnexion qui achemine, en 400 kV ou 225 kV de grandes quantités d’énergie sur de longues distances (« autoroutes de l’électricité ») ;
  • les réseaux régionaux de répartition qui répartissent l’électricité au niveau des régions et alimentent les réseaux de distribution publique ainsi que les gros clients industriels en 225 kV, 90 kV et 63 kV ;
  • les réseaux de distribution à 20 kV et 400 V, qui desservent les consommateurs finals en moyenne tension (PME-PMI) ou en basse tension (clientèle domestique, tertiaire, petite industrie).

Le réseau public de transport de l’électricité est exploité par RTE.

Les réseaux publics de distribution sont la propriété des communes qui peuvent en confier la gestion à ERDF (pour 95 % des réseaux de distribution du territoire métropolitain continental), ou à des entreprises locales de distribution (ELD) par le biais de contrats de concession.

Les gestionnaires des réseaux de transport et de distribution d’électricité exercent des monopoles régulés par la Commission de régulation de l’énergie.

Vue d’ensemble sur les réseaux de chaleur

Tracé du réseau de chaleur de Brest

Tracé du réseau de chaleur de Brest

Les réseaux de chaleur sont limités à l’échelle de la distribution, car la chaleur ne peut pas être transportée sur de longues distances. En amont, on peut trouver des réseaux de gaz (pour les réseaux de chaleur qui utilisent cette énergie en source), mais pour les autres combustibles sources des réseaux de chaleur (fioul, biomasse, déchets…), le réseau de transport est simplement la voirie, qui permet d’acheminer le combustible jusqu’à l’unité de production de chaleur.

Les réseaux de distribution de chaleur appartiennent généralement aux collectivités qui en sont à l’initiative (voir partie suivante), mais selon les modalités contractuelles exactes de mise en place, d’autres régimes de propriété peuvent exister (par exemple réseau appartenant à l’exploitant jusqu’à la fin du contrat de délégation de service public, puis remise à la collectivité).

Collectivités et opérateurs de réseaux énergétiques : répartition des rôles

Gaz et électricité : gestion directe du réseau de distribution ou concession de service public

Les communes sont les propriétaires des réseaux de distribution d’électricité à basse et moyenne tension, ainsi que des canalisations de gaz à basse et moyenne pression. La commune dispose donc du pouvoir concédant en matière de distribution d’électricité et de gaz, de manière directe ou en le délégant à un syndicat intercommunal (on trouve ainsi de nombreux syndicats, qui peuvent être créés à l’échelle départementale ou regrouper plusieurs communes totalisant plus de 1 million d’habitants).

En France la distribution de l’électricité et du gaz se fait sous deux régimes :

  • En gestion directe par le concédant (commune ou syndicat)
  • En concession de service public : la commune ou le syndicat délègue à un concessionnaire la mission de distribuer l’électricité et/ou le gaz sur son territoire. Concrètement, elle lui confie l’exploitation, l’entretien et le développement de chaque réseau (gaz et électricité). Les relations contractuelles entre le concédant et le concessionnaire sont formalisées par un contrat de concession. La mission concédée se limite bien à la distribution de l’énergie : sa fourniture est quant à elle assurée par des tiers, extérieurs aux réseaux (et donc utilisateurs de ces derniers pour acheminer leur énergie jusqu’à leurs clients).

Exemple pour département de la Loire (42) :

  • Autorité concédante : le syndicat intercommunal de la Loire (SIEL) est créé par arrêté préfectoral du 13 juin 1950
  • Composition : 327 communes regroupant une population de 759 600 habitants ; 43 structures intercommunales et le Conseil Général de la Loire
  • Concessionnaires : GrDF et ERDF
ELD Energie

Le cas particulier des ELD
La loi du 8 avril 1946 a regroupé au sein d’EDF et GDF toutes les sociétés privées auxquelles les communes avaient délégué l’exécution du service public de l’électricité et du gaz. En revanche, elle a laissé la possibilité aux distributions publiques existantes à la date de promulgation de demeurer autonomes. Par conséquent, il existe à côté d’ERDF et GRDF, des distributeurs non nationalisés (entreprise locale de distribution – ELD) qui représentent environ 5 % du territoire national (Strasbourg, Grenoble, etc.).

Les concessionnaires doivent assurer la distribution de l’électricité et du gaz pour chaque commune et foyer conformément à leur cahier des charges.

Concernant l’électricité, l’article L121-4 et le règlement R121-4 du code de l’énergie précise que les gestionnaires de réseau d’électricité doivent assurer le raccordement et l’accès aux réseaux publics de transports et de distribution. Le paiement du concessionnaire est assuré par les usagers de ce service.

Concernant le gaz, l’article L-121-32 et le règlement R121-32 du code de l’énergie précise que les fournisseurs de gaz doivent assurer « la sécurité des personnes et des installations en amont du raccordement des consommateurs finals », « la continuité de la fourniture du gaz » et « la sécurité d’approvisionnement ». Le paiement du concessionnaire est également assuré par les usagers de ce service.

Spécificité pour l’électricité : distinction entre commune rurale et commune urbaine

La distribution d’électricité est organisé selon deux type de régimes, selon que la commune est classée en zone rurale ou en zone urbaine.

  • Compétences en zone rurale : les autorités concédantes (communes ou syndicat) assurent la maîtrise d’ouvrage des travaux de développement des réseaux en basse tension (travaux de développement, extension, renforcement, sécurisation ou esthétisme) et le concessionnaire (ErDF ou ELD) assure l’exploitation et la maintenance du réseau basse tension et prend en charge les travaux sur les moyennes tensions.
  • Compétences urbaines : c’est le concessionnaire qui assure la maîtrise d’ouvrage des travaux. La compétence des autorités concédantes est souvent limité à des améliorations esthétiques, à l’intégration dans l’environnement.

Ces différences de compétences peuvent constituer un frein au regroupement des communes au sein d’un syndicat. En effet certaines communes rurales refusent de se regrouper pour pouvoir conserver la maîtrise d’ouvrage sur les travaux ; et certaines communes urbaines refusent de se regrouper avec des communes rurales, car elles considèrent que les enjeux de la distribution de l’électricité sur leur territoire sont différents de ceux des zones rurales.

Réseaux de chaleur : une maîtrise forte par les collectivités, incluant la distribution et la production

En ce qui concerne la chaleur, les collectivités peuvent réaliser selon diverses modalités définies par le code général des collectivités territoriales, des installations en vue d’alimenter des réseaux de chaleur, notamment en application de l’article 3 de la loi du 15 juillet 1980 relative aux économies d’énergie et à l’utilisation de la chaleur (voir Cadre d’intervention des collectivités en matière de réseaux de chaleur). Il s’agit toutefois d’une compétence optionnelle : aucune collectivité n’a l’obligation d’établir sur son territoire un service public de distribution de chaleur. C’est également une compétence non exclusive : des réseaux peuvent être créés par d’autres acteurs, y compris des acteurs privés (exemple à Viry, Nantes…). Par ailleurs, cette compétence peut être transférée à un groupement de collectivités.

Dès lors qu’une collectivité (ou un groupement) exerce cette compétence, le chauffage urbain mis en place est qualifié de service public, et il revêt un caractère industriel et commercial (SPIC).

Des trois familles de réseaux d’énergie (gaz, électricité, chaleur), les réseaux de chaleur sont ceux pour lesquels l’implication de la collectivité peut être la plus forte : ils se situent à son échelle ou à une échelle inférieure, ils sont mis en place à son initiative, et le service public local intègre la distribution de chaleur mais également la production (à l’inverse du gaz et de l’électricité, que l’évolution législative a conduit à être moins intégrés verticalement).

Carte des réseaux de chaleur en France (2011)

Localisation des réseaux de chaleur et de froid recensés (2011)

Dans la pratique, peu de collectivités assurent elles-mêmes, en régie, la construction et l’exploitation d’un réseau de chaleur de taille importante. Ce mode de gestion se pratique plutôt pour les petits réseaux ruraux.

Le service public de distribution de chaleur fait majoritairement l’objet d’une délégation, par laquelle la collectivité charge un tiers d’assurer le service pour son compte. La délégation de service public peut prendre deux formes :

  • L’affermage : réseau crée par la collectivité et exploité par un tiers (environ 1 réseau sur 4)
  • La concession : réseau créé et exploité par un tiers pendant 20 à 30 ans pour amortir les investissements et dégager un bénéfice (environ 1 réseau sur 2)

Le choix (régie, affermage, concession) est conditionné d’une part par l’attractivité économique du projet, d’autre part par la volonté de la collectivité de conserver ou non une maîtrise directe sur le réseau de chaleur et son fonctionnement.

Échelle nationale, échelle locale

Comme indiqué précédemment, les réseaux de distribution de gaz et d’électricité (échelle locale) sont connectés, techniquement et économiquement, à l’échelle nationale. Les réseaux électriques de Bretagne sont alimentés en grande partie par une électricité provenant d’autres régions. Il existe des hubs gaziers ou électriques qui assurent l’interface entre les réseaux français et les réseaux étrangers, pour les importations et exportations de gaz et d’électricité. Il existe des marchés nationaux et européens du gaz et de l’électricité, et une régulation nationale par la CRE.

Les réseaux de chaleur ne sont concernés par aucun de ces dispositifs nationaux : ils n’interagissent pas les uns avec les autres (sauf rares cas de réseaux voisins interconnectés), ils ne font pas l’objet d’une régulation par la CRE (c’est à l’autorité concédante locale de jouer ce rôle), ils disposent chacun de leur propre modèle économique et tarifaire. Ceci leur permet de s’adapter aux différents territoires, mais augmente le besoin d’implication des acteurs locaux dans leur développement.

Contrôle des concessionnaires par les autorités concédantes

Réseaux de distribution d’électricité et gaz

L’autorité concédante se doit de contrôler le concessionnaire conformément à l’article L 2224-31 du CGCT. Le contrôle est effectué par un agent assermenté de la collectivité concédante à travers le compte rendu annuel d’activité de sa concession.

En cas de non transmission ou de transmission incomplète par les concessionnaires des informations énoncées précédemment, ceux-ci peuvent se voir attribuer des pénalités.

Lignes électriques (source MEDDE/DICOM)En effet, les cahiers des charges (basés sur le cahier des charges types actualisé en 2007) prévoient que des pénalités peuvent être appliquées en cas de non respect des dispositions contractuelles. Plusieurs arrêts rendus par la cour administrative d’appel de Paris ont permis d’établir que pour être significatives, les données contenues dans le compte-rendu annuel d’activité de la concession doivent permettre à l’autorité concédante d’avoir une image fidèle de sa concession ; à défaut les pénalités prévues au contrat peuvent s’appliquer.

Dans la pratique, de nombreuses collectivités font état de leur incapacité pratique à assurer le rôle d’autorité, compte tenu de la puissance des acteurs nationaux de l’énergie (anciens monopoles d’État de l’électricité et du gaz), de l’absence d’un certain nombre d’outils (pour l’accès aux données notamment), de l’héritage de fonctionnements historiques (entreprises désormais privées encore parfois considérées comme des acteurs publics locaux), de l’insuffisance des moyens d’ingénierie dans les services, etc. Suite à l’obligation pour certaines collectivités de réaliser un bilan GES de leur territoire (loi Grenelle 2), des contacts ont parfois été renoués entre les services des collectivités et les concessionnaires. Le manque de moyens humains des collectivités ne permet cependant pas toujours un dialogue efficace ni un traitement convenable des données transmises par le concessionnaire. Selon une enquête de l’association AMORCE (Consommation d’électricité et de gaz des territoires : quel accès aux données pour les collectivités ?, 2012), les concessionnaires quant à eux ne jouent pas toujours correctement le jeu de la transmission des données.

Réseaux de chaleur

Canalisations - Centrale géothermique de MelunDans le cadre des réseaux de chaleur, l’autorité concédante possède le même devoir de contrôle. Compte tenu de la multiplicité des situations (économiques, techniques, juridiques) des réseaux de chaleur (comparativement au gaz et à l’électricité) et de l’absence de régulation nationale sur ces réseaux, ceci nécessite encore davantage de compétences technico-économiques locales pour mener à bien cette mission. Les collectivités ne disposent pas toutes de ces compétences au sein de leurs services.

Par ailleurs, les collectivités territoriales ne disposent pas toujours d’un inventaire physique des réseaux ni de cartographie à jour. Pourtant, de plus en plus de démarches impliquant les collectivités dans leur rôle de planificateur local énergie-climat nécessite une meilleure connaissance de l’implantation et de l’étendue des réseaux de chaleur sur leur territoire (exemples : étude de faisabilité dans les opérations d’aménagement, procédure de classement des réseaux).

Des enjeux forts mais une maîtrise locale à renforcer

Ainsi, malgré les enjeux économiques et environnementaux de l’aménagement énergétique de leur territoire, les différences d’organisation, de gestion et d’échelle géographique entre les trois types de réseaux d’énergie constituent un frein à une vision d’ensemble de la collectivité sur son territoire dans la définition de sa politique énergétique et urbaine. Ceci réduit à la fois la capacité à coordonner les trois types de réseaux et celle à intégrer de façon optimale les réseaux d’énergie dans l’aménagement de la ville.

Afin de pouvoir développer une vision intégrée des réseaux d’énergie comme élément constitutif des projets urbains, il est notamment nécessaire pour les collectivités de :

  • disposer d’un certain nombre de données relatives à la situation énergétique du territoire : tracés des réseaux, consommations par type d’énergie et livraisons localisées, tarification, etc.

  • conforter leur rôle d’autorité concédante, sur la distribution pour le gaz et l’électricité, et sur la production et la distribution pour la chaleur dans le cas de réseaux de chaleur d’initiative publique.

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