Prendre en compte les réseaux de chaleur et de froid dans les PCAET

les Plans climat air énergie territoriaux

illustration du concept de PCAET

Source : Guide PCAET : comprendre, construire et mettre en œuvre, ADEME 2016

Le décret et l’arrêté relatifs au PCAET de 2016 pris en application de la Loi sur la transition énergétique pour la croissance verte (LTECV), publiée le 18 août 2015, précisent que soit traitée la question des réseaux de chaleur dans le diagnostic, les objectifs, la stratégie territoriale et le plan d’action du PCAET (retranscrit dans les articles R229-51 à R229-56 du code l’environnement).
Cette évolution s’inscrit dans un cadre plus général renforçant la prise en compte des réseaux de chaleur et de froid (RdC&F dans la suite de cet article), depuis les SRADDET jusqu’à l’échelle du PLU-i qui doit fixer des orientations en matière de réseaux d’énergie. S’ajoute à ces documents, le schéma directeur des réseaux de chaleur qui doit avoir été réalisé avant le 31 décembre 2018, par les collectivités propriétaires d'un réseau de chaleur en service au 1er janvier 2009, schéma directeur qui ne doit pas être confondu avec le schéma directeur énergie qui n’a pas de caractère réglementaire.

Les RdC&F constituent un équipement approprié pour contribuer aux objectifs de la transition énergétique dans les territoires. À la croisée des problématiques d’aménagement urbain et de développement des énergies renouvelables (EnR), de nombreuses collectivités soutiennent et planifient leur développement.
La chaleur représente plus de 40 % de la consommation d’énergie finale avec 670 TWh en 2020. Elle est essentiellement produite à partir de gaz (40 %), d’électricité (18 %) et de pétrole (16 %). Les énergies renouvelables représentent quant à elles près de 23 %. L’objectif fixé par la LTECV est d’atteindre 38 % en 2030 (chiffres issus de la PPE 2019-2028 et du panorama de la chaleur renouvelable 2021)

Cet article présente des bonnes pratiques et des points de vigilance quant au développement des RdC&F, identifiés dans des PCAET adoptés à la date de sa rédaction.

Enjeux des PCAET

Les collectivités locales agissent de façon directe et indirecte sur plus de 50 % des émissions de gaz à effet de serre à travers leurs compétences (équipements publics, déchets, énergies, aménagement, mobilité, etc). Elles sont également les interlocuteurs privilégiés des acteurs locaux et des citoyens, eux‑mêmes contributeurs pour une part importante des émissions de gaz à effet de serre territoriales.
A ce titre, le Plan Climat-Air-Energie Territorial constitue un outil clef pour favoriser le déploiement des RdC&Fen termes de potentiel de développement, de stratégie et de plan d’actions, tout en veillant à l’articulation avec les autres politiques publiques qui sont également concernées (urbanisme, habitat, économie…).
Le PCAET est obligatoire pour les EPCI de plus de 20 000 habitants, et peut être engagé par toute autre collectivité de taille inférieure de manière volontaire.

Les difficultés rencontrées

L’imbrication des échelles de territoires et des compétences

La compétence en matière de RdC&F est une compétence optionnelle pour une commune qui peut la transférer à l’EPCI dont elle est membre (CA, CU, etc)., même si un réseau de chaleur est présent sur son territoire. Avec la loi MAPTAM de 2014, les métropoles possèdent désormais obligatoirement la compétence de distribution de chaleur et de froid.
Le PCAET est, quant à lui, de la compétence de l’EPCI et constitue un document central pour l’élaboration d’une stratégie de développement des énergies renouvelables, dont les RdC&F constituent un élément essentiel. Cette stratégie doit être construite par les communes de l’EPCI et partagées entre elles, qu’elles aient la compétence ou non RdC&F, qu’elles disposent ou non d’un tel équipement sur leur territoire.


Cependant, de nombreux PCAET prennent insuffisamment en compte les RdC&F, alors même qu’il constitue un outil pertinent pour identifier les potentiels et enjeux territoriaux de développement, les opportunités d’interconnexions entre réseaux existants, les sources énergétiques disponibles pour la production de la chaleur et du froid. Il permet également de définir des objectifs chiffrés, stratégiques et opérationnels pour le déploiement des RdC&F et des actions spécifiques pour y contribuer. Enfin, la démarche de PCAET s’appuie sur la définition d’une gouvernance et sur l’association des acteurs territoriaux, dont peut bénéficier l’appropriation des enjeux liés à l’articulation des échelles de planification et des compétences en matière de RdC&F.

La méconnaissance du secteur

L’insuffisance du PCAET quant au développement des RdC&F peut sans doute s’expliquer tout d’abord par une méconnaissance des atouts des RdC&F pour la transition écologique et énergétique du territoire. En effet, un RdC&F constitue un équipement structurant pour l’aménagement du territoire d’une commune, d’un quartier et offre une réponse sérieuse à :

  • la lutte contre le changement climatique en agissant sur la réduction des émissions de GES par le remplacement d’énergies fossiles par des EnR&R ;
  • la lutte et la prévention de la précarité énergétique des ménages, le coût de la chaleur étant moins sensibles à la hausse du coût des énergies « conventionnelles » (gaz, électricité, fioul) ;
  • l’adaptation du territoire au changement climatique en offrant des solutions de rafraîchissement mutualisées, alternatives plus vertueuses que des équipements individuels.

Le réseau de chaleur et de froid peut être perçu comme un équipement complexe à mettre en œuvre ou à entretenir par méconnaissance de son fonctionnement, des technologies, des dispositifs de financement, des acteurs concernés , d’autant plus si aucun réseau n’existe dans le territoire. De plus, la disponibilité dispersée de l’information sur les RdC&F ne facilite pas la montée en compétence des collectivités et de leurs services qui ont la maîtrise d’ouvrage de l’élaboration des PCAET, des études « énergies renouvelables » et de faisabilité « réseau de chaleur et de froid».

cheminées inox de chaufferie et herbe de pampa au premier plan
Chaufferie Bois/gaz Quartier Malakoff Nantes,

Depuis, la loi MAPTAM, la LETCV (2015), la loi énergie climat (2019), la transposition de certaines Directives européennes, et la planification régionale (SRADDET) ont visé un objectif d’amélioration de la prise en compte de la question du déploiement des RdC&F lors des révisions des PCAET. Enfin, de plus en plus de Régions se lancent également dans le recensement et la diffusion d’informations concernant les RdC&F pour impulser la mise en place de projets dans les collectivités du territoire.
Des travaux au niveau national mené en 2019 sur « la chaleur et le froid renouvelable » ont également permis de réunir les acteurs de la filière pour identifier et lever les freins au développement du secteur. Les conclusions de ces travaux ont conduit à 25 décisions concrètes pour accélérer le développement des réseaux de chaleur et de froid, et notamment mieux les faire connaître à travers une campagne de sensibilisation des collectivités sur le sujet.

De nombreuses ressources pour alimenter les réseaux de chaleur et de froid

L’étude des ressources énergétiques du territoire permet d’en connaître les forces et faiblesses  et peut orienter les décisions de développer telle ou telle technologie. Afin d’apprécier le potentiel de développement des RdC&F et de définir une stratégie et un plan d’action ad-hoc, l’ensemble des ressources énergétiques doit être étudié.

Des ressources innovantes

Si certaines filières apparaissent plus traditionnelles pour alimenter un réseau de chaleur et de froid, comme le bois ou la chaleur des UVE (unité de valorisation énergétique), d’autres constituent des opportunités tout aussi sérieuses, à l’instar du solaire thermique, du biogaz, de la géothermie, de la thalassothermie. Certains territoires vont chercher encore plus loin dans l’innovation en s’intéressant à des ressources et des technologies moins usuelles (data-centers, eaux usées, boucles d’eau tempérée, etc.), et en questionnant la compatibilité du déploiement de RdC&F  avec la construction de bâtiments BBC et les exigences de la réglementation RE2020 .
Le PCAET étant un outil de planification pour des horizons 2030 a minima, il est important que ces derniers explorent toutes les pistes des ressources énergétiques jusqu’au plus innovantes.

Par exemple, le PCAET de la Métropole de Nice Cote d’Azur inscrit le développement expérimental d’un réseau urbain de chaleur et de froid innovant dans le nouveau quartier du Grand Arénas, exploitant le réseau public des eaux usées, potentiel étudié dans le cadre du PLUm et repris dans le PCAET. A noter que le diagnostic de ce PCAET rappelle également les potentiels géothermiques ou thalassothermiques, étudiés spécifiquement et cartographiés.
Le PCAET de Val d’Europe agglo inscrit dans ses propositions d’actions « le développement du réseau de chaleur sur Data Center » et d’étudier « la possibilité de récupérer la chaleur des eaux usées pour alimenter un réseau ». La « poursuite du développement des réseaux de chaleur » y est également indiqué clairement, de même que « l’étude de la création d’un réseau de froid ».

Le bois-énergie

De nombreux PCAET mentionnent le bois-énergie et prévoient la mise en place d’actions pour structurer et développer la filière. Cependant, cette source d’énergie n’est pas nécessairement fléchée vers le développement des réseaux de chaleur ou de chaudières collectives, qui cependant offrent une performance sur les plans énergétique et préservation de la qualité de l’air supérieure aux systèmes individuels bois-énergie.

vue de la fosse de stockage des plaquettes de bois pour la chaufferie du quartier Bout des landes à Nantes
Chaufferie Bois/ Quartier Bout-des-Landes Nantes

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Le contexte local

 

L’étude des gisements potentiels des différentes ressources énergétiques du territoire interroge  la hiérarchisation de leur usage qui dépend de plusieurs facteurs propres à chaque territoire et en lien avec la politique d’aménagement et de développement, notamment :

  • les gisements réellement exploitables (gisements nets), déterminés notamment par les contraintes techniques, de maturité des technologies, d’acceptabilité sociale, de moyens financiers… ;
  • les enjeux environnementaux territoriaux liés à ces énergies (qualité de l’air, consommation des sols, conflit d’usage, secteurs protégés…) ;
  • les spécificités territoriales (urbain/rural, localisation des ressources et cohérence avec des besoins/consommations actuels et à venir, niveau de densité et rénovation des bâtis et objectifs, quartiers à enjeux énergétiques et îlots de chaleur…) ;
  • de la stratégie de coordination entre réseaux.

Cette réflexion doit pouvoir trouver sa traduction dans la stratégie énergétique du PCAET et son plan d’actions et permettre l’articulation avec les autres politiques publiques, notamment urbanisme et habitat. A ce jour, peu de PCAET traitent de cette question de manière approfondie, certains EPCI l’abordent toutefois dans leur schéma directeur des énergies (SDE), qui est non obligatoire.
Par exemple, en 2017, à la suite du passage en Communauté Urbaine, la CU de Caen La Mer s’est lancée dans l’élaboration d’un SDE. Il a notamment permis de questionner la notion de périmètre avec une analyse au-delà du territoire de la CU en particulier pour des gisements comme le bois-énergie. Il a également intégré différentes échelles d’analyse afin d’alimenter les objectifs de rénovation inscrits dans le Programme Local de l’Habitat (prévision des besoins à venir)  ou d’identifier des zones d’aménagement à forts enjeux (études spécifiques à mener afin de concevoir une programmation urbaine et énergétique concertée). L’ensemble doit déboucher sur des prescriptions de raccordements aux réseaux énergétiques pour les futures opérations d’aménagement.
Pour en savoir plus sur le SDE : Guide sur le Schéma directeur des énergies – réalisé par l’Ademe et Grdf

Une articulation insuffisante avec les autres documents de planification et d’urbanisme

Bien que le PCAET se focalise sur les enjeux air-énergie-climat, le caractère transversal de ces derniers souligne l’attention à porter à l’articulation entre documents de planification, que ce soit entre échelles (Région-EPCI) ou entre politiques publiques pour un territoire donné.
Des liens juridiques ont d’ailleurs été renforcés par l’ordonnance du 17 juin 2020 relative à la modernisation des schémas de cohérence territoriale (SCoT), prise en application de l'article 46 de la loi ELAN. Dorénavant, le PCAET doit être compatible avec le SCoT et le PLU(i) avec le PCAET. De plus, l’ordonnance donne la possibilité aux porteurs de SCoT qui le souhaitent d'élaborer un SCoT tenant lieu de PCAET (SCoT-AEC). Avec le SRADDET, le PCAET doit prendre en compte le rapport et être compatible avec le fascicule.
Plus concrètement, l’articulation entre les PCAET et les SCoT ou PLU(i) est insuffisante. Pourtant, les choix d’aménagement et d’urbanisme conditionnent les consommations d’énergies, les émissions de GES, la possibilité de développer les énergies renouvelables, l’adaptation des populations, des milieux et des infrastructures au changement climatique.

Et inversement, l’atteinte des objectifs énergie climat définis dans le PCAET repose aussi sur la mise en œuvre d’autres politiques publiques et du niveau de prise en compte des enjeux air-énergie-climat dans ces dernières, à travers une vigilance quant à la complémentarité et la mise en cohérence des diagnostics, des projets et stratégies de territoires, des plans d’actions et des prescriptions réglementaires.
En effet, l’opportunité d’étendre ou de créer un réseau de chaleur et de froid est étroitement liée à des choix d’aménagement en termes de localisation des secteurs de projets vis-à-vis des sources d’approvisionnement, des formes urbaines, des espaces de respiration et de ventilation, des typologies et de densité du bâti… choix qui se dessinent dès le document de planification et se précisent à l’échelle de l’opération d’aménagement. Ainsi, l’élaboration du PCAET s’inscrit dans une nécessité de transversalité, à l’interface entre les enjeux de l’aménagement et de l’énergie-climat.

Par ailleurs, bien que le PCAET doive aborder la coordination entre réseaux, la compartimentation entre les différents vecteurs énergétiques (chaleur, gaz, électricité) demeure et pénalise les réflexions sur l’aménagement énergétique d’un territoire. Pour pallier cette difficulté, la création d’une autorité organisatrice de l’énergie apparaît dans quelques PCAET, à l’image de ce qui peut exister pour les transports. D’autres PCAET prévoient la réalisation d’un schéma directeur «toutes EnR». Parfois même est envisagé un service partagé entre les différentes communes pour une meilleure coordination et cohérence des projets de territoire.
Dans le cadre de la mutualisation de l’élaboration des PCAET au niveau départemental, le Syndicat d’Energie de la Haute-Vienne (SEHV) accompagne depuis 2018 les intercommunalités par la réalisation d’une étude de planification énergétique. Cette étude a pour but de produire une vision globale et intégrée de la stratégie énergétique à mener sur le territoire. Cette stratégie comprend notamment un schéma directeur de déploiement et d’optimisation des réseaux énergétiques (électricité, gaz, chaleur). 

Les bonnes pratiques

Le déploiement des RdC&F dans un territoire exige de réunir plusieurs conditions  :

  • un état des lieux territorialisé (spatialisé) satisfaisant, qu’il s’agisse des réseaux existants, des ressources disponibles, des besoins de chaleur et de froid actuels et potentiels ou à venir,
  • une sensibilisation, voire une acculturation des techniciens et des élus quant aux atouts des RdC&F dans la transition énergétique territoriale,
  • un portage politique et une gouvernance forte qui coordonnent les politiques publiques énergie/climat et urbanisme, la Région étant le chef de file énergie climat,
  • une mobilisation des acteurs du territoire et une animation pérenne de celle-ci, pour une co-construction de la stratégie énergétique et une contribution coordonnée et efficace à la définition et à la mise en œuvre d’actions RdC&F du PCAET. L’identification des acteurs à associer et leurs rôles possibles est une étape importante, que cela soit pour l’état de lieux, la stratégie de déploiement des réseaux, la structuration de la filière, la communication auprès des usagers, l’identification des contributions techniques ou financières mobilisables, etc .

L’attention qui sera portée à l’articulation avec l’aménagement du territoire constitue également une condition de réussite pour le développement des RdC&F sur le territoire. Elle pourra concerner toutes les étapes  (diagnostic, acculturation, gouvernance, mobilisation) et être complétée par une lecture croisée des choix et conditions de développement du territoire avec les objectifs EnR&R du PCAET. Par exemple : les projets d’urbanisme et d’aménagement réunissent-ils les conditions pour permettre de projeter un réseau de chaleur ? Quels sont les équipements et les quartiers prioritaires à raccorder ?

Une gouvernance adaptée

Un des facteurs de réussite des PCAET est la  mobilisation de l’ensemble des acteurs et un portage politique fort. . Les actions du PCAET sont ainsi mieux coordonnées sur le territoire et la mise en œuvre du PCAET gagne en efficacité.
Le sujet de la gouvernance des RdC&F apparaît dans certains PCAET. Dans ceux-ci, l’enjeu d’une bonne coordination concernant les projets de RdC&F transparaît clairement, que cela soit pour l’optimisation des installations mais aussi pour l’approvisionnement en combustible, notamment en biomasse.
Cette coordination peut également passer par la réalisation d’un schéma directeur des réseaux de chaleur et de froid de manière conjointe avec les communes du territoire.

Dans d’autres PCAET, comme celui de l’agglomération lyonnaise, on trouve plutôt la notion d’accompagnement des communes membres dans leurs projets. Avant de concrétiser une action concernant les RdC&F, l’identification des partenaires est une étape importante, que cela soit pour la mobilisation de la ressource, la structuration de la filière ou pour la communication auprès des usagers. Certaines collectivités ont profité de l’exercice du PCAET pour réaliser cette étape.
Les PCAET qui associent entreprises, bailleurs et industriels peuvent être l'occasion d'une démarche plus large de dialogue, surtout dans le domaine des RdC&F. Que cela soit pour étudier l’opportunité de valoriser la chaleur fatale des industries ou pour discuter de futurs raccordements, le dialogue engagé à travers une démarche partenariale favorise un développement énergétique intelligent du territoire. Cela permet également de s’inscrire dans le sens de la Directive européenne sur l’efficacité énergétique qui rend obligatoire l’étude de la valorisation de la chaleur fatale au travers d’un réseau de chaleur.

La mobilisation des outils pour les réseaux de chaleur et de froid

La réalisation d’un PCAET est aussi l’occasion pour une collectivité de rechercher les différentes aides mobilisables. Il existe notamment des aides financières pour la création ou l’extension d’un réseau de chaleur, mais les collectivités peuvent également mobiliser les leviers des autres politiques publiques.

Dorénavant, dès début 2022, les réseaux de chaleur et de froid seront automatiquement classés s'ils sont alimentés à plus de 50 % par une énergie renouvelable ou de récupération. Un tel outil permet à la collectivité de soutenir la faisabilité et le développement de réseaux et de projets d'aménagement vertueux en termes d'émissions de CO2.

Profiter de la réalisation d’un Plan climat constitue une bonne opportunité de se réapproprier les outils incitatifs mis à disposition par l’Etat. Classement, modification du PLU, études EnR&R obligatoires pour les nouvelles ZAC ; en matière de RdC&F, il existe de nombreux leviers à mobiliser concomitamment. De même, les PCAET évoquent souvent la réalisation d’un schéma directeur réseaux de chaleur ou plus largement un schéma directeur des énergies. Certaines métropoles vont plus loin avec la mise en commun des schémas directeurs des réseaux dans leur territoire pour notamment optimiser les installations et sécuriser l’approvisionnement (en particulier pour la biomasse). Cette mise en commun pourra permettre également d’étudier les opportunités d’interconnexions et les complémentarités entre réseaux de chaleur, de froid, de gaz et d'électricité. En effet, la coordination des stratégies de développement des réseaux énergétiques est nécessaire à l'échelle des territoires afin d'optimiser le déploiement des énergies renouvelables et de récupération.