Le système énergétique étudié est essentiellement alimenté par du gaz naturel et des déchets qui, en ce sens, constituent également une ressource énergétique. Les principales caractéristiques de ces ressources sont présentées dans cette section.
1.5.1 Le gaz naturel Caractéristiques
Les avantages du gaz naturel sont sa grande densité énergétique (environ 10 kWh/m3) et la possibi-lité de le transporter sur de longues distances via un réseau aujourd’hui bien développé en Suisse : environ 2’200 km de réseau de transport et 17’200 km de réseau de distribution (Gaznat, 2014). Des possibilités de stockage en sous-sol existent (nappes aquifère ou cavités salines), notamment en France, en Italie et en Allemagne. Ces caractéristiques offrent une grande flexibilité pour répondre à une demande fluctuante, avec des ventes de gaz d’un facteur 1 à 4 entre l’été et l’hiver (Mlynek, 2013).
Bien que son contenu en CO2 soit inférieur à celui du mazout (202 vs 265 tCO2/GWh), le recours à cette ressource énergétique fossile n’en demeure pas moins problématique dans la mesure où ses réserves restent limitées et non-renouvelables, et que sa combustion génère des émissions de gaz à effet de serre (OFEV, 2014a).
Approvisionnement
Le gaz naturel fourni au SIG provient de Gaznat, l’une des quatre sociétés régionales suisses qui assurent le transport et l’approvisionnement du gaz naturel en Suisse, dont SIG est actionnaire à hauteur de 37.5%.
Le gaz fourni par Gaznat provient essentiellement de l’Union Européenne (41%), de Norvège (24%) et de Russie (24%) (Gaznat, 2013). L’approvisionnement en gaz naturel est ainsi complètement dépendant de l’étranger, ce qui signifie d’une part une fuite de capitaux conséquente, d’autre part une vulnérabilité potentiel en cas de conflits géopolitiques (i.e. entre l’Ukraine et la Russie, avec des retombées potentielles sur l’ensemble de l’Europe).
Les contrats d’approvisionnement de Gaznat se répartissent en deux catégories : les contrats d’achats à longs termes, avec des prix indexés sur les prix des produits pétroliers avec un décalage d’environ six mois, et des contrats d’achats à courts termes sur les marchés spot où les prix sont fixés par la loi de l’offre et de la demande. En 2014, ces derniers types de contrats représentaient environ 30%
de l’approvisionnement de la société.
1.5.2 Les déchets Législation
Avant d’être une ressource énergétique, les déchets sont des « choses meubles dont le détenteur se défait ou dont l’élimination est commandée par l’intérêt public » (LPE, 1983, art.7, al.6). Au niveau de la politique fédérale, les différentes tâches concernant les déchets sont définies dans la loi sur la protection de l’environnement (LPE, 1983, art.30-32) et sa principale ordonnance d’application, l’ordonnance sur le traitement des déchets (OTD), qui est en révision totale. Issue des principes fédéraux, la politique en matière de gestion des déchets à Genève est définie dans le "concept de gestion des déchets" (CGD), dont découle le "plan de gestion cantonal des déchets" (PGD). Les grands fondements d’une gestion durable des ressources naturelles et de l’environnement sont, d’en l’ordre :
• Limiter la production de déchets
• Recycler le plus possible de déchets
• Incinérer les déchets non recyclables d’une manière respectueuse de l’environnement
Cette gestion intégrée nécessite la mise en place d’installations permettant la collecte, le tri, le trai-tement et la valorisation des différentes fractions de déchets.
Caractéristiques
Les déchets incinérés à l’UVTD permettent la production et la valorisation de chaleur et d’électri-cité. En ce sens, ils peuvent être considérés comme une « ressource » énergétique. Caractérisée par une densité énergétique de 3-4 MWh/ta, la flexibilité de cette ressource reste limitée par le fait qu’il faille traiter et éliminer les déchets en continu, indépendamment de la fluctuation des besoins énergétiques.
Constituée en partie de matière organique, cette ressource est conventionnellement admise comme renouvelable à 50%. Les résultats de l’enquête réalisée en 2011 sur un échantillon représentatif de la population du canton de Genève a permis de caractériser la composition de la poubelle des ménages destinée à l’incinération (République et canton de Genève, 2012b). Les résultats révèlent que la fraction organique − principalement constituée de déchets de cuisine, de papier/carton et dans une moindre mesure de déchets de jardin−représente effectivement pas loin de 50% du poids total (figure 1.13).
a. Moyenne suisse de 3.2 MWh/t (Rytec AG, 2013)
PET 1%
Composites 5%
Langes bébé
4% Déchets spéciaux
1%
Métaux 2%
Verre 7%
Papier non recyclable 9%
Papier/carton 13%
Minéraux 4%
Déchets de cuisine 33%
Déchets de jardin 2%
Textiles 3%
Autres plastiques 16%
FIGURE1.13 – Composition de la poubelle des ménages dans le canton de Genève selon une enquête réalisée en 2011.
En % du poids total (République et canton de Genève, 2012b)
Bien qu’elle ne soit pas 100% renouvelable, la production énergétique des UVTD ne doit pas être considérée comme moins « écologique » que les énergies dites renouvelables dans la mesure où l’énergie générée par la combustion des déchets est rejetée dans l’environnement si elle n’est pas récupérée (« chaleur fatale »). Autrement dit, le fait de valoriser de la chaleur et de l’électricité à partir des déchets n’induit ni d’émissions polluantes supplémentaires, ni une augmentation de la consommation d’énergie primaire que ce soit à l’échelle locale, régionale ou globale, mais permet au contraire de substituer des énergies fossiles dans les bâtiments connectés au réseau de chauffage à distance. En France, la dénomination « chaleur de récupération » a permis d’introduire une notion complémentaire à la chaleur renouvelable et à la chaleur issue d’énergies fossiles.
Approvisionnement
Les déchets incinérés actuellement à l’UVTD des Cheneviers sont essentiellement produits sur le canton de Genève. Environ la moitié des déchets réceptionnés aux Cheneviers sont des déchets urbains communaux, une catégorie constituée des déchets ménagers, des déchets d’entreprises récupérés par la collecte publique et des déchets des administrations publiques (figure 1.14).
Déchets urbains communaux
117'277 t
Déchets industriels ordinaires
41'453 t Déchets banals
40'611 t Déchets de bois usagé
7'853 t
Déchets spéciaux 4'302 t
Déchets importés d'autres cantons
12'257t
FIGURE1.14 – Déchets réceptionnés aux Cheneviers en 2013, en tonnes. Source : SIG (2013b)
Depuis le milieu des années 2000, on assiste à une baisse de l’approvisionnement en déchets qui s’explique d’une part par la décision politique du Conseil d’Etat de cesser l’importation de déchets provenant de l’étranger, principalement d’Italie et de France, d’autre part par les fruits de la politique cantonal en matière de tri qui compense la hausse démographique (figure 1.15). Ajoutons aussi que la conjoncture économique a également un impact sur la quantité de déchets produits.
0 50'000 100'000 150'000 200'000 250'000 300'000 350'000
1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
Tonnes de déchets incinérées
FIGURE1.15 – Evolution des déchets incinérés aux Cheneviers
Une des conséquences principales de cette baisse observée est la fermeture de l’un des trois fours de l’UVTD en 2010. Depuis, la quantité annuelle de déchets incinérés aux Cheneviers varie entre 220’000 et 240’000 tonnes (SIG, 2013b).
Concernant l’évolution du tri dans le canton de Genève, celui-ci est bien visible au niveau statistique en ce qui concerne les déchets ménagers (figure 1.16). Le taux de recyclage est ainsi passé de 13%
en 1991 à 44% en 2011 (OCSTAT, 2014), avec l’objectif d’atteindre les 50% en 2017.
0 50'000 100'000 150'000 200'000 250'000
1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
Déchets ménagers (tonnes)
Ordures ménagères destinées à l'incinération Divers
Verre
Papier
Organiques
TRI
FIGURE1.16 – Evolution de la composition des déchets ménagers. Déchets triés en vert. Source : OCSTAT (2014)
L’évolution future de la quantité de déchets incinérables est un enjeu important, notamment pour le dimensionnement de la future usine d’incinération "Cheneviers IV", qui doit normalement remplacer l’usine actuelle dès 2022. Une étude commandée par le canton de Genève a élaboré cinq scénarios d’évolution future du tonnage incinérable (figure 1.17), en se basant sur différents facteurs socio-économiques (Maneco, 2011). Les quatre paramètres principaux identifiés qui influencent la quantité de déchets incinérables produits sur le canton à l’horizon 2040 sont l’évolution démographique de la population résidente, la croissance économique, le taux de recyclage et l’évolution des produits (emballages notamment).
- 10 - 0
50'000
100'000
150'000
200'000
250'000
300'000
350'000 200220032004200520062007200820092010201120122013201420152016201720182019202020212022202320242025202620272028202920302031203220332034203520362037203820392040
To nn es
Scénario A Forte croissance démographique et essoufflement de l'éco-citoyennetéScénario B Croissance démographique et essor éco-citoyenneté Scénario C Croissance modérée et stagnation de l'éco-citoyennetéScénario D Croissance économique modérée et essoufflement de l'éco-citoyenneté Scénario E Morosité économique et disparition de la consommation de masse
Résultat graphique – Evolution des déchets incinérables 2011-2040 selon les cinq scénarios (Total des déchets urbains, des déchets industriels, des déchets de chantier et des boues d'épuration) 293’256 261’767 177’388
206’393 156’709 Scénario D : Plafonnement du taux de recyclage à 50 % en 2021 et baisse progressive à 40 % jusqu’en 2040
FIGURE1.17 – Evolution des déchets incinérables 2011-2040 selon cinq scénarios. Source : Maneco (2011)
Les cinq scénarios développés dans cette étude montrent des résultats qui varient, à l’horizon 2040, de 293’256 à 156’709 tonnes par an pour les deux scénarios les plus extrêmes (A et E). Les scénarios les plus probables (B et C) indiquent une production de déchets incinérables de 177’388 et 206’393 tonnes par an en 2040. Une analyse de sensibilité met en avant que le paramètre le plus influant est l’évolution démographique. Le taux de recyclage et la lutte à la source sont également des leviers importants, alors que la croissance économique joue un rôle plus faible.
La nouvelle usine « Cheneviers IV » devrait être dimensionnée pour incinérer 160’000 tonnes (240’000 aujourd’hui), ce qui correspondrait environ à un taux de recyclage des déchets de 60% (45% aujour-d’hui).
Outre les variations d’une année à l’autre, il y a également une dynamique intra-annuelle de l’inci-nération des déchets qui peut être expliquée par plusieurs facteurs. D’une part, des révisions sur les fours de l’UVTD sont nécessaires. Généralement effectuées en alternance, elles contraignent l’usine à fonctionner avec un seul four sur certaines périodes de l’année (14 semaines par année sont planifiées). A cela s’ajoutent des pannes diverses qui peuvent nécessiter l’arrêt d’un four voire des deux fours. Enfin, il arrive que les fours fonctionnent à charge partielle à cause d’un manque d’approvisionnement de déchets.
Un léger déphasage entre réception et incinération des déchets est possible en stockant les déchets via une mise en balle (figure 1.18). Ce stockage de matière permet de gérer le flux de déchets lors de pannes ou révisions de fours. Il peut également permettre à l’UVTD d’optimiser la valorisation éner-gétique selon la demande. Néanmoins, ce déphasage reste techniquement limité, principalement à cause de la place nécessaire à l’entreposage des déchets et les nuisances qui sont potentiellement entraînées.
0 5'000 10'000 15'000 20'000 25'000 30'000
Tonnes de déchets
Approvisionnement Incinération
FIGURE1.18 – Dynamique mensuelle de l’approvisionnement et de l’incinération des déchets aux Cheneviers en 2013