IV.C.1.a Coût de la chaleur mazout
De la même manière que pour CABC, le coût de la chaleur mazout inclut une part variable liée à la consommation et une part fixe liée à l’investissement et à l’entretien. Les frais fixes pour différentes tailles de chaudières ont été estimés de manière simplifiée selon les hypothèses du Tableau 13 :
Tableau 13 : Estimation des frais fixes pour différentes tailles de chaudières mazout
10 kW 100 kW 500 kW
Dans ce tableau, les coûts fixes sont la somme du prix d’achat de la chaudière et des entretiens annuels, sur une durée d’amortissement théorique de 20 ans (sans intérêts). La comparaison directe avec de la chaleur achetée via un réseau CAD n’est pas totalement correcte, car il faudrait intégrer dans cette part fixe de la chaleur mazout les frais liés aux besoins de surface à l’intérieur de la maison (chaudière, citerne). Pour simplifier, ces frais annexes
ont été considérés ici comme négligeables, sachant également que la part fixe reste dans tous les cas relativement
t 7 ct/kWh pour les maisons individuelles (chaudière typique de 10 kW) et diminueraient entre 0.7 et 3 ct/kWh pour les plus gros preneurs (entreprises ou bâtiments à p
ts fixes ont été considérées (2, 4 ou 7 ct/kWh) ainsi que deux hyp
Figure 69 : Coût de la chaleur (ct/kWh) en fonction du prix du mazout (CHF/litre), selon différentes hypothèses de coûts fixes et de rendement de chaudière
Remarques :
Les coûts fixes sont très influents si le prix du mazout est faible, mais perdent de leur importance lorsque les prix du mazout atteignent, comme à l’heure actuelle, environ 1 CHF le litre.
Le rendement de la chaudière influence la pente de la droite et impacte de plus en plus le coût de la chaleur lorsque le prix d’achat du mazout augmente.
IV.C.1.b Comparaison avec le coût de la chaleur CABC
orsqu’on compare les coûts entre la chaleur CABC ou d’une chaudière à mazout individuelle, la répartition entre marginale dans le coût global de la chaleur mazout.
Ainsi, les coûts fixes de la chaleur mazout fluctueraient entre 3 e
lusieurs logements).
Les coûts variables sont directement dépendants du prix d’achat du mazout, et doivent intégrer le rendement de la chaudière. La Figure 69 présente le coût de la chaleur mazout en fonction du prix d’achat du mazout (gamme de prix observés ces dernières années). Différentes hypothèses de coû
othèses de rendement (60 ou 80%).
L
part fixe et part variable est très différente entre le réseau CAD avec de gros investissements et une chaudière individuelle au mazout, beaucoup plus dépendante des frais de combustibles.
La Figure 70 présente le coût réel de la chaleur CABC et le coût estimé de la chaleur issue d’une chaudière individuelle au mazout pour les années 2009 à 2011. Les données d’évolution des prix d’achat du mazout proviennent de l’OCSTAT19. Le prix du mazout considéré est celui applicable à une quantité comprise entre 3'000
Pour le coût de la chaleur mazout, nous avons considéré des coûts fixes de 2 ct/kWh (prenant en compte la
Pour la chaleur CABC, nous avons mentionné le coût réel subventionné (orange) et le coût réel sans subventions (vert) tels que définis au paragraphe IV.B.5.
e relative stabilisation depuis début 2011 autour de 1
HF/ 5 et 20 ct/kWh selon les
hypothè
é à cause de l’importance des frais
et 6'000 litres par an correspondant à la consommation d’une maison individuelle, il est représenté de manière moyennée sur plusieurs années avant 2010 et de manière annuelle depuis.
présence de petits et gros preneurs sur le réseau) et une fourchette de rendement de chaudière de 60 à 80%. NB : ces valeurs de rendement annuel peuvent paraitre faibles, mais elles s’appuient sur les données réelles de quelques clients (Entreprise Pelz, PPE pré-de-la-reine, école de Cartigny) avant passage à CABC.
Figure 70 : Coût de la chaleur CABC (coût réel subventionné et coût réel sans subventions) et coût estimé de la chaleur mazout représentés en fonction du prix du mazout (2009-2011)
Le prix d’achat du mazout a subi une augmentation constante depuis les années nonante avec une accélération dès 2005, un pic en 2008 (1.34 CHF/litre en juillet 2008) et un
C litre de mazout. Actuellement, le coût estimé de la chaleur mazout est compris entre 1 ses de rendement (60 à 80%) et de coûts fixes (2 ct/kWh) prises.
Au prix actuel du mazout, CABC est quasiment compétitif si on considère que l’année 2011 particulièrement douce a été défavorable pour CABC (moins de kWh vendus, prix au kWh plus élev
19 http://www.ge.ch/statistique/tel/domaines/05/05_02/t_05_02_17.xls, consulté en juin 2013
fixes). Le coût réel subventionné de la chaleur CABC devrait à l’avenir tourner autour de 22 ct/kWh, ce qui correspond à un point d’équilibre entre la chaleur CABC et la chaleur mazout entre 1.10 et 1.50 CHF/litre de mazout selon l’hypothèse de rendement de chaudière retenue.
IV.C.2 Réseaux de chaleur français alimentés au bois
du taux de change de l’époque de con e la chaufferie de Cartigny. Depuis fin 2011, le taux de change se
Les investissements bruts (avant subventions) des 15 systèmes de chaudières à bois de 1.5 à 3 MW avec création de réseau se sont élevés à 1’733 CHF/kW, à comparer aux 3'755 CHF/kW de CABC (soit 215%). Le taux de subventionnement des investissements s’est ensuite élevé à 60%, contre 1.5% pour CABC.
L’enquête mentionne le prix de vente de la chaleur sur les réseaux équipés de chaudières bois (65 réseaux). La Figure 71 présente une comparaison entre le coût payé par l’usager (prix de vente de la chaleur dans l’enquête CIBE, coût réel subventionné dans notre étude) et le coût de revient de la chaleur (estimé à partir des données CIBE dans le 1er cas, coût réel sans subventions dans notre étude) sur les réseaux français et pour les clients de CABC (2009-2011).
Figure 71 : Coût payé par l’usager et coût de revient de la chaleur sur les réseaux français équipés de chaudières bois et pour les clients de CABC (2009-2011)
Le Comité Interprofessionnel du Bois Energie (CIBE) a réalisé en 2009 une étude sur une centaine de réseaux de chaleur au bois en France et a notamment observé le prix de vente de la chaleur et le subventionnement de ces réseaux [Oremus et al.; 2009]. NB : nous n’avons pas trouvé d’étude récente concernant le prix de la chaleur sur les CAD bois suisses.
Remarque : Le taux de change pour la comparaison avec les coûts de CABC a été fixé à 1.60 CHF/€, plus proche struction d
situe plutôt autour de 1.20 CHF/€.
Le coût payé par l’usager en France est deux fois moindre que le coût payé par l’usager de CABC. D’après l’étude CIBE, quelques chaudières à bois avec réseaux sont en difficulté en raison du surdimensionnement de la chaudière bois et/ou de trop peu d’heures de fonctionnement. Ces cas atteignent des prix de vente de la chaleur de 11.5 c€ HT/kWh, soit 18.4 ct CHF HT/kWh avec un taux de change de 1.6, ce qui s’approche du prix payé par
t 4.6 à 7.7 ct/kWh annuel sur 24 ans, à comparer aux 0.12 ct/kWh annuel sur 24 ans
s alimentés au bois de taille comparable à celle de Cartigny sont tout de même
entre part fixe et part variable est inversé entre les réseaux français et CABC, soient respectivement 1/3 part fixe-2/3 part variable (de
IV.C.3.a Scénario d’un subventionnement significatif de l’investissement de CABC
Pour évaluer l’impact potentiel de la subvention à l’investissement sur le coût de la chaleur pour l’usager, nous avons simulé une subvention similaire à celle obtenue via le fonds chaleur renouvelable pour l’installation de Cartigny (60% du montant de l’investissement). Le scénario de base est la situation de 2010, avec un coût réel de la chaleur de 22 ct/kWh, plausible pour les prochaines années. Les résultats obtenus en simulant un taux de subvention initial de 60% sont présentés sur la Figure 72 :
les clients de CABC.
Cette différence de prix est en grande partie liée à l’importance de la subvention à l’investissement sur les réseaux français (60%), qui permet de réduire significativement la part fixe en amortissant dès le départ plus de la moitié de l’investissement, et en réduisant du même coup les frais financiers annuels qui y sont liés. Le coût de l’aide publique en France attein
dans le cas de CABC (étant donné le faible montant de la subvention, l’intégralité a été intégrée aux comptes de 2008 sans tentative d’amortir une partie de l’investissement).
Les coûts fixes des réseaux françai
deux fois plus faibles que dans le cas de CABC (la part fixe payée par l’usager est cinq fois inférieure une fois subventionnée). Les coûts variables sont 40% inférieurs dans le cas des réseaux français (la part variable payée par l’usager est équivalente après les subventions du centime climatique). La répartition
manière classique, [AMORCE; 2012]) et 2/3 part fixe-1/3 part variable, à cause du faible taux de subventionnement à l’investissement.
IV.C.3 Pistes d’optimisation économique
Figure 72 : Coût payé par l’usager et coût de revient de la chaleur sur CABC, sur les réseaux français de taille similaire on à l’investissement de 60%
Grâce à la subvention de 60% à l’investissement, le coût payé par l’usager passe de 22 à 14 ct/kWh, tandis que le
coût de e
l’investissement dè rt fixe est réduite de moitié, et devient équivalente à la part variable si la
IV.C.3.b Impact de la densité réseau
L’étude CIBE [Oremus et al.; 2009] rapporte la densité réseau des installations étudiées : pour les réseaux équipés de chaudières bois de puissance comprise entre 1.5 et 3 MW, la densité réseau moyenne est de l’ordre de 3 MWh/m tracé/an, à comparer aux 0.9 MWh/m tracé/an de CABC. Les coûts liés au réseau auront donc quasiment trois fois plus de poids dans le cas de CABC que dans le cas des réseaux français. A titre d’information, l’accès au fonds chaleur renouvelable français requiert une densité réseau minimale de 1.5 MWh/m tracé/an.
IV.C.3.c Impact du dimensionnement de la chaudière bois
Le dimensionnement de la chaudière bois est également un élément important à considérer dans le coût de la chaleur, car l’investissement dans une chaudière bois est un poste important (de l’ordre de 10 fois plus qu’une chaudière mazout de même puissance) et augmente avec la puissance de la chaudière. Cependant, dans le cas de Cartigny, il faut relativiser l’impact du surdimensionnement des chaudières, l’investissement dans les
et scénario de coûts sur CABC avec une subventi
revient passe de 25 à 21 ct/kWh (réduction des frais financiers grâce à l’amortissement de 60% d s le départ). La pa
subvention du centime climatique est maintenue.
On voit que malgré ce fort taux de subventionnement, la part fixe reste plus élevée que la moyenne française.
Cette différence s’explique probablement en grande partie par la densité réseau et par le dimensionnement des chaudières bois dans une moindre mesure.
chaudières et auxiliaires représentant seulement 15% du montant total de l’investissement, constitué à plus de 50% des coûts de réseau et de raccordement des usagers.
Il est cependant intéressant de comparer le dimensionnement des chaudières bois sur les réseaux français à celui de Cartigny. La Figure 73 présente le dimensionnement de la chaudière bois par rapport à la puissance maximale du réseau en fonction de la puissance de la chaufferie bois et le Tableau 14 récapitule le dimensionnement de la chaudière bois, le taux de couverture bois et le nombre d’heures de fonctionnement équivalent à la puissance nominale pour différentes gammes de puissance.
Figure 73 : Dimensionnement de la chaudière bois par rapport à la puissance maximale du réseau en fonction de la puissance de la chaufferie bois (source : [Oremus et al.; 2009])
Tableau 14 : Dimensionnement de la chaudière bois, taux de couverture bois et nombre d’heures de fonctionnement de puissance (source :[Oremus et al.; 2009]) équivalentes à la puissance nominale pour différentes gammes
On observe une dispersion importante mais en moyenne les chaudières bois sont dimensionnées entre 40 et 60%
de la puissance souscrite du réseau, soit en privilégiant un fonctionnement en base. Cette valeur diminue pour les grandes installations et augmente jusqu’à plus de 100% pour les plus petites.
stallations de la gamme 1.5 à 3 MW. Il est probable que les chaudières bois françaises soient également surdimensionnées, la puissance souscrite par les preneurs étant généralement surévaluée par rapport à la puissance maximale réellement appelée dans l’année.
A titre de comparaison, les chaudières bois de Cartigny présentent un surdimensionnement de l’ordre de 1.4-1.5 par rapport la puissance maximale appelée sur le réseau. Pourtant, le nombre d’heures de fonctionnement équivalent à pleine puissance est du même ordre de grandeur : 2'400 heures pour une année normale pour Cartigny contre 2'200 heures par an pour les in
IV
En complément de l’analyse énergétique, une analyse économique de l’installation de Cartigny a été réalisée.
e chaleur (1’200 CHF/kWh an) sont deux plus élevés que la moyenne. Le Scane a versé en 2008 une subvention à hauteur de 150
CHF.
es coûts annuels se décomposent de la manière suivante : 40% pour l’achat de combustibles, 40% pour l’amortissement de l’investissement et 20% pour l’exploitation, l’entretien et les autres charges, soient environ 60%
de charges fixes quelle que soit la consommation de chaleur sur le réseau.
Il en résulte que le coût au kWh consommé est très variable d’une année à l’autre selon la consommation de chaleur : de 21 à 28 ct/kWh, soit 18 à 25 ct/kWh à charge de l’utilisateur final après subvention par le Centime Climatique. En effet, la « part fixe » dans le coût du kWh augmente beaucoup les années où il y a peu de consommation (2011) car il faut dans tous les cas rembourser les investissements. La part variable en fonction de la consommation est subventionnée à hauteur du tiers (>3 ct/kWh) par le Centime Climatique. On peut considérer que le coût du kWh subventionné à Cartigny va se stabiliser autour des 22 ct/kWh.
Si on compare le coût (subventionné) du kWh bois avec le coût de la chaleur mazout (en considérant des coûts fixes de 2 ct/kWh et un rendement annuel de 60 à 80%), la zone d’équilibre de coût se situe entre 1.1 et 1.5 CHF/litre de mazout. Le prix du mazout s’est élevé en 2012 à 1.03 CHF/litre, ce qui est proche de l’équilibre avec CABC. En comparaison avec les réseaux de chaleur français au bois de même taille, le prix payé par les usagers français est deux fois plus faible que celui payé par les usagers de Cartigny (9 ct/kWh contre 22 ct/kWh). Au-delà de la différence de coût de la vie entre la France et la Suisse, cet écart important s’explique majoritairement par la subvention de 60% à l’investissement octroyée par le fonds chaleur renouvelable de l’ADEME. Deux autres facteurs qui entrent en compte également sont la densité réseau (moyenne de 3 MWh/m tracé/an sur les réseaux français contre 0.9 à Cartigny) et le dimensionnement des chaudières bois (60% de la puissance souscrite pour les réseaux français contre plus de 100% dans le cas de Cartigny). Au final, la répartition entre part fixe et part variable sur les réseaux français est de 1/3-2/3, soit l’inverse de Cartigny. Un subventionnement de Cartigny à hauteur de 60% au moment de l’investissement aurait conduit à un prix payé par l’usager de l’ordre de 14 ct/kWh (contre 22 aujourd’hui), et un coût de revient de 21 ct/kWh (contre 25 aujourd’hui) grâce à l’amortissement immédiat d’une grande partie de l’investissement. La répartition entre part fixe et part variable dans le prix de la chaleur CABC aurait été ramenée à moitié-moitié.
Le mode de facturation adopté par CABC est un peu différent du mode de facturation habituel : d’ordinaire, la facture pour l’usager se décompose en une part fixe (ou abonnement) liée à une puissance souscrite (CHF/kW/an) et permettant de couvrir les frais fixes (R2), et une part variable liée à la consommation réelle de l’année concernée (ct/kWh consommés) et permettant de couvrir les achats de combustibles (R1). Dans le cas de CABC, la facture est également en deux parties : une partie redevance (ct/kWh souscrits) fixée pour couvrir
.D Conclusion
L’Université de Genève a eu accès à l’ensemble des données économiques du projet : investissements, bilan comptable de la société CABC de 2008 à 2011, factures aux clients de CABC.
Les investissements se sont élevés à 10 MCHF, dont plus de la moitié pour la construction du réseau et des sous stations, un quart pour le bâtiment et environ 15% pour les installations techniques (chaudières). A noter que les coûts spécifiques pour la production de chaleur (1'500 CHF/kW) et pour la distribution d
k L
l’amortissement des installations en fonction d’une « consommation annuelle souscrite » déterminée à partir de la s années 2009 et 2010, et une partie consommation (ct/kWh consommés) permettant de tation et d’entretien et les achats de combustibles. A notre sens, ce mode de facturation est
sager paie réellement. Nous recommandons de revenir à un mode de facturation plus traditionnel.
re avec le coût de la chaleur mazout, qui sera probablement atteint dans les prochaines années. En outre, les usagers profitent de plusieurs avantages qui ne sont pas à négliger : ils bénéficient d’une prestation finale consommation réelle de
couvrir les frais d’exploi
confus puisqu’on est tenté d’ajouter la part « redevance » et la part « consommation » pour obtenir le prix du kWh final, or cela n’a pas de sens physique puisque les deux composantes ne se rapportent pas aux mêmes kWh et cela conduit d’ailleurs à sous estimer le prix du kWh par rapport à ce que l’u
En conclusion, le coût de la chaleur bois à Cartigny est pénalisé par le faible taux de subventions, la faible densité du réseau et dans une moindre mesure par le surdimensionnement des chaudières. Il est notablement supérieur au prix annoncé lors du montage du projet (14 ct/kWh contre 22 en réalité). Malgré tout, il n’est pas si éloigné de l’équilib
(chaleur utile), sans avoir à se soucier de commander du mazout, de l’entretien ou des pannes voire du remplacement de leur chaudière. Enfin les prix à Cartigny sont en train de se stabiliser, contrairement aux prix du mazout.
V Chapitre V :
Recommandations générales
V.
etite chaudière
- afin de préserver la durabilité la chaudière, il est impératif d’éviter les dépassements importants de la puissance maximale observés durant l’année 2011, grâce à de nouveaux réglages ;
- un meilleur réglage de l’excès d’air devrait permettre de contenir les émissions de CO en dessous des normes.
Basculement des chaudières
- de la grande à la petite chaudière : au printemps dès qu’on atteint un fonctionnement en stand-by/30% ;
- de la petite à la grande chaudière : en automne dès que la puissance devient insuffisante et/ou que le débit fourni par la petite chaudière devient trop faible par rapport au débit demandé par le réseau.
Température réseau
- la température de distribution sur le réseau pourrait être abaissée de >80 à <70°C durant la période estivale où la demande se limite à l’ECS.
A noter que ces modifications ont commencé à être mises en œuvre sur l’installation dès l’année 2012.
V.A.2 Gestion économique
Comme évoqué au paragraphe IV.B.5, la tarification actuelle avec une part « fixe » relative à des kWh souscrits et une part variable relative aux kWh réellement consommés amène de la confusion pour les preneurs. Nous recommandons à CABC d’avoir recours au mode de tarification habituel, avec une part fixe dépendant de la puissance souscrite (CHF/kW souscrit/an) permettant d’assurer le remboursement des annuités et une part variable (ct/kWh) dépendant de la consommation réelle permettant de couvrir les frais de combustible.
Le montant de la prime fixe ou abonnement pourra dans un 1er temps paraître élevé aux yeux des preneurs, mais sera plus lisible une fois rapporté au kWh réellement consommé. Ce mode de tarification a l’avantage d’être parfaitement transparent pour l’usager sur la nature et la répartition des coûts.
D’autre part, l’absence de fonds de roulement pour gérer les imprévus induit une insécurité dans le prix de la chaleur à Cartigny : en effet, en cas de panne importante, l’intégralité des coûts de réparation doivent être répercutés sur les factures de l’année en cours pour équilibrer les comptes en fin d’année. Sur les réseaux
A Pour l’installation de Cartigny
V.A.1 Gestion technique de l’installation
De manière générale, les installations fonctionnent de façon tout à fait satisfaisante. Les rendements observés sont bons, dans la fourchette haute des valeurs de rendement habituelles pour ce type d’installations. Cependant,
De manière générale, les installations fonctionnent de façon tout à fait satisfaisante. Les rendements observés sont bons, dans la fourchette haute des valeurs de rendement habituelles pour ce type d’installations. Cependant,