Consommation thermique connue du secteur et flux d’énergie

2.5.2.1 Bilan annuel des flux d’énergie thermique

Le bilan d’énergie thermique des 10'168 bâtiments résidentiels collectifs a été établi pour l’année 2010 sur la base des hypothèses présentées au point 2.5.1. Ces bâtiments représentent 81% du parc résidentiel collectif à Genève et couvrent 89% de la SRE totale estimée du secteur.

Les résultats sont présentés à la Figure 2.13. Toutes les données sont indiquées en pouvoir calorifique inférieur (PCI). Hormis l’énergie solaire thermique qui est issue de la base de données solaire (cf. 2.5.1.4), les valeurs entre crochets indiquées sur le graphique ont été calculées à partir des informations contenues dans le fichier énergie de l’OCEN.

On trouve sur le côté droit du graphique la demande thermique nécessaire pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire des bâtiments qui représente la chaleur nette fournie et produite sur site (Qhww) après conversion, mais en amont de la distribution et du stockage dans le bâtiment. Cette chaleur correspond dans le cas d’un bâtiment raccordé à un réseau de chauffage à distance, et non équipé d’un système solaire thermique, à l’énergie thermique facturée au client et mesurée après l’échangeur du côté secondaire de la sous-station.

12 Tableau des degrés-jours, mis à disposition par l’Office cantonal de l’énergie (OCEN) sur son site internet http://ge.ch/energie/.

Figure 2.13. Bilan des flux d’énergie thermique en GWh PCI des 10'168 bâtiments résidentiels collectifs genevois dont les données énergétiques sont disponibles. Ces bâtiments représentent 89% de la surface totale énergétique de ce secteur en 2010 (voir texte)

NB: Hormis l’énergie solaire, les valeurs entre crochets sont issues de la base de données énergie de l'OCEN. Au niveau graphique, les pertes de réseaux et de transformation de part et d’autre du périmètre du bilan ont été regroupées.

En 2010, la demande thermique des 10'168 bâtiments atteint 2'004 GWh. Cette demande est couverte à 58.7% par le mazout et à 36.6% par le gaz, soit un total de 95.3%

mettant en évidence la vulnérabilité du secteur vis-à-vis des agents fossiles importés. Le reste (4.7%) est fourni principalement par la chaleur CADIOM (4.4%) issue de l’incinération des ordures ménagères admise comme 50% renouvelable. Enfin, les parts couvertes par la chaleur produite des capteurs solaires et celle provenant de la combustion du bois s’élèvent respectivement à 0.2% et 0.1%.

La chaleur solaire Qsol produite en 2010 est estimée à 4.7 GWh. Un rendement de conversion¹³ de 45% a été admis pour estimer le rayonnement solaire sur capteurs (10.4 GWh). On rappelle que seules les installations ayant fait l’objet d’une demande de subvention auprès de l’OCEN et les installations de la Ville de Genève ont été considérées.

On recense près de 305 bâtiments équipés de panneaux solaires sur un total de 10'168 bâtiments. Enfin, la chaleur nette fournie aux bâtiments Q_hww(fo) s’élève à 1'999 GWh (après déduction de la chaleur produite sur site Q_sol).

Au centre du graphique, l’énergie nette fournie Ehww aux 10'168 bâtiments s’élève à 2'314 GWh en 2010. On remarque que ces énergies ne se trouvent pas au même niveau de conversion, dans le sens où la conversion énergétique survient aussi bien sur le site (cas d’une chaufferie) qu’à l’extérieur du bâtiment (cas du chauffage urbain). A cet égard, plusieurs questions se posent quant à savoir s’il est judicieux d’additionner dans les statistiques la consommation de mazout et de gaz avec de l’électricité et de la chaleur à distance ? Avec le recours aux énergies renouvelables et à la valorisation des rejets thermiques, la comptabilisation de l’énergie nécessite une révision et une adaptation aux objectifs de l’ère post-fossile.

Sur le côté gauche du graphique (côté des ressources), on distingue les agents énergétiques importés des agents indigènes. Les agents provenant de l’extérieur du pays sont principalement le mazout et le gaz qui fournissent presque la totalité de la consommation d’énergie finale des bâtiments (1'420 GWh pour le mazout et 819 GWh pour le gaz). Une partie du bois consommée à Genève est aussi importée. Sans différencier entre la part importée et la part indigène, la chaleur produite par le bois atteint 1.4 GWh en 2010. Elle se répartit entre 0.2 GWh de bois plaquettes, 0.8 GWh de bois pellets et environ 0.4 GWh de chaleur à distance provenant de la combustion de bois.

Au niveau local, la chaleur générée par la combustion des ordures ménagères produit de l’énergie électrique et de la chaleur à distance exploitée par CADIOM à Genève. En 2010, la chaleur à distance consommée par les bâtiments résidentiels collectifs est estimée à 89 GWh, alors qu’environ 39 GWh sont fournies à d’autres types de bâtiments.

Enfin en guise de simplification, nous n’avons pas illustré sur le graphique les flux d’énergie électrique (négligeable, mais considérée dans la consommation finale au point suivant) et de chaleur vendue à des tiers (chaleur déjà comptabilisée dans le bilan).

13 Le rendement de conversion se définit comme le rapport entre la production solaire et l’ensoleillement dans le plan capteur. Le rendement annuel retenu est celui mesuré durant la saison 2009-2010 dans le cadre du retour d’expérience du bâtiment Gros-Chêne (se référer à 4.3.6.2).

2.5.2.2 Structure de la consommation finale connue

Le graphique du haut de la Figure 2.14 donne la répartition de la consommation thermique connue (énergie nette fournie pour couvrir les besoins de chauffage et d’ECS des 10'168 bâtiments résidentiels collectifs), selon l’agent énergétique utilisé et l’époque de construction des bâtiments en 2010. Le tracé indique sur l’axe secondaire la consommation totale Ehww en GWh PCI par tranches d’âges. Le graphique du bas donne la répartition de la production solaire thermique selon l’époque de construction des bâtiments équipés de panneaux. Le bilan sur les 10'168 bâtiments est indiqué en ligne continue alors que celui qui concerne l’ensemble du secteur est en ligne pointillée. Toutes les valeurs sont fournies à l’Annexe A9.

Figure 2.14. Structure de la consommation thermique connue des 10'168 bâtiments résidentiels collectifs selon l’époque de construction et l’agent énergétique utilisé à Genève en 2010

(En haut, l’énergie nette fournie ; en bas, la chaleur solaire produite sur site)

Remarque :

En haut : Energie nette fournie aux 10'168 bâtiments résidentiels :

 Ehww = 2'314 GWh PCI en 2010 En bas : Chaleur produite des capteurs solaires :

 Qsol = 4.7 GWh (Bilan sur les 10'168 bâtiments résidentiels en 2010)

 Qsol = 5.6 GWh (Bilan sur les 12'602 bâtiments résidentiels en 2010) 0

On constate d’abord que la structure de la consommation d’énergie finale diffère selon l’époque de construction des bâtiments. Pour les bâtiments construits avant 1980, la part du mazout est dominante avec une moyenne située à 70%, alors que cette part n’atteint que 37% pour les bâtiments édifiés durant la période 1981-1990 et que 15% et 4%

respectivement pour les deux dernières tranches d’âges.

En contrepartie, la part du gaz voit sa part augmenter pour atteindre environ 90% de la consommation des bâtiments construits récemment entre 2001 et 2010. Pour cette tranche d’âge, l’énergie produite des capteurs solaires thermiques atteint 1.7 GWh en 2010. Si l’on considère l’ensemble des bâtiments résidentiels collectifs construits durant cette tranche d’âge (2001-2010), y compris ceux dont la consommation thermique n’est pas connue, la chaleur solaire produite en 2010 atteint 2.4 GWh. Cette production est cinq fois plus importante que la production annuelle des bâtiments des années 1991-2000 (cf. graphique du bas de la Figure 2.14). Elle est également très proche de la production solaire des bâtiments d’après-guerre édifiés entre 1946 et 1980 (près de 2.1 GWh en 2010).

La part d’énergie solaire dans la consommation finale devrait augmenter dans les prochaines années, notamment après l’entrée en vigueur de la nouvelle loi cantonale sur l’énergie qui impose dorénavant, en cas de rénovation de toiture ou de nouvelle toiture, de couvrir 30%

des besoins d’ECS par du solaire thermique.

La planification énergétique territoriale joue aussi un rôle important dans le développement des énergies renouvelables et la valorisation des rejets thermiques. Le développement depuis 2002 du réseau de chauffage à distance par l’incinération des ordures ménagères CADIOM a permis de substituer principalement du mazout utilisé dans des chaufferies individuelles par de la chaleur fatale. Cela a conduit à une baisse de la consommation de mazout des bâtiments des années soixante et septante (baisse visible sur la Figure 2.14).

Depuis 2011, la liaison entre le réseau CADIOM et le réseau CAD-Lignon alimenté au gaz devrait permettre de mieux valoriser la chaleur fatale déversée dans le Rhône. Au vu des premiers résultats, les quantités de gaz substituées seront de l’ordre 70-80 GWh/an¹⁴. Les effets de la connexion de ces deux réseaux seront étudiés dans le cadre du projet REMUER [38] mené à l’Université de Genève.

14 Communication privée de Loïc Quiquerez (UNIGE)