Trois contraintes territoriales ont été prises en compte ici : la logistique de l’approvisionnement de la ressource, les zones problématiques du point de vue de la protection de l’air et les réseaux de chauffage à distance existants ou à créer.
6.1 Logistique d’approvisionnement
Le bois doit être séché à l’air et broyé en plaquettes. Ceci est de la responsabilité du vendeur des plaquettes forestières. Au vu des capacités de broyage des départements limitrophes par rapport aux besoins genevois, il n’y aura pas de problèmes à ce niveau (voir les rapports d’Hélianthe et Prioriterre déjà cités).
Le bois a un avantage stratégique par rapport à d’autres ressources biomasses : il peut être stocké pendant suffisamment de temps pour permettre la valorisation optimale de la chaleur produite lors de sa transformation. C’est pourquoi des surfaces de stockage adaptées sont nécessaires si l’on veut utiliser cette propriété intrinsèque du bois. Ces surfaces peuvent être soit chez le producteur de plaquettes, soit chez le consommateur de plaquettes.
Pour fixer les ordres de grandeur, on peut évaluer le stockage et le trafic induit des différents scénarios à l’aide des estimations suivantes :
Stockage : 1m2 surface = env. 1 à 1.5 tonnes de bois séché à l’air ;
Transport : camions de 100 m3, soit environ 20 tonnes de bois par camion ou environ 75 MWh par camion (pour du bois séché à l’air) ;
Trafic de 500 camions par an et exclu le dimanche et les jours fériés (env. 300 jours ouvrables) ;
Trafic de pointe estimé selon la puissance nominale durant une période de 48 heures (correspond à un weekend très froid avec livraisons le vendredi et le lundi) ;
Besoins de stockage hivernaux estimé grossièrement pour 150, respectivement 75, 35 et 35 camions selon les scénarios 1, 2, 3 et 4.
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Besoins de stockage estivaux estimé grossièrement pour 15 (~ 10% puissance nominale), respectivement 0 (arrêt chaudière en été), 35 et 35 (identique à l’hiver) camions selon les scénarios 1, 2, 3 et 4.
On aboutit au tableau estimatif suivant (voir Tableau 3) :
Unités Scénario 1 Scénario 2 Scénarios 3 et 4 Nb d’heures de fonctionnement nominal h 2’000 4’000 8’000
Puissance Thermique MWth 15 6 3
Trafic journalier moyen (sur 300 jours) camions
/jour Env. 1.7
Trafic journalier de pointe (hiver) camions
/jour 8 3 2
Besoins de stockage pour 1 mois d’hiver m2 Env. 2'500 Env. 1'200 Env. 600 Besoins de stockage pour 1 mois d’été m2 Env. 250 0 Env. 600
Tableau 3 : ordre de grandeur du trafic induit et des besoins de surfaces des différents scénarios
Globalement, le scénario 1, avec ses pointes instantanées beaucoup plus importantes que les scénarios 2, 3 et 4, pose de problèmes de quantités de camions journaliers en hiver. On peut même imaginer que pour passer un weekend très froid sans livraison, une quinzaine de camions devraient livrer le vendredi pour être sûr de fournir la prestation de chauffage jusqu’au lundi. Cela représente tout de même un silo de minimum 1'500 m3 proche de la chaufferie. En cas de disposition d’un stockage local (halle couverte de 25m sur 100m remplie de bois), le trafic journalier maximum pourrait être diminué à 2 ou 3 camions par jour en plein hiver. L’avantage d’une délocalisation en France du stockage est donc contrebalancé par les problèmes de trafic de pointe induit. Il s’agira de définir une stratégie lors d’un éventuel projet concret.
Les scénarios 2, 3 et 4 permettent une meilleure répartition dans l’année du trafic induit et une complémentarité avec d’autres sources d’énergie bienvenue en cas de panne ou de problèmes de livraisons.
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6.2 Zones problématique du point de vue de la protection de l’air Ces dernières années, les valeurs limites d’immissions (VLI) journalières (50 µg/m3) de l’ordonnance sur la protection de l’air (OPAIR) sont dépassées 5 à 40 fois par an selon la météo dans toutes les stations de mesures du canton de Genève11. Les stations rurales sont globalement moins touchées que les stations urbaines et ont des VLI annuelles respectant la législation (20 µg/m3). Du point de vue de la protection de l’air, les zones d’immissions les plus sensibles sont donc celles du centre-ville.
Concernant les émissions de particules fines, celles-ci sont principalement liées au trafic routier (diesel et poids lourds) au rail (abrasion) et à la construction (machines de chantier). La part liée aux chauffages reste très faible (Figure 9) :
Figure 9 : émissions de PM10 selon les sources (source : Plan de mesure OPAIR 2003-2010, Etat de Genève)
Par mesure de précaution, le service de protection de l’air interdit aujourd’hui la mise en œuvre ou le renouvellement de chauffage au bois de plus de 350 kW dans certaines zones urbaines12 et souhaite limiter ces installations aux zones rurales. Actuellement, si l’installation est correctement
11 Etat de Genève, 2011, Qualité de l’air 2010, service de protection de l’air, DSPE, Genève.
12 Sur les communes de la ville de Genève, de Carouge et du Grand-Saconnex (Scane et SPair, 2011, Complément au formulaire de requête EN-GE4 concernant les installations productrices de chaleur alimentées au bois ou aux dérivés de bois, voir sous http://etat.geneve.ch/dt/energie/a_votre_service-directives_formulaires_relatifs_nouvelle_loi_energie-11772.html ).
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dimensionnée et équipée de filtres à particules, les émissions peuvent être très limitées et n’impacter que faiblement les quantités totales émises par les différentes sources du canton.
Pour fixer les ordres de grandeur et à titre d’exemple, une chaudière à bois équipée d’un électrofiltre ou d’un filtre à manche a un facteur d’émission poussières d’environ 3 g/GJ (13). La grande majorité (95%) de ces poussières fines sont généralement des PM10, dont trois quarts (en poids) sont constituées de PM1. Pour une chaudière consommant 36 GWh de bois (selon les scénarios prédéfinis), on obtient donc une émission annuelle d’environ 0.39 tonnes de poussières, à comparer aux 700 tonnes actuellement émises dans le canton de Genève (Figure 9).
A ce chiffre, il faudrait encore rajouter l’effet de l’approvisionnement de la ressource (transport par camions) sur le canton, les distances dépendant du lieu d’implantation choisi. Ensuite, l’effet global sur l’AFVG devrait être analysé selon différents scénarios d’approvisionnement.
13 ADEME, 2008, Evaluation des performances énergétiques et environnementale de chaufferies biomasse, étude réalisé par LECES, IOSIS Industries et Micropolluants technologie, contrat 0601C0137, Angers.
ADEME, 2009, campagne de mesures de particules à l’émission de chaufferies biomasse, étude réalisé par IRH Ingénieur Conseil, Angers.
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6.3 Réseaux (offre) et densité (demande)
6.3.1 Réseaux existants
Il existe aujourd’hui sur le canton de Genève deux réseaux de chaleur à distance d’importance : CAD Lignon et CADIOM (Chaleur à Distance des Ordures Ménagères).
Deux extensions (vers Meyrin et vers Vieusseux) ainsi qu’une liaison des deux réseaux actuels sont en cours de construction. La carte ci-dessous avec le Rhône passant au milieu montre le schéma des différents réseaux et de leurs extensions (Figure 10) :
Figure 10 : réseaux existants (orange) et en cours de développement (violet) – modifié d’après M. Friedli SIG
Dans le cas des scénarios 2 et 3 (grand CAD), la logique voudrait que la nouvelle installation soit implantée dans la zone d’influence des CAD existants et connectée à ces infrastructures, permettant ainsi la valorisation réelle et optimale de la chaleur.
20 6.3.2 Réseau à construire
Une alternative à la connexion aux réseaux existants serait de profiter du développement de certaines zones du canton. Par exemple, le futur quartier implanté sur la plaine de l’Aire, proche de la zone industrielle de Plan-les-Ouates, pourrait voir la construction d’un nouveau réseau CAD multi-ressource en parallèle. De même, les zones situées à l’est du canton (trois-chênes, proche d’Annemasse) sont intéressantes à plus d’un titre : d’une part, ces zones sont densément peuplées et ne possèdent pas de grand CAD à l’heure actuelle ; d’autre part, le futur train régional (CEVA) ainsi que de nombreuses nouvelles constructions seront implantées ces prochaines années (communaux d’Ambilly, gare de Chêne-Bourg et d’Annemasse, etc…).
Les opportunités de développement d’un réseau multi-ressource alimenté partiellement au bois (et peut-être transfrontalier ?) devront donc être étudiées de manière fine et détaillée dans ces zones.
Ces nouveaux développements permettraient probablement d’optimiser l’efficacité technique et économique d’une centrale à bois de quelques MW.
De manière simple et pour fixer les ordres de grandeur, les surfaces potentiellement chauffées (250'000 à 500'000 m2 selon les scénarios) équivalent à environ 1 à 2% de l’ensemble des immeubles résidentiels du canton14.
6.3.3 Process industriel
Une implantation dans une zone industrielle hors des CAD existants est également possible s’il existe des besoins de process spécifiques et durables (scénario 4).
14 Soit 23 millions de m2 pour environ 12'500 objets selon l’étude de Khoury J., 2009, Rénovations énergétiques des bâtiments résidentiels dans le canton de Genève, éléments-clés de la période post-Kyoto: Etude de cas de deux rénovations MINERGIE, master MUSE 005, Université de Genève.
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