Définition des filières à ressources locales, régionales ou internationales

Il existe une réelle difficulté du choix d’échelle pour les analyses énergétiques d’un territoire (FAESSLER J. et LACHAL B., 2010c). Afin d’intégrer les aspects de localisation aux trois niveaux des filières énergétiques (ressources, transformation, valorisation), trois niveaux de territoire sont définis :

• Local (du bâtiment au quartier) ;

• Régional (de plusieurs quartiers à l’agglomération) ;

• International (Europe et/ou Monde) ;

Par extension, on définit trois types de filières énergétiques :

• filières à ressources locales (solaire, géothermie, vent) ;

• filières à ressources régionales (biomasses, eau) ;

• filières à ressources internationale (fossiles, uranium).

On peut représenter schématiquement la disponibilité des filières sur un territoire tel que celui de l’AFVG de la façon suivante (voir Figure 15) :

Figure 15 : localisation des filières énergétiques sur un territoire

Du côté des ressources, les non-renouvelables se transportent facilement grâce à leur haute densité énergétique tandis que du côté des renouvelables, seules une partie de la biomasse (bois) est transportable. L’eau est considérée comme une ressource régionale étant donné son bassin d’influence et les conflits d’usage qui peuvent en résulter.

Les transformateurs sont généralement stationnaires (hormis pour la mobilité) et existent à tous les niveaux.

Enfin, concernant les infrastructures nécessaires à la valorisation des énergies secondaires, les situations sont contrastées (FAESSLER J. et LACHAL B., 2010c) :

• Pour les combustibles fossiles, les infrastructures de valorisation sont depuis longtemps extrêmement développées sous forme de vastes réseaux, principalement pour les produits pétroliers et dans une moindre mesure pour le gaz naturel. Elles couvrent maintenant tous les points de la terre et on peut parler de filières totalement mondialisées ;

• Le réseau électrique est européen, essentiellement pour des raisons de mutualisation de cette énergie non stockable ; un tel réseau est avantagé par le fait qu’il n’y a aucune difficulté à adapter la qualité désirée (niveau de tension et courant continu/alternatif) ;

• La chaleur est une énergie dégradée qui obéit au deuxième principe de la thermodynamique : sa qualité se mesure via la température et, s’il est facile de la baisser, la remonter sans autres sources thermiques à une plus haute température nécessite de l’énergie noble (électrique ou mécanique). De plus, le seul processus de transport opérationnel à l’heure actuelle est le déplacement d’une masse d’eau importante en circuit fermé, ce qui nécessite de lourds investissements, occasionne des pertes thermiques non négligeables et exige de l’électricité pour ses pompes : la portée de ces réseaux de chauffage à distance (CAD) est donc limitée à l’intérieur d’un quartier ou d’une agglomération.

Une autre ressource locale nous semble intéressante étant donné que les besoins de chaleur correspondent à peu près à la moitié de la consommation de notre société (voir Figure 3 du chapitre 1) : les rejets de chaleur industriels. Etant donné leur propriété commune avec les ressources renouvelables, ces rejets de chaleur « fatale »²⁹

Ces rejets de chaleur peuvent provenir de filières d’élimination des déchets (usine d’incinération, stations d’épuration) ou de rejets des processus de production industriels. Par exemple, les déchets ménagers et industriels brûlés à l’usine d’incinération des Cheneviers permettent de valoriser aujourd’hui déjà environ 120 GWh d’électricité et 120 GWh de chaleur à Genève (SIG, 2010a).

peuvent être, par abus de langage, considérés comme des ressource renouvelables locales pouvant se substituer à d’autres filières à ressources non locales (renouvelables ou non).

29 Si elle n’est pas utilisée, elle est perdue.

Leur comptabilisation exacte dans le bilan des ressources énergétiques locales fait débat³⁰

Les rejets de chaleur peuvent être utilisés très localement ou connectés sur des réseaux CAD existants qui peuvent être développés jusqu’à une échelle régionale, indépendamment de l’approvisionnement du CAD (alimenté via une cogénération fossile par exemple). Le CAD n’est pas une ressource en soi, mais une infrastructure de transport de la chaleur-déchet ou d’autres ressources (gaz, bois, etc…). Un chauffage central peut être vu comme un micro-CAD, un réseau de quartier comme un mini-CAD - le CAD s’appliquant à des infrastructures d’une certaine taille (plusieurs quartiers) (FAESSLER J. et LACHAL B., 2010c). Les trois niveaux peuvent s’imbriquer avec le temps et constituer un véritable réseau interconnecté

(voir chapitre 4).

30 De même, la comptabilisation de l’électricité et/ou du biogaz produit à partir des déchets est sujet à débat (il ne s’agit pas d’énergie primaire mais de recyclage de déchets-matière) mais peut se justifier dans une vision de relocalisation des énergies (voir chapitre 3).

3 Gisements des filières à ressources renouvelables locales ou régionales

A la suite de ces différentes définitions, ce chapitre se focalise sur les gisements des filières à ressources renouvelables à l’échelle de l’AFVG en essayant de les quantifier concrètement. Les filières à ressources internationales (fossiles et nucléaire) ne sont pas traitées spécifiquement. On verra que la quantification des gisements renouvelables dépend de nombreux facteurs.

En amont de ce travail de synthèse, les différentes études VIRAGE ont permis de quantifier de manière plus détaillée les gisements des filières à ressources renouvelables régionales. Un comité de pilotage regroupant les différents responsables des services de l’Etat de Genève s’est réuni deux fois par année pendant trois ans pour discuter collectivement des sujets abordés dans les rapports VIRAGE. En parallèle, plusieurs séances ont eu lieu sur les sujets spécifiques (eau, agriculture, biomasses, aménagement du territoire) avec les fonctionnaires concernés. Tous les rapports ont été validés par les différents responsables des services de l’Etat de Genève ayant collaboré à VIRAGE.

Une liste des séances et des membres du comité de pilotage, ainsi que les ordres du jour, est disponible dans l’annexe 8.

Des aides ponctuelles de spécialistes pour certains rapports ont permis de collaborer et de valider des données plus spécifiques, comme dans le cas des données agricoles (engagement de M. Gallay, agronome HES, pendant 4 mois à 80%) ou du modèle thermique du Rhône genevois (engagement de M. Haroutunian, ingénieur en génie mécanique HES, pendant 3 mois à 80%).

Pour ne pas trop charger le texte et dans un souci de concision, une partie des hypothèses et des données incluses dans les deux sous-chapitres sur les biomasses et l’eau, sont disponibles dans les rapports VIRAGE auxquels nous renvoyons (FAESSLER, 2011b [en ligne] ou dans le cédérom annexé). Seul l’essentiel des résultats sont retranscrits ici.

Certains compléments - notamment pour les filières à ressources renouvelables locales - ont été évalués à l’aide de recherches bibliographiques et grâce aux échanges qu’a favorisés l’expérience accumulée pendant 30 ans par le groupe énergie de l’Université de Genève. Malgré tout, une part de subjectivité perdure dans toute approche globalisante d’un système complexe tel que le système énergétique de l’agglomération franco-valdo-genevoise.

La synthèse de ces différents gisements, et leur relation avec la société à 2000W, est discutée dans le chapitre 4.