4.1.5.3.1 L'aérothermie
L'aérothermie consiste à prélever la chaleur contenue dans l'air ambiant (intérieur ou extérieur au local à climatiser) afin de chauffer ou rafraichir un local. Cette ressource est nécessairement exploitée via une pompe à chaleur (PAC) qui adapte son fonctionnement selon la saisonnalité.
Pour fonctionner, une pompe à chaleur a besoin d'électricité. Cependant, cette consommation d'électricité est inférieure à la production de chaud ou de froid qu'elle délivre. La performance énergétique d'une pompe à chaleur est déterminée par son coefficient de performance (COP).
De manière générale, le COP chaud d'une pompe à chaleur aérothermique est de l'ordre de 3 et le COP froid de l'ordre de 2.5/3. Un COP de 3 signifie que la PAC consomme 1 kWh d'électricité pour une restitution de 3 kWh de chauffage ou de refroidissement. Les aides fiscales ne se déclenchent que pour des COP supérieurs à
excellent COP chaud. C'est donc une ressource particulièrement pertinente à exploiter sur ce territoire en ce qui concerne la production de chauffage et/ou ECS.
Ce diagnostic est confirmé dans le SRCAE PACA 2013.
Figure 66 : Zonage de pertinence de recours à un système aérothermique - Source:
SRCAE 2013
Seule les deux tiers de la production de la pompe à chaleur est considérée comme une ENR, On peut également citer le risque d’augmentation de la consommation électrique par création d’un nouvel usage (climatisation). Enfin, une mise en œuvre optimale dans l’existant nécessiterait au préalable le remplacement des émetteurs pour abaisser la température de fonctionnement et la rénovation du bâti pour réduire le besoin de pointe et améliorer le COP de l'installation.
Reçu au Contrôle de légalité le 14 octobre 2019
Niveau régional: Région SUD
Les seules données existantes sur la filière aérothermie en région PACA sont celles contenues dans le SRCAE 2013.
En 2010, la production d’énergie renouvelable par un système aérothermique s’est élevée à plus de 690 GWh pour près de 12 000 000 m² de bâtiments résidentiels et tertiaires chauffés par un système aérothermique. Cette production représentait environ 30% de la production aérothermique en France. Elle est présente majoritairement dans les bâtiments tertiaires, comme on peut le voir dans l'illustration ci-dessous:
Figure 67 : Répartition des installations aérothermiques à fin 2010 - Source: SRCAE PACA 2013
Selon le SRCAE 2013, l’utilisation de cette ressource pour l’ensemble des bâtiments pour lesquelles celle-ci est pertinente conduirait à un potentiel additionnel de près 8 500 GWh pour 235 000 000 m² de bâtiments chauffés. En 2010, le taux d'exploitation de la ressource s'élevait à 8%.
Niveau territorial: Métropole Aix-Marseille-Provence
Méthode par territorialisation des données existantes: Pour évaluer le gisement aérothermique à l'échelle métropolitaine, on se base sur l'évaluation des potentiels par département à horizon 2030 et qui a été faite dans le SRCAE 2013 et dont les résultats sont exposés ci-dessous:
Figure 68 : Potentiel additionnel 2020-2030 de l'aérothermie par département de la région PACA – Source: SRCAE PACA 2013
En appliquant un ratio de population sur le potentiel des Bouches du Rhône, on obtient un potentiel productible additionnel issu de l'aérothermie de 325 GWh à horizon 2030. Ce potentiel est équiréparti entre installations résidentielles et tertiaires.
Perspective d'évolution de la ressource
Dans le contexte de réchauffement climatique que nous connaissons à l'heure actuelle, les perspectives sur la ressource aérothermique sont amenées à évoluer.
l'augmentation générale des températures aura des conséquences positives sur les rendements des installations de chauffage (COP chaud) mais dans le même temps ces dernières seront moins souvent utilisées.
En revanche, les installations de refroidissement verront leurs coefficients de performance diminuer alors qu'elles fonctionneront plus souvent sur une année.
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Conclusion sur le potentiel aérothermique
La valorisation de l'énergie éolienne consiste à convertir l'énergie cinétique du vent en énergie cinétique de rotation, exploitable principalement pour produire de l'électricité ou pour le pompage de l'eau sur sites isolés.
Figure 69: Exemple d'une installation micro-éolienne (source: ADEME) On distingue le développement de l'éolien terrestre, ou onshore et le développement de l'éolien en mer, ce qu'on appelle l'éolien offshore.
- Moyen éolien: puissance entre 36 kW et 350 kW – hauteurs de machine inférieures à 80 mètres
- Petit éolien: puissance entre 1 kW et 36 kW – hauteurs de machine de 10 à 20 mètres environ
Niveau régional : Région SUD
La caractérisation du gisement éolien brut a été réalisée dans le Schéma Régional Éolien (SRE) de la région PACA (annulé en 2012 par le Tribunal Administratif de Marseille).Selon la circulaire du 19 juin 2006, le potentiel de vent est considéré comme favorable au développement de l'énergie éolienne au-delà d'une vitesse de vent de 4 m/s à 50 m au-dessus du terrain naturel. Bien que le SRE ait été annulé, la quantification du gisement a été reprise dans ce chapitre afin d'avoir une vision plus précise.
En région SUD, on distingue un potentiel brut de production pour le grand éolien principalement dans les départements à l'Ouest de la région: le Vaucluse, les Bouches-du-Rhône et le Var. Une fois ce potentiel brut corrigé des contraintes techniques, environnementales, patrimoniales et paysagères on obtient la carte de potentiel de développement de l'Éolien suivante:
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Figure 70 : Zones préférentielles et objectifs de développement du petit et du grand éolien en région SUD (Source: SRE de la région PACA 2012, annulé fin 2012)
Selon ce même document, le gisement net de production d'électricité d'origine éolienne à l'échelle régionale est ainsi évalué à court terme à 680 MW pour un productible de près de 1600 GWh/an.
A ce potentiel, s'ajoute un potentiel réalisable à moyen terme estimé à 580 MW pour un productible supplémentaire de 1430 GWh/an. Le potentiel total à horizon 2030 pour la Région Sud PACA est donc estimé à 3030 GWh/an.
Remarques : étant donné le manque de données disponibles et l'absence d'étude de potentiel détaillée, l'éolien flottant n'a pas été considéré dans le cadre de cette étude.
Niveau territorial : Métropole Aix-Marseille-Provence
À l'heure actuelle, les principales productions locales d'électricité issues du grand éolien au sein de la Métropole sont les suivantes :
- Parc de Port-Saint-Louis-du-Rhône – 21.25 MW - Parc de Fos-sur-Mer – 10 MW
- Parc de Fos-sur-Mer "Nénuphar" – 2 MW
Au total, ces 3 parcs éoliens représentent un productible d'environ 82 GWh/an.
Le SRE PACA définit 7 zones géographiques se répartissant les objectifs régionaux de développement de l'éolien: Camargue, Var, Préalpes du Sud, Moyenne Durance, Plateau d'Albion, Vallée du Rhône et Hautes Alpes.
Aucune d'entre elles ne se situe sur le territoire métropolitain, et il semble trop hasardeux d’évoquer des chiffres précis de potentiel de production à l'échelle de la Métropole.
Néanmoins, l'étude du SRE permet de constater que le territoire de la Métropole comporte davantage de zones favorables au développement du petit éolien que du grand éolien. Les rares mats de plus de 50 m seraient relégués sur des espaces naturels, réservoir de biodiversité de la trame verte et bleue de la Métropole et sur l’Etang de Berre.
Les contraintes liées au régime des vents sont également à coupler avec les contrainte d’urbanisation, notamment l’éloignement de 500 m des habitations pour les mats de plus de 50 m.
Il faut ajouter un paragraphe sur le projet offshore … cp voit avec H BARRAU D’importantes perspectives se dessinent à l’Ouest du territoire avec l’éolien offshore, atour de 2 projets : le projet Vertiwind (Nenuphar), pour lequel des essais ont été réalisés à terre à Fos-sur-Mer et le projet Provence Grand Large (EDF Energie nouvelles), initialement prévu pour accueillir les éoliennes Nénuphar, et actuellement en cours de redéfinition en lien avec l’appel à projet national qui a retenu le site de Faraman au large du golfe de Fos. L’objectif est, à terme, d’aménager une ferme
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d’une centaine d’éoliennes en mer et de créer une filière industrielle sur la zones industrialo-portuaire de Fos.
Figure 71 : Zones préférentielles favorables au développement du petit éolien (à gauche) et du grand éolien (à droite) – Source: SRE PACA 2012
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D'après ces deux cartes, on peut identifier les territoires suivants comme étant ceux présentant le plus grand potentiel de développement éolien:
- Grand Éolien: Étang de Berre - Petit Éolien:
o Zone 1 – Marseille, Cassis, La Ciotat, Roquefort-la-Bédoule
o Zone 2 – Trets, Peynier, Belcodène, Fuveau, Gréasque, Meyreuil Gardanne
o Zone 3 – Aix-en-Provence (nord), Éguilles, Saint Cannat, Rognes, Le Puy-Sainte-Réparade
Perspective d'évolution de la ressource
En ce qui concerne l'évolution de la ressource vent, on peut dire qu'elle sera probablement impactée par le réchauffement climatique global. En revanche, il est incertain de prédire une évolution à la hausse ou à la baisse de la ressource vent
Le bois-énergie consiste à utiliser le bois à des fins de chauffage, de production d'eau chaude sanitaire et même, dans certains cas, de production d'électricité. Les méthodes d'utilisation sont presque similaires aux chaudières classiques où le bois remplace le fuel ou le gaz comme combustible.
Il existe trois types principaux de combustibles produits à partir du bois:
- Les plaquettes: Qu'elles soient issues de l'industrie (scieries, déchets de bois,...) ou de l'exploitation forestière, les plaquettes prennent la forme d'éclats de bois de tailles et formes variées. Elles proviennent essentiellement d’éclaircies de sujets, de travaux forestiers, de scieries et de menuiseries. Elles nécessitent un séchage pour une combustion optimale.
- Les granulés: Composés de sciure compactée en éléments de petite taille (cylindre de 4-6 mm de diamètre par 10-20 mm de long), ils sont obtenus par pressage. L'agglomération des éléments fins résulte de l'importante pression même si certains procédés de fabrication utilisent des liants (amidon de maïs,...).
- Les bûches: Combustible bois-énergie le plus connu, la bûche est utilisée directement pour la production d'énergie sans processus de transformation.
Elle nécessite cependant une préparation en amont comme le séchage par exemple.