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Propositions pour l'élaboration d'une statistique des énergies renouvelables du canton de Genève
BERTHOLET, Jean-Luc, CARLEVARO, Fabrizio, DEODAT, Vincent
Abstract
La présentation des statistiques des énergies renouvelables est plus complexe que celle des énergies dites traditionnelles, car leurs systèmes de production sont très décentralisés. Ainsi, le propriétaire d'une petite installation productrice d'énergie renouvelable devra être traité comme celui d'une grande centrale. Ce petit propriétaire utilise de l'énergie finale et de l'énergie primaire (soleil, déchets…) pour les transformer en une nouvelle forme d'énergie.
Cette nouvelle forme d'énergie peut être utilisée directement (parfois sans même être comptabilisée, comme c'est le cas avec les panneaux thermiques), ou peut être directement retransformée (biogaz brûlé immédiatement dans une installation de couplage chaleur force).
Ce document propose une méthodologie pour l'élaboration d'une statistique cantonale des énergies renouvelables, en s'inspirant de la méthodologie développée au niveau fédéral, laquelle doit être néanmoins adaptée au contexte cantonal.
BERTHOLET, Jean-Luc, CARLEVARO, Fabrizio, DEODAT, Vincent. Propositions pour l'élaboration d'une statistique des énergies renouvelables du canton de Genève . Genève : 2016, 42 p.
Available at:
http://archive-ouverte.unige.ch/unige:140604
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P ROPOSITIONS POUR L ’ ÉLABORATION D ’ UNE STATISTIQUE DES ÉNERGIES RENOUVELABLES DU CANTON DE G ENÈVE
Version 2, janvier 2016
Groupe énergie de l’Institut en Sciences de l’Environnement (ISE) de l’Université de Genève
Jean-Luc Bertholet
Fabrizio Carlevaro et Vincent Déodat (Eléments méthodologiques pour une statistique de l’énergie solaire du canton de Genève Annexe E)
Contenu :
Propositions pour l’élaboration d’une statistique des énergies renouvelables du canton de Genève ... 1
1. Cadre de référence fédéral ... 3
1.1 Une approche calquée sur la Confédération ... 3
1.2 La présentation du bilan des énergies renouvelables envisagé par la Confédération ... 3
1.3 Les méthodologies développées par la Confédération : la méthode par génération d’équipement 3 1.4 Présentation de la statistique fédérale ... 4
2. Analyse par genre d’énergie renouvelable ... 7
2.1 Bois énergie ... 7
2.1.1 Méthode fédérale ... 7
2.1.2 Proposition pour Genève ... 8
2.2 Photovoltaïque ... 9
2.2.1 Méthode fédérale ... 9
2.2.2 Proposition pour Genève ... 10
2.3 Panneaux solaires thermiques ... 10
2.3.1 Méthode fédérale ... 10
2.3.2 Proposition pour Genève ... 11
2.4 Biogaz ... 12
2.4.1 Méthode fédérale ... 12
2.4.2 Proposition pour Genève ... 12
2.5 Biocarburants ... 13
2.5.1 Méthode fédérale ... 13
2.5.2 Proposition pour Genève ... 13
2.6 Hydraulique ... 13
2.6.1 Méthode fédérale ... 13
2.6.2 Proposition pour Genève ... 14
2.7 Chaleur de l’environnement (pompes à chaleur)... 15
2.7.1 Méthode fédérale ... 15
2.7.2 Proposition pour Genève ... 15
2.7.3 Un cas particulier : la récupération de chaleur par système à double flux... 16
2.8 Éolien ... 16
2.8.1 Méthode fédérale et genevoise ... 16
3. Résumé ... 16
3.1 Synthèse opérationnelle sous forme matricielle ... 16
3.2 Questions ouvertes ... 18
1) Dénombrenent des ventes "de froid" par réseau d'eau ... 18
2) Cantonalisation de certains paramètres ... 19
3) Frontière de la statistique de production d’énergie renouvelable ... 19
4) Relation avec la statistique déjà publiée par l’Ocstat ... 19
Bibliographie ... 19
Annexe A : Bois énergie ... 21
Annexe B : Photovoltaïque ... 24
Annexe C : Bio carburant ... 25
Annexe D : Tableaux complémentaires (B et C) de la statistique des énergies renouvelables ... 27
Annexe E: Eléments méthodologiques pour une statistique de l’énergie solaire du canton de Genève Fabrizio Carlevaro et Vincent Déodat Université de Genève ... 28
INTRODUCTION ... 28
STATISTIQUE DU FLUX ANNUEL D’INSTALLATIONS SOLAIRES NOUVELLEMENT MISES EN SERVICE ... 28
STATISTIQUE DU STOCK ANNUEL D’INSTALLATIONS SOLAIRES EN SERVICE ... 29
STATISTIQUE DES PUISSANCES INSTALLEES ET DE LA PRODUCTION D’ELECTRICITE ET DE CHALEUR SOLAIRE ... 31
Mesure des puissances installées ... 31
Mesure de l’électricité et de la chaleur produites ... 32
Quantité d’électricité produite ... 33
PROPOSITIONS D’AMELIORATION ... 33
Vers une spatialisation de la ressource solaire ? ... 33
Eléments théoriques pour l’évaluation du potentiel solaire ... 33
Vers une différenciation des technologies au sein du stock d’installations photovoltaïques ?... 35
ANNEXES... 38
Installation de production d’eau chaude sanitaire : ... 41
Installation de chauffage solaire de l’eau et d’appoint au chauffage ... 42
1. C
ADRE DE RÉFÉRENCE FÉDÉRAL1.1 U
NE APPROCHE CALQUÉE SUR LAC
ONFÉDÉRATIONNotre principe est de calquer notre approche sur celle de la Confédération à l’exception des situations où une telle démarche n’est pas ou peu envisageable. Ces exceptions recouvrent deux cas de figure :
1. Il n’est techniquement pas possible (i.e. à un coût raisonnable et avec une fiabilité suffisante) de régionaliser sur le canton de Genève les procédures établies au niveau du pays ;
2. On dispose à Genève de bases de données fiables dont la mise en œuvre est plus économique ou plus précise que celle envisagée au niveau fédéral.
1.2 L
A PRÉSENTATION DU BILAN DES ÉNERGIES RENOUVELABLES ENVISAGÉ PAR LAC
ONFÉDÉRATION La présentation des statistiques des énergies renouvelables est plus complexe que celle des énergies dites traditionnelles, car leurs systèmes de production sont très décentralisés. Ainsi, le propriétaire d’une petite installation productrice d’énergie renouvelable devrait être traité sur le même pied que celui d’une grande centrale. Ce petit propriétaire utilise de l’énergie finale et de l’énergie primaire (soleil, déchets…) pour les transformer en une nouvelle forme d’énergie. Cette nouvelle forme d’énergie peut être utilisée directement (parfois sans même être comptabilisée, comme c’est le cas avec les panneaux thermiques), ou peut être directement retransformée (biogaz brûlé immédiatement dans une installation de couplage chaleur force1, comme c’est le cas au site de compostage du Nant de Châtillon).En résumé, la statistique des énergies renouvelables comporte trois niveaux supplémentaires de complexité par rapport à celle des énergies traditionnelles :
1. Décentralisation et multiplicité des producteurs ;
2. Absence fréquente de mesure de la production de l’énergie finale ; 3. Complexité des processus.
Forte de ce constat, la Confédération a proposé en 1999 un cadre conceptuel propre aux énergies renouvelables (Kaufmann, Beck et Moser, 1999). Il est encore valide aujourd’hui.
1.3 L
ES MÉTHODOLOGIES DÉVELOPPÉES PAR LAC
ONFÉDÉRATION:
LA MÉTHODE PAR GÉNÉRATION D’
ÉQUIPEMENTL’OFEN a le plus souvent confié la charge de concevoir puis d’élaborer les relevés statistiques des énergies renouvelables à des bureaux d’ingénieurs ou à des associations faîtières. Malgré le risque de voir se développer une grande hétérogénéité des méthodes du fait de la multiplicité des responsables de relevés, on constate, au final, que les démarches se concentrent sur des méthodes très semblables (celles à générations d’équipement).
C’est une méthode comptable analogue à un dénombrement démographique : des générations d’équipements sont installées chaque année ("naissances") puis disparaissent petit à petit, selon une durée de vie modélisée ("taux de décès"). A chaque génération d’équipement est attachée une productivité d’énergie finale propre, traduisant l’évolution de la technologie.
Ainsi pour une énergie renouvelable donnée, la quantité d’équipements présents l’année t est constituée des générations successives -et encore en fonction- installées pendant les années précédant l’époque t. On désigne tout d’abord par 𝑃𝑡−𝜃 le nombre d’installations mises place 𝜃 années avant l’époque t ; 𝜃 s’interprète dès lors comme l’âge des générations successives (𝜃 = 0 … 𝑇, où 𝑇 représente l’âge maximal envisagé pour les installations produisant l’énergie renouvelable analysée). Ces équipements peuvent être caractérisés en nombre (nombre de cheminées), en puissance (Wattp pour des panneaux photovoltaïques) ou encore en m2 de surface (panneaux solaires thermiques)…
1 C’est assez récemment (2010) que l’OFEN a modifié le décompte des CCF : « Dans la présente statistique globale de l’énergie, la consommation d’énergie des installations de couplage chaleur-force (CCF) est pour la première fois considérée comme une conversion d’énergie plutôt que comme une consommation finale d’
énergie du secteur de l’industrie; pour exploiter les installations CCF, on utilise comme agents énergétiques le gaz naturel, le mazout extra-léger, le mazout moyen ou lourd ainsi que les déchets industriels et le bois de chauffage. », Statistique globale suisse de l’énergie, éd. 2010.
Une loi de survie, notée 𝑆𝜃,𝑡−𝜃, donne la proportion des équipements installés en 𝑡 − 𝜃 encore en place après 𝜃 années. On peut simplifier cette expression en posant 𝑆𝜃,𝑡−𝜃 = 𝑆𝜃, ce qui revient à supposer que les lois de survie ne dépendent que de l’âge des installations. 𝑆𝜃 désigne alors la part des installations encore en place après 𝜃 années (𝑆0= 1, … , 𝑆𝑇+1= 0), T représente alors la durée de vie maximale des équipements. On obtient l’effectif total ( 𝐼𝑡) présents pendant l’année t, par :
𝐼𝑡= ∑𝑇𝜃=0𝑆𝜃𝑃𝑡−𝜃 . (1)
La production d’énergie finale s’obtient en multipliant les « Puissances » (𝑃𝜏−𝜃) de la génération, encore en fonction à l’époque t, par une productivité moyenne, qui peut être tant liée à la génération de l’équipement qu’aux conditions météorologiques de l’année t, soit 𝜑𝑡,𝑡−𝜃 :
𝐸𝑡= ∑𝑇 𝜑𝑡,𝑡−𝜃𝑆𝜃𝑃𝑡−𝜃
𝜃=0 (2)
𝐸𝑡 est ainsi l’énergie finale produite pendant l’année t par l’ensemble des équipements d’une technologie donnée (photovoltaïque, chaleur solaire, géothermie etc.) sur le territoire genevois. Notons que les installations sont ventilées en plusieurs sous-catégories. Par exemple, il y a 25 sous-catégories de chauffage au bois (de la petite cheminée ouverte de salon jusqu’à la centrale de chauffage à distance). Il y a donc autant de sous-modèles qu’il y a de sous-catégories, ce qui conduit à récrire la relation (2) ci-dessus pour chacune des 𝑘 = 1, … , 𝐾 sous-catégories constituant les installations productrices d’un type d’énergie renouvelable :
𝐸𝑡= ∑𝐾 𝐸𝑡𝑘 𝑘=1
= ∑𝐾𝑘=1(∑𝑇𝜏=0𝜑𝑡,𝑡−𝜃𝑘 𝑆𝜃𝑘𝑃𝑡−𝜃𝑘 ) . (3) La relation (3) est une relation générique et peut être adaptée à maintes situations particulières2. Par exemple, la variable de productivité peut être exprimée comme le produit d’un effet climatique propre à l’année t (𝐶𝑡) et d’une productivité moyenne par génération et sous-catégorie : 𝜑𝑡,𝑡−𝜃𝑘 = 𝜑𝑡−𝜃𝑘 𝐶𝑡. De même, on peut simplifier encore le modèle, et ne faire dépendre la productivité moyenne que de la sous-catégorie et pas de l’époque 𝑡 − 𝜃, ce qui conduit à : 𝜑𝑡,𝑡−𝜃𝑘 = 𝜑𝑡𝑘= 𝜑𝑘𝐶𝑡. Une illustration détaillée de ce modèle appliqué au cas des panneaux photovoltaïques a été écrite par F. Carlevaro et V. Déodat, elle est jointe à ce document (annexe E).
1.4 P
RÉSENTATION DE LA STATISTIQUE FÉDÉRALECette présentation sous forme matricielle a été proposée en 1999 (Moser et Beck, 1999). La statistique est structurée en trois matrices :
Tableau A = Transformation de l'énergie brute en énergie finale
Tableau B = Agrégation des données du tableau ci-dessus en vue de leur report dans le bilan énergétique Tableau C = Transformation de l’énergie finale en chaleur utilisée et utilisation de carburant.
Les tableaux B et C (annexe D) constituent plutôt des matrices de conversion entre différentes ventilations statistiques.
Les tableaux 1 et 2 ci-dessous explicitent la matrice A "Transformation de l'énergie brute en énergie finale"
contenant l'information principale. Une première zone comptabilise la production indigène, les exportations et les importations conduisant à l’énergie brute ; une deuxième zone explicite les transformations d’énergie;
enfin, le bas de la matrice fournit le solde en termes d'énergie finale. Les valeurs sont calculées en unité d’énergie secondaire, ainsi les pertes de transformation primaire vers secondaire ne figurent pas dans les
2 Notons que nous avons décrit le versant « production » de l’énergie finale. Or les mêmes genres de relations pourraient traduire les énergies primaires et finales consommées par les installations sous étude. Il faudrait alors munir chaque génération d’équipement 𝑆𝜃𝑃𝑡−𝜃 de paramètres (un par input) traduisant leur consommation d’énergies primaire et finale.
tableaux3. Pour les questions d’équivalence entre agents énergétiques ainsi que les émissions de CO2, on peut consulter le document de l’OFEV (2011).
TABLEAU 1 :A. BILAN DES ÉNERGIES RENOUVELABLES POUR LA SUISSE (ÉDITION 2013 P.2)
NB. La colonne gaz du tableau regroupe la production de biogaz qui est injectée sur le réseau de gaz naturel De manière plus théorique, les auteurs (ib. p.16) explicitent les flux à l’intérieur du tableau qui traduisent les transformations d’énergie (cf. Tableaux 2 ci-dessous). Comme, pour chaque genre d’énergie renouvelable, ces transformations prennent une forme particulière, les auteurs proposent systématiquement une esquisse de la comptabilisation adéquate de ces échanges. L’exemple du petit tableau 2 b) montre l’adaptation de ce schéma général à la problématique des panneaux solaires thermiques.
3 Par exemple les schémas 3.3 et 3.4 comptabilisent les pertes de transformation des panneaux solaires thermiques alors que elles ne sont pas décomptées dans la colonne "énergie solaire" du tableau A.
TABLEAUX 2 A) ET B):FLUX DE TRANSFORMATION DES ÉNERGIES RENOUVELABLES a)
b)
2. A
NALYSE PAR GENRE D’
ÉNERGIE RENOUVELABLE2.1 B
OIS ÉNERGIE2.1.1 MÉTHODE FÉDÉRALE
La statistique du « bois chaleur » repose sur une estimation du parc d’installations de chauffage au bois auquel est appliqué un modèle de production de chaleur. Ces installations sont caractérisées au moyen de 20 catégories (ventilées en 25 sous-catégories), elles-mêmes regroupées en 4 grands groupes nommés A à D : TABLEAU 3 :PRINCIPAUX GROUPES DE CHAUDIÈRES À BOIS (SCHWEIZERISCHE HOLZENERGIESTATISTIK ÉDITON 2012)
Le détail de ces catégories et sous-catégories figure dans l’annexe A : "Bois Energie" (tableau 1.1).
La constitution de la statistique de ce parc repose sur plusieurs sources de données : recensement de la popu- lation 1990 et 2000, statistiques des ventes de chaudières à bois (communiquée par l’association faîtière Chauffage au bois Suisse (SFIH)). On applique une durée de vie moyenne aux installations nouvellement installées. Ces durées de vie moyennes figurent dans l’annexe A : "Bois Energie" (tableau I.1). La durée de vie des grosses installations (cat. C et D) n’est encore pas définitivement fixée et fait l’objet d‘une réévaluation annuelle, pour le moment les durées de vie probables de ces chaudières s’étagent de 12 à 46 ans.
La consommation de bois énergie de ces installations est évaluée par le modèle suivant :
𝐷𝑘,𝑡= ∑𝑡𝜏=𝑡−𝑇(𝐼𝑛𝑠𝑡𝑘,𝜏𝐶𝑜𝑛𝑠𝑀𝑜𝑦𝜏,𝑘)𝐵𝑘,𝑡𝑅𝑘,𝑡𝑆𝑝𝑒𝑐𝑘𝐷𝑓𝑡 (4) Où
𝐷𝑘,𝑡 demande en MWh de bois énergie de l’année t pour la catégorie de chaudières k ; 𝐼𝑛𝑠𝑡𝑘,𝜏 nombre de chaudières de la catégorie k, installées au cours de l’année τ ;
𝐶𝑜𝑛𝑠𝑀𝑜𝑦𝜏,𝑘 consommation moyenne de bois en m3 par chaudière de catégorie k installées au cours de l’année τ ;
𝐵𝑘,𝑡 part des chaufferies fonctionnant effectivement l’année ;
𝑅𝑘,𝑡 taux de logements inoccupés, munis de chaudières de catégorie k pendant l’année t ; 𝑆𝑝𝑒𝑐𝑘 contenu énergétique d’un m3 de bois utilisé par la catégorie k ;
𝐷𝑓𝑡 correction climatique.
𝑰𝒏𝒔𝒕𝒌,𝝉 Pour les petites installations, on suppose que toutes les installations sont démontées simultanément en fin de durée de vie (il n’y a pas de loi de mortalité annuelle). De ce fait, le nombre d’installations construites l’année τ reste en place pendant toute la durée de vie et disparaîtra d’un coup au terme de celle-ci. Les grandes installations sont, quant à elles, suivies individuellement.
𝑪𝒐𝒏𝒔𝑴𝒐𝒚𝝉,𝒌 Les quantités de bois consommé par type de chaudière à bois sont évaluées différemment selon la catégorie de chaudière. Elles ne varient pas d’une année à l’autre (cf. tableau 1.1 annexe "Bois"). Pour les chaufferies de grande taille, deux enquêtes spécifiques ont été menées en 2006 et 2009 afin d’identifier les caractéristiques de l’utilisation du bois (quantité, conditionnement, humidité…).
𝑺𝒑𝒆𝒄𝒌 Les quantités en m3 de bois sont ensuite traduites en MWh en fonction des tableaux I.3. et I.5 (annexe A : "Bois énergie").
𝑫𝒇𝒕 Les conditions climatiques sont fondées sur les degrés-froids de l’année civile (en indice).
Cependant, ils sont légèrement modifiés selon l’utilisateur final (ménages, services ou industrie) cf. tableau 1.7 dans l’annexe A.
𝑩𝒌,𝒕 La part des chaufferies fonctionnant effectivement au cours de l’année t (𝐵𝑘,𝑡) est donnée dans le tableau I.9 de l'annexe A.
𝑹𝒌,𝒕 La part des logements occupés est appliquée pour les catégories 1 à 11. Elle oscille entre 99.1%
et 99.5% selon les années.
2.1.2 PROPOSITION POUR GENÈVE
(rapport de la rencontre avec Christian Gehrig, Service de l’air, du bruit et des rayonnements non ionisants, 5 mars 2014)
Genève présente un avantage de taille par rapport à la situation fédérale, c’est que l’on dispose d’un fichier recensant les chaudières du canton. Le but de ce fichier est de contrôler les émissions des chaudières selon les critères de l’OPAIR4 puis de solliciter les propriétaires d’installations non conformes à entreprendre des assainissements. La mesure des émanations est effectuée par les ramoneurs jusqu'à la puissance de 900 kW, au-delà, cette responsabilité incombe à l'Etat. Notons que, pour le moment, les chaudières à bois de puissance inférieure à cette limite ne subissent pas de contrôle spécifique. A priori, ce contrôle ne semble pas avoir de relation directe avec les besoins de la statistique. Cependant, lorsqu’une partie d’un fichier n’est pas valorisée dans une activité administrative, elle risque fort de tomber « en friche » ou, à tout le moins, de ne pas être très fidèle à la réalité.
Pour le moment, ce fichier est géré pour le compte de deux services de l’Etat : le service de la protection de l’air et le service de l’environnement des entreprises, qui gère les installations à vocation industrielle. En principe, la responsabilité partagée des deux services cessera en 2015 et toute la gestion des chaudières, ainsi que du fichier, incombera au service de la protection de l’air.
Fiabilité des données : les informations concernant les chauffages à bois souffrent d’un double handicap : 1. Comme les chauffages au bois ne sont, pour le moment, pas soumis au contrôle spécifique des
émissions, il n’est pas certain que l’agent énergétique « bois » soit correctement renseigné dans la base.
2. Il est probable que nombre de toute petites installations (cheminées de salon, fours à pizza) échappent totalement à la saisie informatique.
Le premier point méritera une analyse plus fine du fichier, peut-être complétée de quelques visites sur site pour s’assurer de la qualité des informations. Cela dit, les grandes installations à bois sont encore peu nombreuses à Genève et sont correctement recensées. En ce qui concerne le deuxième point, il faudra
4 Pour Genève, voir L 5 25.01, « Règlement d’application de la loi sur le ramonage et les contrôles spécifiques des émanations de fumée ».
s’accommoder d’une sous-représentation de ces fours et cheminées (biais que partage également la statistique fédérale).
Repérage géographique : les chaufferies sont localisées au moyen des codes EGID et IDPADR.
Identification des 25 catégories de la statistique fédérale : il n’est pas certain que l’on puisse retrouver précisément les 25 catégories de chaufferies prévues par la Confédération. Le fichier genevois fournit la puissance des chaudières ce qui permet un premier couplage (une demande de vérification de la détermination de ces 25 catégories a été adressée à C. Gehrig).
Proposition : l’OCSTAT procédera annuellement au recensement des installations de chauffage au bois par l'intermédiaire du fichier des chaufferies. Les installations seront regroupées en tranche de puissance, ou selon les 25 catégories fédérales si cela est réalisable, et on y appliquera le modèle (4), sauf pour les grandes installations, très peu nombreuses, auprès desquelles l'information sera récoltée annuellement par questionnaire.
2.2 P
HOTOVOLTAÏQUE 2.2.1 MÉTHODE FÉDÉRALELa Confédération fonde la statistique d’électricité produite par les panneaux solaires photovoltaïques sur un recensement des ventes capteurs5. Selon Swissolar (2012), la qualité des données récoltées dépend de la puissance de l’installation et du raccord au réseau électrique. Dans le rapport 2012 réalisé par Swissolar6, on lit :
« La méthode de recensement utilisée ne fournit néanmoins pas de données précises […]
concernant les installations raccordées au réseau et autonomes de faible puissance (≤ 2 kW).
Dans le domaine des installations autonomes, la répartition selon la grandeur et la catégorie est mal étayée de par le manque relatif de réponses. De par la croissance massive du marché et la part toujours plus réduite des installations autonomes, le modèle ne peut les représenter qu’avec une exactitude limitée. »
On notera (ib. p. 5) que les informations de SWISSOLAR ont été ajustées avec la base de données de Swissgrid qui gère la rémunération au prix coûtant, et ce dès 2010. Malheureusement, aucune information pratique n’est fournie sur cette consolidation7.
La durée de vie moyenne des panneaux figure dans le tableau ci-dessous :
TABLEAU 4 :DURÉE DE VIE MOYENNE DES PANNEAUX PHOTOVOLTAÏQUES (SWISSOLAR) Genre / Année de
vente 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
Modules
photovoltaïques 28.0 29.0 30.0 31.0 32.0 33.0 33.0
Cette durée de vie suit une loi symétrique (Normale). Le document technique publié en 20038 donne les variances de ces lois normales (cf. annexe B : PV, tableaux 1 et 2).
Le modèle de production d’électricité est donné par (Swissolar 2012 p. 9) :
Production spécifique des installations raccordées au réseau : 975 kWh / kWp Facteur moyen d’utilisation des installations autonomes : 0.6
Production spécifique des installations autonomes : 585 kWh / kWp.
5 Swissolar considère que tous les capteurs vendus ne sont pas systématiquement installés et applique un taux de « déperdition » proche de un : en 2012 il était fixé à 90% (p. 8 de l’édition 2013 du recensement, Swissolar).
6 SWISSOLAR : Le recensement du marché de l’énergie solaire en 2012, publication annuelle, OFEN, 2013.
7 Le responsable de l’élaboration de la statistique suisse des énergie renouvelables, Urs Kaufmann, a confirmé que ces calculs étaient encore en phase d’essai.
8 Reber Georges, Neue Statistik Markterhebung Sonnenenergie, Dokumentation des Überarbeitung 2003, OFEN, 2003.
La correction climatique est brièvement décrite dans la citation ci-dessous, malheureusement, elle ne permet pas, comme déjà mentionné, de comprendre totalement les traitements mathématiques appliqués aux données brutes :
« La production spécifique annuelle moyenne des installations raccordées au réseau […]
tient compte depuis 2003 de l’ensoleillement de l’année de recensement. Depuis le recensement du marché de 2010, une moyenne des installations photovoltaïques avec rétribution à prix coutant (RPC), de l’attestation du type de production et de l’origine de l’électricité (OAO), ainsi que du financement des frais supplémentaires (FFS) est obtenue à partir de la base de données de Swissgrid. La valeur moyenne se montait à 975 kWh/kWp en 2012 (2011 : 1000 kWh/kWp). Cette valeur était de 480 kWh/kWp jusqu’en 2002 pour les installations autonomes. Depuis 2003, la valeur de la production spécifique correspond à 60 % de la production spécifique des installations raccordées au réseau. » (Swissolar 2012, p. 9)
2.2.2 PROPOSITION POUR GENÈVE
(rapport de la rencontre avec Patrick Schaub des SIG, 11 mars 2014)
Les SIG mesurent l'intégralité des productions électriques des PV rémunérées par la RPC. Il n'y a donc aucune difficulté à ce niveau.
La difficulté pourrait surgir du côté des propriétaires de petites installations, qui seront moins incités à livrer l'entier de leur production au réseau et préféreront laisser croître leur autoconsommation. Cela représente un faible nombre de cas actuellement, mais cela risque de changer fondamentalement du fait que les installations de moins de 30 kWp ne peuvent plus bénéficier de la RPC, mais d'une incitation unique à l'investissement9. Selon P. Schaub, les organisations faîtières de la distribution électrique tiennent à savoir combien d'électricité sera produite par ces petites centrales. Les SIG muniront donc toutes ces petites centrales photovoltaïques d'un système de comptage multiple qui permettra de connaître la production, les achats et ventes de kWh au réseau. Seuls manqueront dans ce dénombrement, les PV qui ne sont pas raccordés au réseau. Pour le moment, nous proposons de ne pas tenter de les saisir statistiquement.
Cela dit, une certaine vigilance sera nécessaire quant au développement du marché libre. Il ne faudrait pas que certaines installations échappent aux relevés statistiques du seul fait que les propriétaires ne sont plus clients des SIG. Dans une telle situation, il faudrait recouper les informations transmises par les SIG avec celle de Swissgrid. Nous proposons de ne pas entreprendre cette démarche dans un premier temps, mais de procéder un une veille des pratiques en cours sur le marché libre.
2.3 P
ANNEAUX SOLAIRES THERMIQUES 2.3.1 MÉTHODE FÉDÉRALELe cas des panneaux solaires thermiques est également traité par Swissolar, avec la même méthodologie que pour les systèmes photovoltaïques. Ce matériel est cependant ventilé en quatre catégories dont les durées de vie moyenne figurent ci-dessous :
TABLEAU 5 :DURÉE DE VIE MOYENNE DES PANNEAUX SOLAIRES THERMIQUES (SWISSOLAR)
Genre / Année de vente 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
Capteurs plans 15.0 20.0 22.5 25.0 25.0 25.0 25.0
Capteurs sous vide 15.0 17.5 20.0 25.0 25.0 25.0 25.0
Capteurs non-vitres 15.0 15.0 17.5 20.0 20.0 20.0 20.0
Capteurs non-vitres à
couche sélective 30.0 30.0 32.5 35.0 35.0 35.0 35.0
(Swissolar 2012, p. 7)
9 Amendement à la loi fédérale sur l'énergie, entré en vigueur le 1er janvier 2014.
Les durées de vie varient également selon des lois normales telles celles mentionnées à la section 2.2.1. (Reber 2010). La production d’énergie des capteurs thermiques n’est pas influencée par les conditions climatiques, en revanche les auteurs de la statistique introduisent une catégorisation selon les domaines d’application de la chaleur fournie par ces capteurs, catégorisation qui n’est nullement commentée…
TABLEAU 6 :PRODUCTION MOYENNE DES PANNEAUX SOLAIRES THERMIQUES (SWISSOLAR) Capteurs sous-vide et plan vitrés
Domaines d’application Production spécifique des capteurs sous-vide
Production spécifique des capteurs plans vitres
Eau chaude sanitaire (ECS), villa 480 kWh / m2a 450 kWh / m2a
Eau chaude sanitaire, locatif 620 kWh / m2a 590 kWh / m2a
ECS et appoint chauffage, villa et
locatif 360 kWh / m2a 270 kWh / m2a
Autres applications 570 kWh / m2a 540 kWh / m2a
Swissolar 2012, p. 9
Capteur non-vitrés et non-vitrés à couche sélective
Capteurs non-vitrés 300 kWh / m2a
Capteurs non-vitrés à couche sélective 400 kWh / m2a
Swissolar 2012, p. 9
2.3.2 PROPOSITION POUR GENÈVE
(rapport de la rencontre avec Cédric Petitjean, OCEN, 14 juillet 2014)
Le recensement des panneaux solaires pourrait bénéficier de deux fichiers administratifs : i) le fichier des subventions de l’OCEN, ii) le fichier des autorisations de construire de l’OCEN.
i) Le fichier des subventions ne couvre pour le moment que les subventions accordées depuis 2010. Il fournit des informations précises quant à la surface des capteurs et leurs caractéristiques. L’outil informatique sera progressivement complété des années antérieures à 2010. Il manque donc toutes les installations qui ont pu être montées sans subvention.
ii) Le fichier des autorisations de l’OCEN est, pour le moment incomplet, il sera partiellement assaini. Il est triplement incomplet par le fait 1) que toutes les données transmises par le service des Autorisations de construire ne sont pas encore chargées dans l’outil de l’OCEN, 2) que toute information sur des projets de travaux ne se traduit pas nécessairement en autorisation de construire, il s’agit alors d’une procédure accélérée, décidée par le service des Autorisation de construire (sur la base de l’Art. 3, LCI) 3) enfin, par le fait que l’installation de panneaux solaires ne fait pas nécessairement l’objet d’une autorisation (Art. 1 LCI).
Les deux fichiers sont ainsi incomplets, de plus on ne sait pas encore dans quelle proportion ils se recouvrent. A court terme, il semble que le fichier des subventions soit plus facilement mobilisable. Notons qu’un projet d’étude supplémentaire, confié au groupe énergie de l’Unige, permettra de mieux cerner le contenu et la représentativité du fichier des autorisations de construire. Il n’en reste pas moins que la pérennité des données de ces deux fichiers n’est pas garantie, soit par la cessation des subventions, soit par la « banalisation » de la pose de capteurs solaires qui échapperont totalement peut-être à la LCI.
A terme, ces deux sources administratives ne semblent pas assurer la pérennité de la statistique. Il faudra donc imaginer assez vite une autre approche. Nous en envisageons trois :
1. Régionalisation de l’enquête de Swisssolar. Même avec l’accord de Swissolar, cette solution nécessiterait une analyse de qualité. En effet, les données diffusées au niveau fédéral proviennent d’entreprises fabriquant ou important du matériel ; rien n’indique qu’elles soient en mesure de régionaliser leurs données. De plus, si cela était le cas, il faudrait s’assurer que le taux de couverture du marché sur le canton de Genève soit suffisant : il est évalué entre 65% et 88% au niveau national selon le genre de capteur (Swissolar, 2011, p. 5).
2. Approche par sondage photographique du SITG : cela constitue une méthode très approximative dans la mesure où on n’est pas certain de correctement différencier les panneaux thermiques des autres installations présentes sur les toits; de plus, il serait impossible d’évaluer le type de panneaux et leur surface.
3. Approche statistique auprès de régies et de propriétaires de villas. Cela constitue certainement la méthode la plus fiable, mais plus coûteuse.
2.4 B
IOGAZ2.4.1 MÉTHODE FÉDÉRALE
La statistique fédérale est fondée sue un recensement des installations productrices de biogaz, classées en cinq catégories :
1. Installation agricole
2. Installations à partir de déchets ménagers 3. Installations à partir de déchets verts 4. Installation à partir d’eau usée
5. Installation à partir d’eau usée industrielle.
Vu nombre restreint d’installations, elles sont suivies individuellement. Ce suivi est d’autant plus indispensable que le biogaz est souvent valorisé très différemment selon l’installation ou selon la période : il peut être retransformé sur place (production de chaleur, d’électricité), injecté dans le réseau de gaz ou encore utilisé comme carburant de véhicule.
2.4.2 PROPOSITION POUR GENÈVE
La récolte de données se fondera sur des questionnaires adressés aux propriétaires des installations.
1.INSTALLATION AGRICOLE
Il n'existe qu'une seule installation productrice de biogaz inaugurée en juin 2013 et réalisée par deux entrepreneurs privés : MM. Millo & Zeller.
"Le biogaz ainsi obtenu (2640 m3 par jour), est brûlé pour produire de l’électricité qui est revendue et injectée sur le réseau (l’équivalent des besoins de 400 ménages) et de la chaleur qui sert au chauffage des serres et des bâtiments des deux exploitations, ainsi que de l’eau chaude sanitaire" (TDG 16juin 2013).
2&3INSTALLATIONS À PARTIR DE DÉCHETS MÉNAGERS ET INSTALLATIONS À PARTIR DE DÉCHETS VERTS
Le site du Nant de Châtillon devrait être fermé et remplacé par une nouvelle installation en 2015-16 (projet Pôle-bio réunissant des entreprises locales et les SIG) :
4.INSTALLATION À PARTIR D’EAU USÉE
La production de la STEP d’Aïre était entièrement autoconsommée jusqu'à récemment: « Dans le cadre du processus de traitement des eaux usées, les boues issues de ces eaux sont introduites dans un digesteur permettant de produire environ 7 millions de m3de biogaz [~42 GWh]. Le gisement accessible est considérable, mais essentiellement valorisé en interne dans le cadre du processus de traitement des eaux. […] Environ 85%
de ce biogaz est utilisé en interne pour sécher les boues afin de les valoriser ensuite en cimenterie. Le solde de 15% est actuellement perdu dans l’atmosphère via une torchère (SIG, 2010b). Ces pertes de biogaz correspondent aujourd’hui à près du double de la production de biogaz du site de Châtillon, qui traite par méthanisation l’ensemble des déchets de cuisine des ménages actuellement recyclés » (Faessler, 2011 p.200).
A l'heure actuelle, le profil de valorisation des boues de la STEP est en profonde mutation. On peut lire sur le site internet des SIG :
"SIG concrétise son premier volet biogaz des projets de valorisation des énergies renouvelables. Le 13 février dernier [2012], SIG a signé avec Acrona Systems à Aarau, un contrat pour la réalisation d'une installation de conditionnement de biogaz. Située à la station d’épuration (STEP) d’Aïre, l’entrée en fonction est prévue en 2013. Cette installation permettra de valoriser le biogaz excédentaire produit durant la phase de fermentation des boues de STEP. En moyenne, cette installation produira 15 GWh/an de biogaz[...]
Le biogaz produit lors de la digestion est en premier lieu, utilisé comme combustible pour les besoins internes de la STEP (séchage des boues digérées et chauffage des installations et des locaux). Cette consommation étant inférieure à la production, l'excès de biogaz est actuellement brûlé en torchère. Pour favoriser le développement des énergies renouvelables locales, SIG a décidé de lancer ce projet de valorisation durable de cet excès de biogaz. Après un traitement adéquat, il sera directement injecté dans le réseau de gaz naturel. Ce choix implique l’intégration d'une installation de conditionnement du biogaz, pour qu'il atteigne les mêmes propriétés et la même qualité que celles du gaz naturel.
2.5 B
IOCARBURANTS 2.5.1 MÉTHODE FÉDÉRALENous venons de voir que le biogaz peut être valorisé dans des véhicules à gaz. Dans cette section nous nous concentrons sur les carburants bio liquides. Au niveau fédéral, on en distingue quatre sortes :
1. Biodiesel (filière à huile) 2. Bioéthanol (filière à alcool) 3. Huile végétale de récupération
4. Nouvelles filières : Biométhanol et « Sun fuels » (BTL" biomass to liquid").
La production nationale de Bioéthanol a cessé à la suite de la fermeture de la seule installation suisse. Les productions des carburants bio sont obtenues par l’intermédiaire des statistiques douanières ou fiscales (cf.
descriptif dans l’annexe C "Bio carburant"). On constate cependant que la pratique de l'exonération des taxes sur les carburants bio est une décision incorporant l'évaluation de nombreux critères complexes (biodiversité, CO2, surface de forêt tropicale), en sorte qu'il est certainement prématuré de fonder une statistique pérenne sur ces démarches administratives.
2.5.2 PROPOSITION POUR GENÈVE
L'usine Biocarb, fondée en 2003, ferma ses portes en 2010. Il ne reste donc plus d'entreprise à Genève...
D'ailleurs, la seule usine subsistant en Suisse a également cessé ses activités dans le bio-diesel fin 2013, à la suite du changement de politique tarifaire de la Confédération (Coopérative agricole Eco Energie Etoy). Notons également que les communes ne récupèrent plus les huiles ménagères usagées.
2.6 H
YDRAULIQUEL’eau (lac et rivières) se prête à deux usages : la fabrication d’électricité et la production d’énergie thermique.
La production électrique est bien dénombrée et nous ne développerons pas davantage ce sujet. En revanche, l’usage thermique a pris un tour novateur à Genève et mérite une attention toute particulière.
2.6.1 MÉTHODE FÉDÉRALE
Aucune information ne figure dans l’édition 2013 de la statistique des énergies renouvelables pour la Suisse. Le
« bilan total des énergies renouvelables » est constitué des trois tableaux A, B et C présentés à la section 1.4.
Dans le tableau C (« transformation de l’énergie finale et chaleur utilisée et utilisation de carburant » cf.
Annexe D), une entrée est prévue à l’intersection de la colonne « énergie hydraulique » et « utilisation de la chaleur ambiante » … mais elle est vide.
A ce propos, Jérôme Faessler note (Faessler, 2011) :
« […], nous considérons l’utilisation hydrothermique de l’eau comme une ressource énergétique même si formellement, elle n’est généralement pas comptabilisée statistiquement comme source d’énergie. En effet, c’est la possibilité de prélever ou de rejeter des calories dans un certain débit d’eau qui intéresse l’énergéticien10.
Dans un cours d’eau, la température évolue de manière complexe et fait partie d’un système dynamique, pas toujours évident à appréhender globalement. En effet, la température d’une rivière varie de manière spontanée en fonction de phénomènes multiples, pour la plupart naturels : température de l’air, météorologie, évaporation, échanges de chaleur avec le milieu environnant. Il ne s’agit donc pas d’un gisement spécifique mais plutôt d’une utilisation de la température de l’eau, à l’instar de celle de l’air dans la climatisation avec tours aéro-réfrigérées
. »
2.6.2 PROPOSITION POUR GENÈVE
En toute rigueur, cette thématique devrait être traitée sous le point suivant (« chaleur de l’environnement ».
Etant donné la spécificité et l’importance des projets genevois de réseau d’eau, nous préférons la traiter séparément des autres pompes.
Les installations hydrauliques sont connues car elles sont soumises à autorisation. Faessler en donne la liste exhaustive à fin 2011 :
TABLEAU 7 :AUTORISATIONS DE PRÉLÈVEMENT D’EAU À GENÈVE (FAESSLER)
Notons que le réseau GLN (Genève Lac Nations) pose un problème particulier car il travaille tantôt pour le rafraîchissement (direct ou par pompe à chaleur en été) tantôt pour le chauffage (en hiver). Dans ce dernier cas, le système « fonctionne très différemment et de préférence en boucle fermée. Les gains de chaleur issus
10 Selon la formulation générale 𝐸 = 𝑚 ∙ 𝐶𝑒 ∙ ∆𝑇, où 𝑚 représente la masse de liquide, 𝐶𝑒 la chaleur scpécifique et ∆𝑇 l’écart de température.
principalement des datacenters ont tendance à contrebalancer le soutirage de chaleur pour le chauffage des bâtiments via des pompes à chaleur » (Faessler et alii, 2012).
PROPOSITIONS :
Pour le cas de GNL et futurs projets : relevés des énergies (respectivement chaud et froid) facturées auprès des clients GLN. Cette statistique sera fournie annuellement par les SIG. De plus, il faudrait obtenir, la consommation électrique de GNL afin de la soustraire à l’énergie vendue. Implicitement, l’énergie facturée comprend la part électrique du réseau, laquelle est comptabilisée par ailleurs dans la statistique de l’électricité.
On notera que la consommation électriques des pompes à chaleur des clients SIG ne figure pas directement dans ce relevé car elles sont déjà saisies par ailleurs.
Deux remarques importantes :
1. Comme les pompes à chaleur du réseau GNL puisent leur ressource énergétique environnementale dans le réseau, il n’y a pas lieu de leur appliquer un coefficient supplémentaire de chaleur ou de froid tirés de l’environnement.
2. La climatisation pose un problème d’homogénéité de traitement. En effet, dans le cas des climatiseurs
« classiques », on ne comptabilise que l’électricité consommée, l’énergie tirée de l’environnement ne figurant pas dans le bilan énergétique. Pour GNL, on pourrait comptabiliser l’énergie tirée de l’en- vironnement par l’intermédiaire de l’énergie froide facturée par le réseau (cf. questions ouvertes à la section 3.2).
AUTRES INSTALLATIONS CONNECTÉES À DES RÉSEAUX D’EAU : Le modèle de saisie de l’information sera calqué sur celui proposé ci-dessus pour GLN. Si aucune mesure directe de l’énergie prélevée dans l’environnement n’est disponible, nous proposons d’appliquer de cas en cas un calcul analogue soit aux pompes à chaleur (cf. 2.7.2 ci- après), soit aux ordres de grandeur que l’on aura pu obtenir à partir des analyses de cas de GNL .
2.7 C
HALEUR DE L’
ENVIRONNEMENT(
POMPES À CHALEUR)
2.7.1 MÉTHODE FÉDÉRALE
La géothermie profonde étant encore à ses balbutiements, on ne traite ici pour le moment que les pompes à chaleur.
Deux types de pompes à chaleur sont distingués selon : 1. Celles entraînées par un moteur électrique 2. Celles entraînées par un moteur à gaz ou diesel
La statistique est fondée sur un recensement des installations et la production de chaleur est un multiple de l’énergie utilisée par le compresseur11, soit :
1. 2.2 kWh de l’environnement par kWh d’électricité 2. 0.4 kWh de l’environnement par kWh de diesel ou de gaz.
Comme ces mesures s’appuient sur l’énergie électrique facturée, il n’est pas appliqué de correction climatique.
2.7.2 PROPOSITION POUR GENÈVE
Comme les SIG connaissent la consommation12 d’électricité annuelle des pompes à chaleur du canton, nous proposons d’appliquer le modèle fédéral. Une restriction s'impose pourtant pour les pompes à chaleur
11 Il n’est malheureusement pas explicitement dit (Kaufmann, Moser & Beck 1999) s’il s’agit de l’électricité du compresseur ou de l’installation. Urs Kaufmann, lors d'un entretien, a cependant affirmé qu’il fallait raisonner par analogie avec un système de chauffage traditionnel et que l’on devait comptabiliser toute l’électricité jusqu’à la PAC.
12 « SIG soutient la géothermie en offrant à ses clients des conditions spéciales pour la fourniture d’électricité alimentant une pompe à chaleur, mais aussi, et surtout, en initiant et pilotant des réalisations innovantes sur tout le sol du canton », site internet des SIG mars 2014.
raccordées à GNL : pour ces cas-ci nous disposons directement de la facturation de chaleur (cf. ci-dessus
§ 2.6.2).
2.7.3 UN CAS PARTICULIER : LA RÉCUPÉRATION DE CHALEUR PAR SYSTÈME À DOUBLE FLUX
On notera que la récupération de chaleur par un système à double flux13 ne figure pas explicitement dans les directives fédérales. De tels systèmes se développent cependant beaucoup dans les bâtiments minergie.
De plus, on risque de voir apparaître bientôt de nouvelles configurations d’installations réunissant la récupération sur air vicié, couplée directement à une pompe à chaleur. Le responsable de l’élaboration de la statistique suisse des énergies renouvelables (Urs Kaufmann) a clairement mentionné que cette question n’avait pas encore été abordée au niveau fédéral.
Le traitement statistique de ces systèmes pose la question de la limite entre une installation « productrice » d’énergie renouvelable et une « installation » économisant la consommation d’énergie. Nous y revenons au point 3.2 (questions ouvertes).
2.8 É
OLIEN2.8.1 MÉTHODE FÉDÉRALE ET GENEVOISE
La pratique est identique à celle des centrales de production électrique, c’est-à-dire un relevé individuel de la production annuelle.
3. R
ÉSUMÉ3.1 S
YNTHÈSE OPÉRATIONNELLE SOUS FORME MATRICIELLEComme l'OCSTAT n'a pas tenu à s'engager dans la réalisation de la statistique des énergies renouvelables avant d'avoir pris connaissance de ce rapport, nous n'avons pas tenté d'obtenir des copies des fichiers administratifs auprès des fournisseurs de données. En effet, il nous semblait préférable de connaître la décision de l'OCSTAT avant de solliciter ces interlocuteurs à consacrer des moyens pour une opération qui risquait de ne pas avoir de suite.
C'est pour cela que les propositions suivantes n'ont pas (ou peu) été testées. Elles devront probablement être adaptées à la réalité au cours des négociations qui jalonneront le premier établissement de cette statistique.
La matrice présentée dans le tableau 8 reprend le modèle fédéral : cela constitue également le projet de statistique cantonale des énergies renouvelables que nous la proposons. Les chiffres qui y figurent sont repris dans le résumé des actions spécifiques à entreprendre pour l’établissement de cette statistique.
Les deux dernières colonnes de ce tableau mentionnent le correspondant principal, fournisseur de données, et au moyen d'un "X", la nécessité de créer une relation avec ce dernier. Même si l’interlocuteur principal sera SIG, il faudra tout de même établir des relations avec des propriétaires ou gestionnaires d’installations (le bois, réseaux d'eau, peut-être pour les panneaux solaires thermiques).
13 En toute rigueur, il ne s’agit pas à proprement parlé d’un système tirant de chaleur de l’environnement, mais plutôt d’un frein à la perte de chaleur dans l’environnement.
TABLEAU 8 :MATRICE DE LA STATISTIQUE CANTONALE DES ÉNERGIES RENOUVELABLES
[TJ]
Energie
hydraulique Bois Déchets Gaz Bio-
carburants Biogaz
Energie solaire
Energie éolienne
Chaleur ambiant
e
Electricité renouvelable
Chal. à dist.
renouvelable Total
Production indigène (1) (6) (10) (11) (12) (15) (16)
Importations Exportations Variation de stocks
Consommation brute (1) (3) (6) (10) (11) (12) (15) (16)
Transformation d'énergie Centrales hydrauliqUES
Fil de l'eau (2) (9) (2) (9)
Accumulation (sans pompage d'accumul.) Utilisation de l'énergie solaire
Installations photovoltaïques (13) (13)
Utilisation de la biomasse
Chauffages automatiques au bois- (4)
Chauffages en partie au bois (4)
Installations à biogaz dans l'agriculture (11) (11) (11) (11)
Eoliennes (15) (15)
Valorisation de la part renouvel. des déchets
Usines d'incinération des ordures (7) (7) (7)
Chaudières à déchets renouvelables
Installations à gaz de décharge (8) (8) (8)
Install. à biogaz artisanat/industrie Utilisation des rejets énergétiques des STEP
Installations à gaz des STEP (17) (17) (17) (17)
Installations à biogaz dans l'industrie
Consommation propre et pertes de distribution (2) (7) (17)
Part renouvel. des pertes de distribution (7)
Consommation finale (5)
Autres énergies renouvelables
Commentaires du tableau 8
Démarche Interlocuteur Nouv
eau
(1) Production des ouvrages locaux SIG
(2) Reprise du chiffre figurant sous (1)
(3) Cette valeur sera reconstruite à partir de (4) (pourra être également confrontée au chiffre des ventes de bois de chauffage)
(4) Valeur issues du modèle des chaufferies à bois et de questionnaires adressés aux propriétaires/gestionnaires des grandes installations.
Fichier des chaufferies
X
(5) Production thermique des panneaux solaires À discuter
(6) Reprise des chiffres figurant sous (7)
(7) Valeurs fournies par les Cheneviers et Cadiom (électricité produite et vendue, chaleur vendue, chaleur rejetée dans le Rhône)
Chenevier, Cadiom
X (8) Production de gaz et d’électricité à partir de déchets verts (Châtillon, puis Pôle
Bio à terme)
SIG X
(9) Energie thermique prélevée dans les réseaux hydrauliques (à discuter) SIG / proriétaires
X (10) Production locale de bio-carburants (inexistante pour le moment) ---
(11) Production locale de Biogaz (déchets verts et Step), valeur reprise de (8) et (17).
STEP X
(12) Production locale d’électricité solaire photovoltaïque (valeur reprise de (13). SIG X
(13) Production photovoltaïque SIG X
(15) Electricité éolienne (inexistante pour le moment) ---
(16) Valeur calculée à partir des consommations électriques des pompes à chaleur SIG X
(17) Valeurs fournies par la STEP STEP X
3.2 Q
UESTIONS OUVERTESQuelques questions sont encore ouvertes et nous pensons qu'il est souhaitable de consulter des experts avant d'y répondre. Là aussi, il convient d'attendre la décision de l'OCSTAT avant de les solliciter. Les réponses toucheront essentiellement le traitement de l'information plutôt que sa récolte. La statistique sera d'autant plus riche que l'on se sera donné le temps d'entendre les différents acteurs et d'intégrer leurs propositions.
1)DÉNOMBRENENT DES VENTES "DE FROID" PAR RÉSEAU D'EAU Nous avons envisagé trois possibilités :
I. Ne rien dénombrer outre l'électricité comme cela est le cas des systèmes de refroidissement à air.
II. Dénombrer l'énergie vendue par le réseau (compte tenu de l'électricité utilisée).
III. Ne dénombrer que le gain marginal en électricité par rapport à un système de refroidissement usuel (modèle de coût d'opportunité). Cela pourrait également se pratiquer pour la production de chaleur. Enfin cette approche permettrait d'intégrer dans le décompte les réseaux privés mentionnés dans le tableau 7 ci-dessus.
2)CANTONALISATION DE CERTAINS PARAMÈTRES
Il serait intéressant de valider les modèles de calculs sur des retours d'expériences réalisées dans le canton. Les collaborateurs du groupe énergie pourraient y apporter leur expertise. On arriverait ainsi "cantonaliser"
certains paramètres afin que la statistique soit véritablement la mesure de la production genevoise d'énergie renouvelables. De plus, la connaissance de la population de référence à travers les outils disponibles au niveau du canton permettrait également d'anticiper ou de planifier le développement des énergies renouvelables tel que le scénario "énergie 2050" l'envisage.
3)FRONTIÈRE DE LA STATISTIQUE DE PRODUCTION D’ÉNERGIE RENOUVELABLE
Malgré le soin apporté à définir la matrice input output des énergies renouvelables, il reste licite de s’interroger sur sa délimitation. En effet, lorsque la production d’une énergie ne donne pas lieu à une transaction économique, elle devient particulièrement insaisissable au niveau d’une statistique. En revanche ce qui est certain, c’est que l’on enregistrera une diminution corrélative d’une vente d’énergie marchande (c’est d’ailleurs un des objectifs du développement des énergies renouvelables). Prenons l’exemple des panneaux solaires ther- miques : au moment de la décision d’investir, le propriétaire se trouvera peut-être devant plusieurs choix. Il pourra, par exemple, hésiter entre une meilleure isolation ou la pose de panneaux sur son toit. Quelle que soit sa décision, on s’attend à enregistrer une baisse de la consommation d’énergie fossile de son bâtiment. S’il opte pour l’isolation thermique, il n’y aura pas de d'évaluation de production d’énergie renouvelable ; en revanche, s’il opte pour des panneaux solaires, la logique en vigueur veut que l’on comptabilise une production d’énergie renouvelable. Le même raisonnement s’applique pour l’installation de panneaux photovoltaïques non raccordés au réseau.
En fait, on pourrait, s’interroger si les deux exemples ci-dessus ne relèvent pas finalement de l’assainissement énergétique, ce qui autoriserait de s’abstenir de dénombrer, maladroitement, l’énergie produite.
4)RELATION AVEC LA STATISTIQUE DÉJÀ PUBLIÉE PAR L’OCSTAT
La statistique des énergies renouvelables proposée dans ce document se différencie de celle régulièrement publiée par l’OCSTAT, qui couvre essentiellement les énergies non renouvelables et l’électricité distribuée par les SIG. Le relevé actuel porte sur l' « l’approvisionnement » énergétique (cf. Aspects statistiques no 53, 1986).
Il s’agit ainsi d’une statistique qui se rapproche du concept des énergies finales, tel que défini par l’OFEN : Les consommateurs d’énergie reçoivent leurs agents énergétiques de leurs fournisseurs d’énergie (économie énergétique) ou directement de la nature. La consommation finale est la quantité d’énergie livrée par les fournisseurs d’énergie aux consommateurs d’énergie ou directement prélevée dans la nature ou produite (transformée) par ces derniers pour leurs propres besoins. Le consommateur d’énergie qui consomme l’énergie finale est appelé «consommateur final». (OFEN, Statistique globale suisse de l’énergie 2010)
La méthode proposée dans ce document, cohérente avec la démarche de l’OFEN (cf. tableau 1), part du concept d’énergie brute. Les deux approches se différencient donc totalement sur le plan des transformations d’énergie et de la consommation propre du secteur énergétique. En ce qui concerne les statistiques publiées jusqu’à ce jour, cela ne posait pas trop de problèmes tant que les transformations d’énergie restaient très marginales. Cependant, le développement des réseaux thermiques ou des couplages chaleur force montrent les limites de l’approche en cours14. Nous sommes d’avis que la statistique telle que publiée actuellement méritera un toilettage, sur le modèle de ce qui est esquissé dans ce document, afin de la rendre compatible avec les normes fédérales. D’ailleurs même sans ce toilettage, cette statistique sera en partie retouchée par le seul fait de la coexistence avec la nouvelle démarche : on sait que l’actuel relevé des ventes de bois de chauffage est incomplet, il pourra par exemple être complété (ou remplacé) par la modélisation fondée sur les chaufferies, si cette dernière se révèle fiable.
B
IBLIOGRAPHIE
14Par exemple, dans un couplage chaleur force, on risque de comptabiliser l’énergie une première fois sous la forme de l’achat de gaz, puis de le comptabiliser deuxième fois sous forme d’électricité ou de chaleur vendues.
AIE/OCDE, Manuel sur les statistiques de l’énergie, 2005
Eicher + Pauli, Schweizerische Statistik der erneuerbaren Energien : Schlussbericht : Grundlagen, Mehodik und Auswertungen 1990-1998, OFEN
Faessler J. : Valorisation intensives des énergies renouvelables dans l’agglomération franco-valdo-genevoise (VIRAGE) dans une perspective de société à 2000 W, thèse de doctorat ès sciences no 4336, 2011, Université de Genève.
Faessler J., Hollmuller P, Lachal B. et Viquerat P.-A. : Valorisation thermique des eaux profondes lacustres : le réseau genevois GNL et quelques considérations sur ces systèmes. Archives des sciences, 2012, 65, pp 215-228 OFEN, Schweizerische Holzenergiestatistik, annuel
OFEN, Schweizerische Statistik der erneuerbaren Energien, annuel OFEN, Statistique globale suisse de l’énergie, annuel
OFEV, Facteur d’émission de CO2 selon l’inventaire suisse des gaz à effet de serre, oct. 2011 OFEN, Teilanpassung des Wärmepumpenmodells (2011),
OFS, Energieverbrauchsstatistik 2002 bis 2007, Stichprobenplan und Hochrechnung, Methodenbericht, 2013 Reber G. : Neue Statistik Markterhebung Sonnenenergie, Dokumentation des Uberarbeitung 2003, 2003, OFEN.
Service cantonal de statistique : Le point sur les statistiques de l’énergie dans le canton de Genève, Aspects statistiques no 53, 1986
SWISSOLAR-OFEN, Le recensement du marché de l’énergie solaire, annuel
A
NNEXEA : B
OIS ÉNERGIEA
NNEXEB : P
HOTOVOLTAÏQUETableau 1 : pourcentage d’installations subsistant selon le nombre d’années écoulées depuis leur vente.
Tableau 2 : caractéristique des lois normales caractérisant la durée de vie des cohortes de panneaux solaire
A
NNEXEC : B
IO CARBURANTDans les ordonnances adoptées aujourd'hui, le Conseil fédéral a arrêté les points suivants:
Sont considérés comme carburants issus de matières premières renouvelables les carburants énumérés dans la directive européenne 2003/30/CE du 8 mai 2003 (voir encadré ci-dessous), à l'exception du bio-ETBE et du bio- MTBE. Au vu de leur persistance à long terme, ces deux carburants peuvent constituer une menace pour les eaux souterraines, raison pour laquelle ils ne bénéficient pas des mesures de promotion.
Au vu de la situation actuelle du marché, tous les carburants issus de matières premières renouvelables sont exonérés de l'impôt pour autant qu'ils remplissent des exigences minimales sur les plans écologique et social. Si le rapport des prix évolue d'une façon trop défavorable aux carburants fossiles, un impôt partiel pourra être perçu sur les carburants biogènes (carburants d'origine biologique ou organique).
Les exigences écologiques minimales comprennent des critères relatifs à la réduction du CO2, à l'impact environnemental, ainsi qu'à la conservation des forêts tropicales et de la diversité biologique (biodiversité).
Les carburants ne présentant pas d'inconvénients sur le plan écologique bénéficient de l'allégement fiscal sans preuve du bilan écologique global positif. Ce groupe comprend les carburants fabriqués à partir de déchets ou de résidus issus de la production agricole ou sylvicole.
Si les carburants tirés du colza contribuent de façon notable à la réduction des émissions de gaz à effet de serre, ils doivent cependant être considérés de façon critique en raison de l'impact environnemental de la culture du colza. De plus, si l'on renonçait à exiger la présentation d'une preuve du caractère écologique de la production de ces carburants, ceux-ci pourraient être importés sans aucune restriction; compte tenu du rapport entre les prix suisses et ceux de l'UE, cette situation menacerait la production de carburants à partir de matières premières indigènes. C'est pourquoi ces carburants n'obtiennent l'allégement fiscal que si la preuve d'un bilan écologique global positif est apportée dans chaque cas.
Les carburants tirés de la canne à sucre remplissent les exigences relatives à la réduction des gaz à effet de serre et à l'impact environnemental, mais l'extension des surfaces consacrées à la culture de cette matière première peut compromettre la conservation des forêts tropicales. Ces carburants ne bénéficieront donc eux aussi de l'allégement fiscal que sur présentation de la preuve d'un bilan écologique global positif.
En règle générale, les carburants tirés de l'huile de palme, du soja ou des céréales n'obtiendront pas l'allégement fiscal. La culture de ces matières premières représente une menace pour les forêts tropicales et la biodiversité. En outre, la fabrication de ces carburants concurrence dans certains cas la production de denrées alimentaires.
Par exigences sociales minimales, on entend en principe le respect des dispositions de la législation sociale applicable dans les pays de culture et de production des carburants biogènes, pour autant que ces dispositions soient au moins équivalentes à celles des conventions fondamentales de l'Organisation mondiale du travail.
La restriction des quantités de carburants biogènes pouvant être importées en exonération d'impôt est conçue d'une manière conforme au droit international. Par conséquent, tant les quantités fabriquées en Suisse que les quantités importées sont imputées sur les contingents fiscaux. Les quantités fixées sont suffisamment élevées pour qu'il n'en résulte concrètement aucune restriction des importations.
Les précisions nécessaires quant aux preuves du bilan écologique global positif et du caractère socialement acceptable des conditions de production seront apportées par des ordonnances du Département de l'environnement, des transports, de l'énergie et de la communication et du Département de l'économie. Ces ordonnances seront élaborées et mises en œuvre au cours du 1er semestre 2008. La mise en vigueur de la loi révisée sur l'imposition des huiles minérales aura donc lieu au milieu de 2008.
Quant aux installations pilotes et de démonstration qui bénéficient d'une autorisation et produisent aujourd'hui déjà des carburants exonérés à partir de matières premières renouvelables, elles ne seront soumises aux dispositions de la loi révisée sur l'imposition des huiles minérales qu'au terme d'un délai transitoire approprié.
