population économie
PLAN DIRECTEUR ENERGETIQUE
4.2.1 Demande d’énergie aujourd’hui et demain
Le processus d’établissement d’un plan directeur commence par la définition de l’état initial ou le recensement des demandes d’énergie.
Etat initial
Pour un processus manuel, il est possible de décou-per l’agglomération en quartier ou en secteurs, et de recenser les logements, les emplois et les consommateurs atypiques dans chacun d’eux. Tou-tefois, ces données sont difficiles à tenir à jour et il est pratiquement plus simple d’identifier les bâti-ments de la commune. Pour une ville de 15 000 ha-bitants, on compte usuellement 3500 à 5000 bâti-ments dont la liste est disponible sur tous les systèmes administratifs ou recensements.
La demande énergétique de chaque bâtiment peut être tirée des relevés pour les agents de réseau, ou déduite du nombre de personnes logées et d’em-plois.
A l’échelle d’un plan directeur, il serait difficile, et finalement sans intérêt de relever les volumes chauffés alors que la population et le nombre d’emplois sont connus et qu’il est facile de les localiser géographiquement.
L’approche à l’échelle de la ville est facilitée par l’uti-lisation d’unités simples pour décrire la consomma-tion moyenne annuelle. Il s’agira d’acquérir en outre des ordres de grandeur de consommation pour éviter les erreurs d’unité si fréquentes.
Pour une première approche du parc de bâtiments en 1990, il est possible de retenir les valeurs sui-vantes :
Consommation Puissance installée Chauffage 0,8 kW/pers
2 à 3 kW/pers Eau chaude 0,2 kW/pers
Electricité 0,2 kW/pers 1,1 kW/pers 1 W = 8765 Wh/an = 31,55 MJ/an
1 kW ~ 1 tonne de mazout par an
(avec un rendement moyen d’installation de 72 %)
1 kW ~ 1 tonne d’essence par an
(~10 000 km/an de voiture individuelle) Figure 4.17 : Unités et équivalences : l’énergie est une puissance utilisée pendant un certain temps. Ainsi une énergie par an (consommation/an dans le langage courant) est équivalente à une puissance moyenne.
Chauffage du logement 1 kW/personne Chauffage du lieu de 1 kW/personne
travail ~2,4 kW/emploi
Transport 1 kW/personne
Industrie et ménages 1 kW/personne Figure 4.18: Subdivision schématique de la consommation suisse par personne en 1990.
Mazout env. 9 GW
Essence env. 9 GW
Electricité hydraulique env. 3 GW Electricité nucléaire env. 2 GW
Gaz et divers env. 3 GW
Figure 4.19: Subdivision schématique de la consommation globale suisse en 1990.
Chauffage
bâtiment des années 60 1 kW/pers.
bâtiment récent, bien isolé 0,5 kW/pers.
Eau chaude sanitaire 0,2 kW/pers.
Electricité des ménages env. 0,2 kW/pers.
Variation selon l’agent
bâtiment au chauffage urbain
ou chauffage électrique 0,5 kW/pers.
mazout 0,8 kW/pers.
gaz sans condensation 1 kW/pers.
Figure 4.20: Subdivision approximative d’un bâtiment selon l’agent et l’âge.
Les emplois, dans le tertiaire, peuvent être trans-formés en équivalent-habitant, en admettant 1,2 à 1,5 équivalent-habitant par emploi.
Tous les consommateurs qui s’écartent des chiffres indiqués ci-contre doivent être traités séparément comme consommateurs identifiés. L’expérience montre que quelques gros consommateurs industriels et commerciaux représentent une part importante de la consommation.
Evolution de la demande d’énergie
Le plan de zone définit les parcelles constructibles pour le logement ou les emplois. Selon le coeffi-cient d’utilisation de chaque zone, il est possible de déterminer les surfaces de plancher à saturation.
En utilisation normale, il est possible d’admettre : 50 m2/habitant 100 m2/emploi.
Ces données fournissent la capacité des zones et, partant, la demande d’énergie à saturation.
Sur cette base, trois états doivent être envisagés : E0 état initial
E1 état intermédiaire E2 saturation.
Plusieurs communes disposent de zones construc-tibles très vastes et correspondant à un dévelop-pement démesuré. Il s’agit alors de définir des états intermédiaires E1 réalistes. Les états intermédiaires sont des objectifs dont le délai de réalisation peut varier selon l’évolution économique globale.
Il est en outre possible de construire plusieurs scénarios de développement démographique.
A titre d’exemple, citons :
– développement des zones périphériques, – revitalisation du centre,
– ségrégation fonctionnelle, – intégration fonctionnelle.
Ces différents scénarios permettent de construire des scénarios de demande d’énergie dans les états intermédiaires et à saturation.
Notons qu’à long terme, plusieurs paramètres peu-vent évoluer selon les développements écono-miques ou sous la pression de l’environnement. Il
Figure 4.21 : Scénarios Martigny.
Figure 4.22 : Densité à saturation (Martigny).
s’agira donc d’établir des fourchettes pour les va-leurs de base :
– Consommation par personne ± 25 %
– Surface par habitant + 30 %
– Surface par emploi ± 20 %
Les particularités de chaque agent énergétique doivent être soigneusement évaluées.
– Les pertes d’un réseau de gaz sont faibles sur un réseau neuf, et le coût des conduites est plus faible (300 à 600 SFR/m). Le réseau de gaz peut ainsi desservir une couronne autour du centre dense.
– Le chauffage électrique, actuellement limité par la difficulté d’augmenter la production et par la concentration des demandes en pointe hiverna-le, devrait être limité aux villas disséminées dans les zones de sources et dans les vieux bâtiments des bourgs où la construction de radiateurs à eau peut être prohibitive.
– Le chauffage au mazout a un coût indépendant de la localisation et ne demande pas d’infra-structure commune.
– Le chauffage au bois se pratique de manière décentralisée en zone rurale, ou dans des chau-dières où les émissions doivent être contrôlées.
– Les ordures ménagères constituent un combustible renouvelable brûlé avec un bon contrôle des fumées en attendant des méthodes de gazéification. Le bois et les ordures doivent restituer leur CO2pour se reminéraliser et, par conséquent, ce combustible n’augmente pas la teneur naturelle en CO2. De plus le CO2émis peut être dissout par l’eau de lavage des fumées. Il n’est alors plus relâché dans l’atmosphère.
L’ensemble des solutions doit être comparé selon les paramètres suivants :
– Performances et coûts Pertes le long de la chaîne Investissements
Coûts d’exploitation
– Emissions dans l’environnement Imbrûlés
SOx, NOx CO2
Déchets radioactifs – Disponibilité
Nombre et nature des sources ou producteurs Solutions de repli en cas de crise
Convertibilité vers d’autres systèmes Figure 4.23 : Zones de sources (Lutry).
4.2.2 Offre d’énergie et solutions possibles