Eco Quartier des Pielles à Frontignan: Etude énergétique.
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Eco Quartier des Piellesà Frontignan:
Etude énergétique
Plan de situation
Parc 2000
Ecoquartier des Pielles
8,2 ha
Montpellier
Sète
Site en cours de démolition
Le futur quartier
45 000 m² SHON450 à 500 logements / BBC commerces et servicesBureaux/activitésÉquipements publics
Analyse énergétique de la ZAC des Pielles
• Analyse des besoins énergétiques
• Analyse de l’offre énergétique
• Présentation des variantes étudiées
• Bilan énergétique et environnemental des différentes solutions
• Analyse économique
Analyse des besoins de chauffage, Simulation thermique dynamique de la ZAC
3 Niveaux de besoins:• Lgts individuels• Lgts intermédiaires• Lgts collectifs
Analyse mensuelle des besoins de chaleur avec et sans solaire thermique
Bâtiments niveau RT2005,
sans solaire thermique
0
100
200
300
400
500
600
700
Janv Févr Mars Avr Mai Juin Juil Août Sept Oct Nov Déc
Profil mensuel des consommations de chaleur sans solaire
Déper réseau prim MWh déperd bouclage en MWhBesoins ECS en MWh Conso chauf en MWh
0
100
200
300
400
500
600
700
Janv Févr Mars Avr Mai Juin Juil Août Sept Oct Nov Déc
Profil mensuel des consommations de chaleur sans solaire
Déper réseau prim MWh déperd bouclage en MWhBesoins ECS en MWh Conso chauf en MWh
Bâtiments niveau BBC, sans solaire thermiqueBesoins -20%
0
100
200
300
400
500
600
700
Janv Févr Mars Avr Mai Juin Juil Août Sept Oct Nov Déc
Profil mensuel des consommations de chaleur avec solaire
Déper réseau prim MWh déperd bouclage en MWhBesoins ECS en MWh Conso chauf en MWh
Bâtiments niveau BBC, avec solaire thermique
Besoins -45%
Analyse énergétique de la ZAC des Pielles
• Analyse des besoins énergétiques
• Analyse de l’offre énergétique
• Présentation des variantes étudiées
• Bilan énergétique et environnemental des différentes solutions
• Analyse économique
L’offre énergétique
• Le gaz naturel: solution de référence
Energie fossileÉmetteur de CO2
Solution de base: chaque bâtiment est indépendant énergétiquement
Utilisation du gaz en appoint aux autres solutions
L’offre énergétique
• Le solaire thermique
Energie renouvelable et localePas d’émission de CO2
Utilisation systématique pour la production d’eau chaude sanitaire
L’offre énergétique : la biomasse
• Le Bois-énergie
Energie renouvelable, pas d’émission de CO2
• La ressource
L’offre énergétique : la biomasse
• DimensionnementLa surface au sol de la chaufferie est estimée à 170m² + Silo enterré de 170 m3.Puissance chaudière bois 830 kW, chaudières gaz 1270 kW.Combustible: déchets forestiers (possibilité d’utiliser un mix avec 50% de DIB maxi).Création d’un réseau pour le noyau central (logements collectifs + activités).
L’offre énergétique : la biomasse
• ContraintesL’utilisation du gaz en appoint est nécessaire.Surface disponible pour l’implantation de la chaufferiePassage régulier de camions (1 à 2 fois par semaines au plus froid de l’année).Gestion technique et financière du réseau de chaleur
L’offre énergétique: la géothermie
• La géothermie par pompe à chaleur sur nappe phréatique
Rendement de production (COP) stable sur l’année.Energie partiellement renouvelable (utilisation de l’électricité).
• La ressource (étude BRGM/département)Nappe phréatique disponible, avec un débit mobilisable relativement important.
Niveau 2 -Code 143c
-profondeur.: 30 à >200m (forage)
-épaisseur.: > 200 m
-débit mobilisable. 100 m³/h –
-Sensibilité : -peu à moyennement sensible -aquifère important, relation indirecte avec les cours d'eau et les étangs littoraux
L’offre énergétique: la géothermie
• Le dimensionnementDimensionnement réalisé sur la base d’un seul doublet de forage à 40 m.Pompage de 100m3/h, soit une puissance disponible de 930 kW .Appoints par chaudières gaz 1170 kW.Création d’un réseau pour le noyau central (lgts collectifs + activités).Puissance frigorifique (free-cooling) disponible de 350 kW
• Les contraintesPossible présence d’argile, peu perméable.Validation de la ressource géothermale à effectuer.L’utilisation du gaz en appoint est nécessaire.Gestion technique et financière du réseau de chaleur.
Analyse énergétique de la ZAC des Pielles
• Analyse des besoins énergétiques
• Analyse de l’offre énergétique
• Présentation des variantes étudiées
• Bilan énergétique et environnemental des différentes solutions
• Analyse économique
Variante 0G et 2Gsproductions indépendantes par bâtiment
Variante 0G
• Bâtiments niveau RT 2005• Production indépendante par bâtiment• Energie Gaz naturel, équipements
standards
Variante 2Gs
• Bâtiments niveau BBC• Energie Gaz naturel, solaire thermique
chaudières condensation
Variantes 2Bs 2Pnsproduction centralisée (réseau partiel)
• Bâtiments niveau BBC• Energie Bois/ appoint Gaz et solaire
thermique
Variante 2Bs
Variante 2Pn’s
• Bâtiments niveau BBC• Pompe à chaleur sur nappe phréatique et
solaire thermique
Analyse énergétique de la ZAC des Pielles
• Analyse des besoins énergétiques
• Analyse de l’offre énergétique
• Présentation des variantes étudiées
• Bilan énergétique et environnemental des différentes solutions
• Analyse économique
Résultats : comparaison par sources d’énergies
Répartition des sources d'énergies (MWh)
0
500
1 000
1 500
2 000
2 500
3 000
3 500
4 000
0G 2Gs 2Bs 2Pn's
Fossiles
Nucléaire
Renouvelables
0G 2Gs 2Bs 2Pn's
RT 2005 + GazBBC + gaz +
solaireBBC + Réseau Bois + Solaire
BBC + PAC sur nappe + solaire +
appoint gaz
Energie primaire non renouvelable et émissions
de CO2
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
0G 2Gs 2Bs 2Pn's
TEP non renouvelables
Tonnes CO2
Résultats environnementaux: TEP et CO2
0G 2Gs 2Bs 2Pn's
RT 2005 + GazBBC + gaz +
solaireBBC + Réseau Bois + Solaire
BBC + PAC sur nappe + solaire +
appoint gaz
Analyse énergétique de la ZAC des Pielles
• Analyse des besoins énergétiques
• Analyse de l’offre énergétique
• Présentation des variantes étudiées
• Bilan énergétique et environnemental des différentes solutions
• Analyse économique
Coûts d'investissement bruts hors aides
0
500 000
1 000 000
1 500 000
2 000 000
2 500 000
3 000 000
0G 2Gs 2Bs 2Pn's
€ H
T
Pompage sur nappeChaufferie centraleRéseau de chaleurChauffage / ECS par bâtimentEquipements Solaires
Analyse économique, coûts d’investissements estimés
Coûts d'investissement brut hors aides
0
500 000
1 000 000
1 500 000
2 000 000
2 500 000
3 000 000
0G 2Gs 2Bs 2Pn's
€ H
T
Promoteurs Collectivité
0G 2Gs 2Bs 2Pn's
RT 2005 + GazBBC + gaz +
solaireBBC + Réseau Bois + Solaire
BBC + PAC sur nappe + solaire +
appoint gaz
Coûts d'investissement "collectivité" (réseau + production centralisée)
0
200 000
400 000
600 000
800 000
1 000 000
1 200 000
1 400 000
1 600 000
1 800 000
2 000 000
0G 2Gs 2Bs 2Pn's
€ T
TC
total hors aides
total avec aides (35%)
Coûts investissements « collectivité »
0G 2Gs 2Bs 2Pn's
RT 2005 + GazBBC + gaz +
solaireBBC + Réseau Bois + Solaire
BBC + PAC sur nappe + solaire +
appoint gaz
Analyse économique, dépenses de fonctionnement estimées
Charges Chauffage + ECS +
Refroidissement
0 €
50 000 €
100 000 €
150 000 €
200 000 €
250 000 €
300 000 €
0G 2Gs 2Bs 2Pn's
Bois
Electricité
Gaz
P3
P2
Abonnements
0G 2Gs 2Bs 2Pn's
RT 2005 + GazBBC + gaz +
solaireBBC + Réseau Bois + Solaire
BBC + PAC sur nappe + solaire +
appoint gaz
Synthèse financière, analyse coût global
0 €
500 000 €
1 000 000 €
1 500 000 €
2 000 000 €
2 500 000 €
0G 2Gs 2Bs 2Pn's
Investissement net ( aides déduites ) (€)
Dépenses annuelles (€)
0G 2Gs 2Bs 2Pn's
RT 2005 + GazBBC + gaz +
solaireBBC + Réseau Bois + Solaire
BBC + PAC sur nappe + solaire +
appoint gaz
Dépenses actualisées par m2 et par an
0 €/ m2
2 €/ m2
4 €/ m2
6 €/ m2
8 €/ m2
10 €/ m2
12 €/ m2
14 €/ m2
0G 2Gs 2Bs 2Pn's0G 2Gs 2Bs 2Pn's
RT 2005 + GazBBC + gaz +
solaireBBC + Réseau Bois + Solaire
BBC + PAC sur nappe + solaire +
appoint gaz
Synthèse
Hypothèses financières
Période d'analysen Durée d'analyse 30 ans
Inflationi Inflation 2,0 %Ie1 et ie2 Inflation énergie Gaz naturel 7 %
Electricité 5 %Bois 4 %
EmprûntsEM Part emprûnts 100 %tem Taux d'intérêt emprûnt 4,5 %tem - i Taux d'intérêt net réel 2,5 %
Aides disponiblesSolaire 50 %Chaufferie centrale +réseau 35 %