Etudiant F GLESSER Tuteur A ERB Logements sans énergies fossiles en en Alsace Septembre

RESUME–Abstract



Ce rapport propose une représentation du territoire alsacien, sans énergies fossiles pour le
secteur résidentiel à l’horizon 2050. Cette analyse a été réalisée grâce à un modèle
développé par la R&D d’EDF pour une étude similaire menée à l’échelle nationale. Deux
principaux objectifs sont visés. En premier lieu, une réduction significative des émissions de
gaz à effet de serre montrant l’intérêt du scénario. En second lieu, une évaluation des
investissements à consentir pour vérifier la faisabilité d’un tel scénario dont les valeurs
seront à adapter au cours du temps en fonction des évolutions des tarifs proposés par les
différentes filières, de l’évolution des technologies et de leurs coûts associés. On montre
ainsi que la substitution des énergies fossiles, en priorité par de la biomasse puis par de
l’électricité, est possible grâce à une amélioration massive de la qualité des enveloppes des
bâtiments, au remplacement des systèmes de chauffage anciens par des équipements à
haut rendements et en développant autant que possible les énergies renouvelables pour leur
donner une place importante dans les consommations. Enfin, deux variantes ont été
étudiées, la première imposant le niveau de performances basse consommation dans la
rénovation et la seconde introduisant les bâtiments à énergie positive en 2020.

Mots clés : émissions de gaz à effet de serre, territoires, consommations énergétiques,
bâtiments, investissements, fossiles, énergies renouvelables, scénario.


This report provides a representation of the territory of Alsace, without fossil energies for
housing sector in 2050. This analysis was performed using a model developed by EDF R&D
for a similar study on a national scale. Two main objectives are targeted. First, a significant
reduction of greenhouse gas emissions that shows the interest of the scenario. Then, an
assessment of the investments required to test the feasability of this scenario. This values
will be adapted over time based on changes in rates proposed by the various sectors, the
evolution of technologies and their associated costs. We show that the substitution of fossil
energies, in priority by biomass and then by electricity, is possible thanks to a massive
improvement in the quality of isolation of buildings, replacement of old heating systems by
some which have a high efficiency and by developing as much as possible renewable
energies to give them an important part of consumptions. Finally, two other scenarios were
studied, the first requiring the low consumption level in renovated buildings and the second
introducing positive energy buildings starting from 2020.

Key words : greenhouse gas emissions, territory, energy consumption, buildings,
investments, fossil, renewable energy, scenario.

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Tuteur : A. ERB Septembre 2011


SOMMAIRE
RESUME–ABSTRACT....................................................................................................................................1
SOMMAIRE........................................................2
INTRODUCTION...............................................................................................................4
1 CONTEXTEETENJEUX...........................5
1.1 PRESENTATIONDUPROJETDEFIND’ETUDE.....................................................................................................5
1.2 ETUDENATIONALE:LEBATIMENTENFRANCE.5
1.3 CONTEXTEALSACIEN..............................................6
1.4 UNEDYNAMIQUESOUHAITEEPARL’UNIONEUROPEENNE.............................................................................8
2 METHODEDECONSTRUCTION...........................................9
2.1 ELABORATIONDUMODELE«SANSENERGIESFOSSILES»...............9
2.2 DETAILCLIMATETHYPOTHESESDETHERMOSENSIBILITEDESCOPDESPAC........................................11
2.3 PROFILSMENSUELSDESCONSOMMATIONSPARUSAGESETDESPRODUCTIONSENR............................12
2.4 CONSTRUCTIONDUPARCRESIDENTIEL............................................................................13
2.4.1 Recueildesdonnées......................................................................13
2.4.2 Bilandesconsommationsen2010........13
2.4.3 CalculdesémissionsdeCO ......................................................................................................................172
2.5 HYPOTHESESDECONSTRUCTIONDUSCENARIORESIDENTIEL.....................................................................19
2.5.1 Evolutionduparcdebâtimentsd’icià2050.....................19
2.5.2 Construiredesbâtimentsneufsperformants....................................................................................20
2.5.3 Simulationdel’usagechauffage.............................................20
2.5.4 SimulationdesusagesECSetcuisson..................................................................25
2.5.5 L’électricitéspécifique................................................................26
2.5.6 Développerlaproductiondécentraliséed’électricitéparlesEnR...........................................26
2.6 LESPARTICULARITESDUSCENARIO«RENOVATIONBBCSANSENERGIESFOSSILES»...........................27
2.7 LESPARTICULARITESDUSCENARIO«SANSENERGIESFOSSILES,BEPOSDANSLENEUFEN2050».28
3 RESULTATS.............................................................................................................................................29
3.1 SCENARIOSTANDARD«SANSENERGIESFOSSILESEN2050»....................................29
3.1.1 Versdesbâtimentsàfaibleconsommation…....................29
3.1.2 Unecroissancelimitéedelademanded’électricité.......................................31
3.1.3 EmissionsdeCO ............................................................................................................322
3.1.4 Unscénarioréalisable?..............................................................33
3.1.5 Uninvestissementraisonnablepourlesménages?.......35
3.1.6 Unemutationénergétiquedynamisantepourlesecteurdubâtiment..................................36
3.2 SCENARIO«RENOVATIONBBC,SANSENERGIESFOSSILESAL’HORIZON2050»...37
3.2.1 Unparcbasseconsommation..................................................................................................................37
3.2.2 Unedemandeélectriqueauréseauinférieureàcellede2010!...............37
3.2.3 EmissionsdeCO ............................................382
3.2.4 Uncoûtglobalplusimportant….............................................................................................................39
3.2.5 …maispasmoinsrentablespourlesménages..................39
3.2.6 LesecteurduBTPencoreplussollicité................................................................................................40
3.3 SCENARIO«SANSENERGIESFOSSILESAL’HORIZON2050,BEPOSDANSLENEUFEN2020»..........41
3.3.1 Unimpactlimitésurlesconsommationsglobales.........................................................................41
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Tuteur : A. ERB Septembre 2011


3.3.2 Uneaugmentationtrèsfaibledelademandeauréseauélectriqueparrapportà2010
41
3.3.3 EmissiondeCO ..............................................................................................................................................422
3.3.4 Unsurcoûtdansleneuf..............................................................................................................................42
4 RETOURSSURL’ETUDE......................43
CONCLUSION..................................................................................................................................................45
BIBLIOGRAPHIE...........46
SOMMAIREDESANNEXES.........................................................................................................................48
PRESENTATIONDEL’ENTREPRISED’ACCUEIL..................49

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Introduction

èmeEn ce début du 21 siècle, les problématiques énergétiques ont pris une
importance capitale dans les politiques territoriales. L’épuisement des ressources en
énergies fossiles dans les décennies à venir est avéré et les conséquences du
réchauffement climatique commencent à se faire sentir. Les pays développés se
doivent de réfléchir aux alternatives énergétiques de demain, à l’image de la France
qui a lancée en 2007 une grande réflexion sur ces problématiques avec le Grenelle de
l’Environnement. La réduction