Feuille de route vecteur gaz à horizon 2030 · • Capacité du gaz à gérer la pointe...
Transcript of Feuille de route vecteur gaz à horizon 2030 · • Capacité du gaz à gérer la pointe...
Visite OPECST
16 février 2011
Feuille de route vecteur gaz
à horizon 2030- Quels usages des gaz ?
- Quels gaz dans les conduites ?
- Quel réseau de distribution ?
Consommateurs (1/4) – le bâtiment / la villeRéduction des besoins et meilleure efficacité en résidentiel-
tertiaire pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire
• Feuille de route pour les
solutions gaz en résidentiel-
tertiaire
– Production combinée chaleur
/ électricité
– Energie renouvelable en
direct (pompe à chaleur gaz)
ou par couplage gaz / EnR
(solaire thermique ou
photovoltaïque)
• En plus de l’efficacité des
solutions individuelles,
optimisation globale à
l’échelle des quartiers
– Récupération de la chaleur
des eaux usées par exemple
2
1990 2000 2010 2020
Couplage EnR(solaire thermique, photovoltaïque…)
10%
0%
20%
30%
40%
50%
Pile à combustible
Pompe à Chaleur moteur gaz
Ecogénérateur Stirling
Pompe à Chaleur absorption
Mini Cogénération
Économies d’Énergie primaire par rapport à une chaudière Standard
Chaudière basse température
Chaudière standard
Chaudière à condensation
PAC hybride
Consommateurs (2/4) – l’industrieL’usine de demain : optimisation globale procédés –
chauffage et nécessité de traiter les effluents
• Les industriels développent des approches globales « procédés
– utilités – chauffage des locaux » d’où une hausse de l’efficacité
• L’enjeu de demain : la réduction des effluents (solides, liquides
et gazeux) sous la contrainte réglementaire, notamment pour les
procédés haute température où les combustibles ne sont pas
substituables (aciéries, fours verriers…)
– A court terme, post-traitement des effluents sur les procédés
existants avec nouvelle consommation d’énergie (incinération,
traitement des NOx et des SOx…)
– A long terme, utilisation de combustibles plus propres, notamment
plus de gaz naturel
3
16%
32%
16%
3%
4%
29%Combustibles minéraux solides
Gaz de réseau
Produits pétroliers
Bois et sous-produits du bois
Autres combustibles
Electricité
Industrie : mix
énergétique en 2009
(DGEC)
Consommateurs (3/4) – la mobilitéLes carburants gazeux : un décollage possible grâce aux
évolutions du triptyque infrastructure-véhicule-carburant
• Le développement des villes durables implique des
transformations de l’infrastructure de transport favorable à des
conversions de combustible : bus, autopartage…
• Véhicule à carburant gaz ou hybride gaz complémentaire du
véhicule électrique : mobilité des personnes longue distance,
transport de marchandises, usages intensifs (taxi, bus…)
– En France : 10 000 véhicules légers, 2 200 bus, 750 bennes à ordure
ménagères roulent au Gaz Naturel Véhicule (GNV)
• Le carburant gazeux seul ou combiné (dual-fuel) apporte déjà une
solution aux problèmes majeurs de la pollution urbaine
– Pas d’émission de particules, 10 fois moins de NOx qu’avec le diesel
– Compatibilité dès aujourd’hui aux normes Euro VI appliquées en
Europe à partir de 2015
• Le biométhane carburant est un carburant renouvelable déjà
mature, qui présente des rendements supérieurs aux carburants
liquides de 2e génération qui ne seront pas disponibles avant 2020
Consommateurs (4/4) – l’électricité Développement de la production décentralisé et des effacements
5
• Développement de la production
décentralisée d’électricité en hiver, en
complément du parc nucléaire
– Rendement inégalé supérieur à 80% de
la cogénération contre 50% pour les
cycles combinés gaz naturel,
– Production au plus près des besoins qui
évite pertes électriques et thermiques
• Capacité du gaz à gérer la pointe
électrique en offrant des solutions
d’effacement
– Pompe à chaleur hybride = petite
pompe à chaleur électrique intégrée à
une chaudière à condensation
– Capacité de s’effacer pendant les
vagues de froid (quelques heures à
plusieurs jours)
0
10 000
20 000
30 000
40 000
50 000
60 000
70 000
80 000
90 000
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51
MW
Production et importation année 2008/2009
Hydraulique Nucléaire Charbon + Gaz Cogénération Fioul
0
10
20
30
40
50
60
Production d'électricité brute hebdomadaire moyenne d'un écogénérateur(kWh)
Production
moyenne d’un Ecogénérateur (kWh/semaine)
Puissance
hebdomadaire moyenne
(MW)
Chaudière gaz PAC élec
Visite OPECST
16 février 2011
Feuille de route vecteur gaz
à horizon 2030- Quels usages des gaz ?
- Quels gaz dans les conduites ?
- Quel réseau de distribution ?
Gaz acheminés (1/3) – gaz naturelDes ressources disponibles et diversifiées avec la révolution des
gaz non conventionnels
7
Unconventional gas potential
Global gas in place by region, Tcm
90
25
112
20
CBM
Tight gas
Shale gas
Conventional gas
020
70
122
255049
175
241
20 10
13
60
040
13
85
40
110
108 10 15
Europe
FSU
Middle East &North Africa Asia/ Pacific
Sub-Sahara Africa
Latin America
North America
Unconventional gas (UG) reserves cannot be easily estimated because of a lack of knowledge: UG only
developed in some parts of
the world & technology yet to
be transferred to other areas.
Lower recovery rate for UG (currently typically
10 to 30% for UG versus 70%
for conventional gas)
• Réserves entre 120 et 250 ans à consommation actuelle (AIE)
8
Gaz acheminés (2/3) – biométhaneGaz EnR: méthanisation mature – gazéification en
développement
• Décret et arrêté injection en cours de rédaction pour publication fin 1er
semestre 2011 – GrDF mobilisé pour définir les prescriptions techniques,
instruire les dossiers de demande et assurer le raccordement des installations
9Potentiel estimé :
Méthanisation
déchets ~180 TWh
Méthanisation des
algues : à évaluerGazéification bois
~70 TWh ++
Gaz acheminés (3/3) – toujours plus vert Un réseau qui incorporera de plus en plus de renouvelable
• Et à long terme le biométhane à partir d’algues et l’injection d’hydrogène, à
condition de trouver une source d’énergie primaire non polluante pour produire
l’hydrogène
Visite OPECST
16 février 2011
Feuille de route vecteur gaz
à horizon 2030- Quels usages des gaz ?
- Quels gaz dans les conduites ?
- Quel réseau de distribution ?
1111
Réseau de distribution (1/3) – « smart meters »Des compteurs évolués au service des consommateurs
• Des « smart meters » : des
compteurs communicants
généralisés pour l’ensemble
des sites consommateurs
– Meilleure gestion de l’amont
– En aval, plus d’information
pour les consommateurs
Compteur
gaz
Module radio Répéteur Concentrateur SI d'acquisition
national
Transmission
radioGPRS
+
1 module radio fixé sur
chaque compteur ou à
proximité.
Transmission
radio
Des répéteurs (ou relais)
fixés sur des poteaux,
des candélabres, …
Des concentrateurs,
À l’échelle du quartier
• Opération pilote en cours sur 20 000 compteurs. Objectifs : définir le
cahier des charges techniques et mener l’étude économique pour éclairer
la décision publique sur la pertinence de leur généralisation
ETAMPES
91 – Ile de
France
ELSTER
22 956 Hab.
5 170 clients
ST GENIS LAVAL
PIERRE BENITE
69 – Rhône Alpes
PANASONIC
20 622 +
10 093 Hab.
4 058 +
1 800 clients
AUCH
32 – Midi
Pyrénées
ONDEO
Systems
22 801 Hab.
6 294 clients
St-OMER
62 - Nord Pas de Calais
ITRON
15 800 Hab.
4 923 clients
1212
Réseau de distribution (2/4) – « smart pipes »Un réseau mieux observé et mieux conduit aux bénéfices de la
sécurité et de l’environnement
• Des « smart pipes » : Un réseau de
distribution gaz actif
– Un réseau mieux surveillé et observé
pour assurer la qualité de service et la
sécurité
– Un réseau télé-exploiter, avec
davantage de régulation automatique,
pour permettre notamment l’injection de
biométhane sans conséquence pour les
consommateurs
– Optimisation de la sécurité et réduction
des impacts environnementaux par la
maîtrise du stock en conduite
Réseau distributionprimaire
Réseau transport
PITD
Compteur intermédiaire
ChromatographeSpectromètre
Sonde de température
Manomètre
Producteur biométhane
Sonde de température
1313
Vision association HESPUL de l’optimisation
sur un territoire
Réseau de distribution (3/3) – « smart networks »L’optimisation globale des infrastructures locales
• Le « smart-pipe » gaz et les
technologies associées doivent être
pensés en interaction avec
l’ensemble des réseaux urbains :
– Effacement pour les « smart-grid »
électrique,
– Complément des réseaux de chaleur
– Valorisation énergétique des réseaux
d’eaux usées
– Synergie avec les réseaux télécom
• Optimisation globale des actifs des
collectivités locales
Réseau de
chaleur
Réseau
gazierRéseau
électriqueTransportTransport
gazéificationbiogaz
éolien
Distribution
Distribution
hydraulique
géothermi
e
hydrolyse
cogénération boi
schaufferies
photovoltaïque
Consommation
TERRITOIRE
Conclusion sur le vecteur gaz à 2030Le réseau fera le lien entre l’évolution des consommateurs et
l’évolution des gaz acheminés. Le distributeur GrDF s’y prépare
14
Evolution des gaz acheminés
• Gaz naturel et non conventionnels
• Biométhane issu de méthanisation ou gazéification
• A plus long terme algues et hydrogène
Evolution du réseau
• « Smart meters »
• « Smart pipes »
• « Smart networks »
Evolution des consommateurs
• Bâtiment basse consommation et à énergie positive
• Ecoquartier
• Usine de demain
• Mobilité durable
• Production décentralisée
• Le distributeur de demain sera en charge d’un réseau de distribution
avancé, capable d’acheminer des gaz « verts », au service de
collectivités et de consommateurs finaux plus exigeants
Visite OPECST
16 février 2011
Le gaz : un avenir
technologique mais des
conditions de développement
à conforter
Le réseau de gaz : un investissement à
disposition de la collectivité
16
• La collectivité a consenti à un investissement important dans des
infrastructures gazières performantes et un réseau de distribution étendu
– 9 423 communes desservies
– Près de 80% de la population française
• Réseau sous-utilisé : marges importantes de croissance sans coûts
supplémentaires car très peu de congestion
– Un réseau avec une capacité d’accueil importante (technologie 4 bars) amplifiée par la baisse des consommations unitaires
• Le développement de l’électricité pour le chauffage implique des
investissements coûteux :
– Moyens de pointe et importations croissantes en hiver
– Congestion en PACA et en Bretagne
– Renforcement du réseau de distribution
Cette compétitivité pour la collectivité n’est
pas perçue par le consommateur
• La compétitivité du gaz naturel pour la collectivité est masquée par trois
mécanismes actuellement défavorables au gaz naturel
– Une réglementation RT2005 est défavorable au gaz naturel
– Des mécanismes tarifaires en défaveur du gaz
– Des mécanismes incitatifs qui ne portent pas sur les systèmes gaz performants : pas de crédit d’impôt pour les chaudières à condensation dans le neuf par exemple.
• Un marché déséquilibré en défaveur du gaz naturel distribué
Historique des parts de marché en maison individuelle diffuse construite dans les
communes desservies en gaz
Rééquilibrer le mix énergétique
• Si la situation du gaz s’améliore dans le neuf groupé, l’érosion s’amplifie
dans l’existant et le diffus: en 2010, GrDF a perdu 70 000 clients, le gain
de client ne permet plus de compenser les désabonnements :
• En construction neuve, les promoteurs et bailleurs sociaux anticipent avec le
label Bâtiment Basse Consommation la future RT2012,
• Mais dans l’existant, GrDF constate une désaffection des clients qui optent
principalement pour l’électricité.
• De ce fait, la sensibilité de la consommation électrique française à la
température ne cesse d’augmenter
– RTE indique que le gradient thermique est passé de 2 100 MW/°C en 2008 à 2300 MW/°C en 2010 d’après, contre 1600 MW/°C en 2000
• Un rééquilibrage du mix énergétique est indispensable pour l’optimisation environnementale et économique des infrastructures énergétiques
> Les solutions Gaz Naturel ENR sont une vraie opportunité