Rapport Terra Rhône-Alpes 2013

Groupe BURGEAP

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Suivi des modifications

Rapport Final

Septembre 2013

Scénario Transition énergétique pour la région Rhône Alpes (TERRA)

RAPPORT TECHNIQUE

Elaboration des scénarii régionaux dans le cadre de la transition énergétique en Rhône-Alpes

Rapport Final sur 52

Suivi des modifications

Version Description de la modification Auteur Date

0.1 Création SAU 15/03/13

0.2 Ajouts MCN MCN 18/03/13

0.3 Ajouts DCO DCO 20/03/13

0.4 Consolidation V0 SAU 25/03/2013

1 Finalisation SAU 18/04/2013



Table des matières

1 Introduction..................................................................................................................................... 6

1.1 Contexte................................................................................................................................... 6

1.2 Méthode d’élaboration des scenarii et enjeux de la démarche.............................................. 6

2 Hypothèses contextuelles ............................................................................................................... 8

2.1 Évolutions démographiques .................................................................................................... 8

2.1.1 Influence des données de population ................................................................................ 8

2.1.2 Population actuelle en Rhône Alpes................................................................................... 8

2.1.3 Evolution rétrospective de la population ........................................................................... 9

2.1.4 Projections de population................................................................................................... 9

Projection de population .................................................................................................... 9

Evolution du nombre de ménages.................................................................................... 11

2.2 Évolutions économiques........................................................................................................ 11

2.2.1 Influence des données économiques ............................................................................... 11

2.2.2 Économie actuelle en Rhône Alpes................................................................................... 11

2.2.3 Evolution rétrospective de l’économie............................................................................. 13

2.2.4 Projections économiques ................................................................................................. 13

2.2.5 Évolution du contenu CO2 du kWh électrique ............................................................ 14

3 Scénario TERRA du secteur résidentiel ......................................................................................... 17

3.1 Hypothèses sectorielles ......................................................................................................... 17

Evolution du parc de logements et besoin de constructions neuves ............................... 17

Evolution des surfaces chauffées...................................................................................... 17

Hypothèses relatives à la sobriété .................................................................................... 18

Hypothèses relatives aux performances de l’enveloppe des logements ......................... 19

Hypothèses relatives aux performances des systèmes des logements............................ 20

Hypothèses relatives à la substitution.............................................................................. 20

3.2 Résultats énergie et GES ........................................................................................................ 21

Évolution des consommations énergétiques du secteur entre 2010 et 2050.................. 21

Évolution des émissions de GES du secteur entre 2010 et 2050...................................... 22

Emissions de GES par usage en 1990 et 2050................................................................... 22

3.3 Chiffres clés ............................................................................................................................ 23

3.4 Principales pistes pour atteindre le facteur 5........................................................................ 24

Evolution des surfaces chauffées...................................................................................... 24

Evolution des consommations d’Eau chaude sanitaire (ECS) ........................................... 24

Hypothèses relatives à l’efficacité « passive ».................................................................. 24

Hypothèses relatives à la substitution.............................................................................. 24

4 Scénario TERRA pour le secteur tertiaire ...................................................................................... 26


Sources de données utilisées............................................................................................ 26

Évolution du parc bâti tertiaire......................................................................................... 26

Évolution des ratios de consommations unitaires............................................................ 28



4.2 Résultats énergie et GES du secteur tertiaire ........................................................................ 30

Évolution des consommations énergétiques du secteur entre 2010 et 2050.................. 30

Évolution des émissions de GES du secteur entre 2010 et 2050...................................... 30

Émissions de GES par usage en 1990 et 2050 secteur tertiaire........................................ 31

4.3 Chiffres clés ............................................................................................................................ 31

4.4 Principale piste pour atteindre le facteur 5 ........................................................................... 32

5 Résultats du secteur industrie....................................................................................................... 33



Intensité énergétique........................................................................................................ 33

Mix Énergétique................................................................................................................ 34

Valorisation et stockage du CO2....................................................................................... 35


5.2.1 Bilan énergétique.............................................................................................................. 36

5.2.2 Bilan d’émissions de GES .................................................................................................. 36

5.3 Chiffres clés ............................................................................................................................ 37


6 Scénario TERRA pour le secteur transport .................................................................................... 38



Évolution de la mobilité .................................................................................................... 38

Évolution des taux de remplissage et d’occupation des véhicules................................... 39

Évolution technologique des véhicules............................................................................. 40




6.3 Chiffres clés ............................................................................................................................ 41


7 Scénario TERRA pour le secteur agriculture.................................................................................. 43



Évolution des activités agricoles ....................................................................................... 43

Apports en engrais azotés................................................................................................. 43

Consommations unitaires des équipements, serres et bâtiments ................................... 43

Mix énergétique................................................................................................................ 44




7.3 Chiffres clés ............................................................................................................................ 44


8 Scénario TERRA – Chiffres clés tous secteurs................................................................................ 46

Elaboration des scénarii régionaux dans le cadre du SRCAE Rhône-Alpes




1 Introduction

1.1 Contexte

Suite à la mission de BURGEAP-ICE sur la scénarisation du SRCAE en 2011-2012, la Région Rhône-Alpes a souhaité envisager ce que pourrait être un scénario répondant à des objectifs de réduction de 75% à 80% des émissions de GES à l’horizon 2050.

Un tel exercice a pour double vocation :

• d’alimenter les réflexions encore en cours dans le cadre de l’élaboration du SRCAE ;

• de nourrir les réflexions régionales dans le cadre des débats décentralisés sur la transition énergétique.

Dans la suite du document, les travaux de construction d’hypothèses et de modélisation associés à ce

scénario sont appelés Scénario TERRA pour Scénario de « Transition énergétique pour la région

Rhône Alpes ».

Ce scénario est une production strictement technique. Son élaboration n’a pas associé ni n’a

concerté les parties prenantes de l’enjeu climat.

Une synthèse de deux pages en a été diffusée lors des débats régionaux sur la transition énergétique

(1er semestre 2013).

1.2 Méthode d’élaboration des scenarii et enjeux de la

démarche

Un exercice de prospective explore ce que pourrait être l’évolution d’un territoire donné sur une

échelle de temps de moyen ou long terme (vingt ans ou plus), en fonction d’un certain nombre

d’hypothèses d’évolution. Ainsi, un exercice de prospective explore des futurs possibles afin

d’appuyer les décideurs sur les choix qu’ils ont à faire : l’exercice de prospective est un outil d’aide à

la décision. L’exercice vise à mettre en valeur l’influence des paramètres pour lesquels des

hypothèses sont prises mais n’a pas pour vocation de prédire ou prévoir le futur : l’avenir n’est pas

une fatalité, il se construit pas à pas.

Deux méthodes peuvent être utilisées pour réaliser un exercice de prospective : la méthode

économétrique (ou top-down) et la méthode technico-économique (ou bottom-up). Ces deux

méthodes ont des points communs : elles commencent toutes deux par décrire la situation du

territoire pour une année donnée, dite « année de référence » (dans le présent exercice, l’année de

référence a été fixée à 2010) puis des hypothèses sont posées sur les facteurs déterminant

l’évolution du territoire.

Dans le cas d’une prospective énergie/GES/qualité de l’air, 3 jeux de variables déterminent

l’évolution du territoire :



• Les « déterminants sociaux économiques », qui mesurent « l’activité » du secteur considéré

(exemple: nombre de logements dans le résidentiel) ;

• La « part de marché des énergies », qui exprime la part de chaque énergie dans le mix

énergétique ;

• Les « consommations unitaires », consommations d’énergie finale par unité de déterminant

socio-économique, par usage et par énergie.

Les 2 méthodes diffèrent cependant sur le choix des déterminants socio-économiques :

• La méthode économétrique (« top down »)

� modélise la demande d’énergie par relation avec des données macroéconomiques (exemple

P.I.B.)

� établit des relations entre variables

� suppose que les relations entre variables restent stables sur la période (prolongation des

tendances passées)

Cette méthode comporte de nombreux biais ; notamment, elle ne permet pas de prendre en

compte l’impact d’éléments nouveaux tels que le développement de l’offre ferroviaire pour le

transport de voyageurs, la mise en place de mesures fiscales, etc., éléments qui peuvent

apporter une rupture par rapport aux tendances passées et modifier en profondeur la structure

de la consommation d’énergie.

• La méthode technico-économique (« bottom-up »)

� Suppose qu’il existe des déterminants socioéconomiques autres que les variables

macroéconomiques,

� Autorise une analyse plus fine de l’évolution de la demande d’énergie et des émissions de GES

� Autorise l’introduction de « ruptures » avec les tendances passées

� Demande à établir des hypothèses sur l’évolution de chaque variable à l’échelle territoriale

considérée

La méthode retenue pour la construction du scénario TERRA est une méthode technico

économique (ou bottom-up). En conséquence de cela, les équilibres économiques et les évolutions

des prix de l’énergie ne sont pas utilisées pour estimer les consommations d’énergie.



Sou

rce : CETE d

e Lyon

2 Hypothèses contextuelles

2.1 Évolutions démographiques

2.1.1 Influence des données de population

Compte tenu du modèle technico-économique utilisé, les hypothèses de population influent

fortement sur les résultats et principalement :

• Sur la consommation énergétique / émissions de GES du secteur résidentiel

� Surfaces à chauffer compte tenu du nombre d’habitants

� Consommations énergétiques compte tenu des besoins énergétiques unitaires par usages

• Sur la consommation énergétique / émissions de GES du transport de personnes

� Besoins de mobilité globaux (km.voyageurs) compte tenu du nombre d’habitants et de leur

besoins de déplacement unitaires

� Consommation énergétiques compte tenu des modes de transport utilisés.

2.1.2 Population actuelle en Rhône Alpes

Selon l’INSEE, la Région Rhône Alpes compte 6 066 000 habitants au 1er janvier 2007 :

• Cette population se concentre majoritairement dans les régions lyonnaise et stéphanoise, le

sillon alpin et la vallée du Rhône ;

• 45% des communes et 77% de la population font partie d'une aire urbaine.



2.1.3 Evolution rétrospective de la population

L’évolution de la population sur la période 1999-2006 montre une augmentation faible de la

population rurale et des augmentations moyennes à fortes des populations urbaines et périurbaines.

2.1.4 Projections de population

Projection de population

L’INSEE produit régulièrement des projections démographiques aux différentes échelles du territoire.

Ces projections sont basées sur des jeux d’hypothèses différenciés autour de 3 composantes

principales :

• Hypothèses de fécondité (haute / basse)

• Hypothèses d’espérance de vie (haute / basse)

• Hypothèses de migrations (haute / basse)

Parmi 27 scénarios possibles, 11 sont privilégiés :



• Scénario central: scénario qui retient les hypothèses médianes pour les 3 composantes. Ce

scénario est le plus souvent retenu par les utilisateurs de données INSEE.

• 6 scénarios qui ne diffèrent du scénario central que par une seule composante (fécondité,

espérance de vie, migrations)

• 4 scénarios extrêmes:

� 2 scénarios qui conduisent au plus grand et plus petit nombre d'habitants

� 2 scénarios qui conduisent à la population la plus jeune et la plus âgée.

L’INSEE a ainsi établi des projections démographiques nationales pour la France métropolitaine. Les

deux derniers exercices en date sont :

• Exercice 2006: projections démographiques nationales (2005-2050)

� issues des estimations de population provisoires au 1er janvier 2005,

� Actualisation début 2009 avec les premiers résultats du nouveau recensement de la

population: les projections ont été modifiées pour prendre en compte une hypothèse de

fécondité supérieure (1,95 enfant/femme au lieu de 1,9 dans le scénario original).

• Actualisation fin 2010: projections démographiques nationales (2007-2060)

� fondées sur des jeux d'hypothèses issues des dernières données disponibles et ayant fait

l'objet d'une large consultation d'experts,

� réalisées en 2010, ces projections prolongent les tendances passées en tenant compte des

dernières données (notamment indice de fécondité).

Il est important de noter que lors de l’actualisation en 2007 du recensement général de la population

(l’exercice précédent datait de 1999), il est apparu que les hypothèses de fécondité retenues dans les

projections démographiques de 2006 étaient sensiblement inférieures à la fécondité constatée.

L’actualisation des projections INSEE n’ayant été publiée que fin 2010, la DGEC retient cependant le

scénario « fécondité haute » de l’INSEE 2006, compte tenu de l’information disponible au moment

d’établir ses scénarios énergétiques nationaux à 2030.

Les projections démographiques de l’INSEE sont ensuite déclinées régionalement, à la suite des

projections de population nationales. L’INSEE établit ainsi des projections démographiques pour la

Région Rhône-Alpes pour la période 2007-2040. Basées sur la population régionale au 1er janvier

2007, issue du dernier recensement de la population, ces scénarios constituent un complément aux

projections pour la France métropolitaine à l’horizon 2060 diffusées par l’INSEE le 26 octobre 2010.

Le Comité technique a choisi de retenir le scenario central des projections régionales INSEE pour la

période 2007-2040, et a donc choisi un scénario différent de celui choisi retenu par la DGEC au

niveau national, mais basé sur des données plus récentes et faisant consensus entre les experts

consultés. Ce scénario présente en outre l’avantage d’être décliné précisément à l’échelon régional

Rhône-Alpes.

Selon les projections de ce scénario central, basé sur l’hypothèse d’un maintien des tendances

démographiques récentes, la population de Rhône-Alpes pourrait atteindre 7 451 000 habitants en

2040, soit une hausse de 1,4 million d’habitants par rapport à la population actuelle. Pour prolonger

cette projection à 2050, le Comité technique a choisi par ailleurs de tenir compte d’un rythme de

croissance de la population qui baisse au fil des décennies et retient une hypothèse de

7 800 000 habitants en 2050 pour la région Rhône-Alpes.



Evolution du nombre de ménages

Fortement liée à l’évolution de la population, l’évolution du nombre de ménages de l’INSEE se base

sur une hypothèse de nombre moyen d’occupants par ménage (lié aux phénomènes de

décohabitation, au vieillissement de la population, etc.) :

• dans un scénario « nombre de ménages bas », le nombre moyen d’occupants par ménage passe

ainsi de 2,4 en 2006 à 2,01 en 2050

• dans un scénario « nombre de ménages haut », le nombre moyen d’occupants par ménage passe

de 2,4 en 2006 à 1,96 en 2050

Conformément au choix fait par la DGEC dans le cadre d’élaboration des scénarii nationaux à 2030, le

scénario TERRA retient le scénario « nombre de ménages haut », ce qui entraine mécaniquement

une augmentation des surfaces habitables/résident et donc une hausse de consommation d’énergie

par habitant, ce qui demandera donc des efforts plus conséquents pour réduire la consommation

d’énergie dans le secteur résidentiel.

2.2 Évolutions économiques

2.2.1 Influence des données économiques

Compte tenu du modèle technico-économique utilisé, les hypothèses de valeurs ajoutées / emplois

influent principalement :

• Sur la consommation énergétique / émissions de GES du secteur tertiaire

� Surfaces à chauffer compte tenu des activités

� Consommation énergétiques compte tenu des besoins énergétiques unitaires par types

d’activités

• Sur la consommation énergétique / émissions de GES du secteur industriel

� Évolution de la valeur ajoutée combinée à l’évolution des intensités énergétiques par branche

pour estimer les consommations.

2.2.2 Économie actuelle en Rhône Alpes

Selon les données de l’INSEE disponibles pour 2009, l’économie de Rhône-Alpes se classe au 2nd rang

des régions française avec un PIB régional de 181 810 M€.



Le secteur tertiaire représente la part

essentielle de l’économie régionale mais

le secteur industriel y est également

sensiblement plus fort que dans le reste

de la France. L’agriculture apparaît en

retrait.

De même, le secteur tertiaire représente

l’essentiel des emplois régionaux, mais la

part de l’industrie reste significative,

notamment lorsqu’on la compare au reste

de la France.



2.2.3 Evolution rétrospective de l’économie

L’évolution passée de la valeur ajoutée régionale (1995-2005) montre une croissance régionale plus

dynamique qu’au niveau métropolitain (sauf pour l’agriculture).

2.2.4 Projections économiques

Les projections économiques existantes sont très majoritairement établies sur des horizons

temporels très courts, d’une année à l’autre ou à l’horizon de quelques années. La complexité de

l’exercice et les marges d’erreur très importantes à des horizons de temps éloignés (2020, 2050)

rendent en effet une projection détaillée peu utile en pratique, et il est souvent plus pertinent de se

limiter à une hypothèse générale d’évolution de l’économie.

Une croissance du nombre d’actifs moins soutenue à l’avenir est ainsi retenue dans le cadre du

scénario TERRA. Sur la période 1990 à 2005, le nombre d’actif a cru de +0,8%/an. Sur la période 2005

à 2015, l’hypothèse retenue est de +0,1%/an pour atteindre 2,5 à 2,6 millions d’emplois en 2015.

Pour la période 2015-2020, l’hypothèse retenue est une poursuite tendancielle du rythme de

croissance 2010-2015, ajusté de l’évolution de la population.



2.2.5 Évolution du contenu CO2 du kWh électrique

Mise en garde

De manière très simplifiée, le dimensionnement d’un parc de production d’électricité repose :

• D’un point de vue technique sur des critères de puissances appelées et d’énergie à produire ;

• D’un point de vue économique : sur des critères de coûts d’installation des unités de puissance, et de coût de fonctionnement en fonction de la quantité d’énergie à produire.

L’analyse de la demande doit permettre de quantifier les besoins de production totale nette d’électricité (en Twh) puis de reconstruire les besoins de puissance en fonction de la durée d’appel (monotone de puissance).

Compte tenu de cette complexité technique, et afin de bâtir une hypothèse quant au contenu CO2 du kWh électrique à l’horizon 2050, le scénario TERRA se base sur un parangonnage de différents scénarios développés par les principaux acteurs du domaine à l’horizon 2030. (scénarios détaillés ci-après).

Cependant, ces scénarios présentent de très fortes diversités quant à la consommation électrique associée et au mix énergétique favorisé. En outre, les méthodologies employées (équilibre offre demande, temps de fonctionnement des unités de production,…) sont extrêmement variées. La comparaison des résultats doit donc être faite avec prudence.



Étude des différents scénarii envisagés

Scénario

Demande

électricité (TWh

energie finale)

Production

TWh

Part ENR

intermittentes Part Enr de base Part nucléaire

Part énergie

carbonée

Emissions GES

(Mt CO2 eq)

Contenu CO2

moyen du kWh

(gCO2eq)

Différentiel

/2010 du

contenu moyen

Bilan 2010 550 2% 15% 73% 10% 35.00 63.64

ADEME 2012: point

à 2030 367 ? 29% 19% 49% 3% 20.00

vraissemblable

ment autour de

50 -21%

RTE ref 2030 560 620 16% 11% 65% 8% 18 29.03 -54%

RTE nu. Bas 2030 500 540 22% 19% 55% 4% 22 40.74 -36%

UFE 50% Nuc. 2030 550 570 17% 16% 50% 17% 55 96.49 52%

AREVA prolong.

Nuc 2030 560 620 5% 13% 70% 12% 15 24.19 -62%

DGEC-Enerdata

"40GW" 2030 510 510 20% 16% 53% 11% 30 58.82 -8%

CEA sortir du nuc.

2030 510 510 71% 10% 0% 19% 38 74.51 17%

Negawatt 2030 390 400 50% 19% 23% 8%

vraisemblabl

ement autour

de1 5 33.00 -48%

Conclusions quant à la valeur susceptible d’être retenue dans le scénario régional TERRA

L’analyse de quelques scénarii flèche qu’une forte diminution du contenu CO2 du kWh électrique est compatible avec une large gamme de mix énergétique et de niveaux d’efficacité énergétiques. Les énergies renouvelables et/ ou nucléaires sont alors favorisées, la variable prépondérante étant la part des énergies carbonées dans le mix énergétique. Celle-ci dépend à la fois de la demande électrique à satisfaire et du mix utilisé en base et pour les périodes de pointe.

À titre d’illustration nous présentons ci-après les émissions de GES associées aux différentes technologies de production d’électricité (sources ICE) :



Filière de production d'électricité

émissions

directes -

technologies

2003

estimations

ACV

technologie

2003

estimation

émissions

directes

technologies

2015

estimations

ACV

technologies

2015

Nucléaire 0 5 0 5

Cycle combiné gaz 365 417 353 403

Centrale charbon pulvérisé avec traitement des fumées 777 872 737 828

Centrale charbon à lit fluidisé circulant 799 897 748 840

Turbines à combustion gaz 602 687 569 649

Turbines à combustion gaz avancées 468 534 458 523

Turbines à combustion fioul domestique 880 1002 830 945

Cogénération- Industrielle 286 326 264 324

Cogénération - Climatique 319 364 314 358

Biomasse 0 ? 0 ?

Hydraulique - Fil de l'eau 0 5 0 5

Hydraulique - STEP 0 141 0 141

Hydraulique - Petite puissance haute chute (800kW) 0 5 0 5

TAV décentralisées (autoconsommation hyp gaz) 602 687 569 649

Eolienne terrestre 0 3 0 3

Eolienne Off-shore 0 3 0 3

Centrale charbon pulvérisé avec traitement des fumées (parc installé) 941 1057 941 1057

Solaire photovoltaïque 0 97 0 97

Contenus CO2 pour la production d'électricité (en

gCO2éq/kWh produit)

Compte tenu de ces analyses et du fait que le scénario TERRA vise une importante maitrise de la demande énergétique, une baisse de 20 à 50% du contenu CO2 du kWh électrique parait envisageable à 2030 et à 2050, sans recourir à la capture/séquestration du CO2.

Compte tenu de cette analyse, l'hypothèse d'une baisse de 20 % du « contenu GES » du kWh

électrique est retenue dans le cadre du scénario TERRA dès 2030 et jusqu’en 2050.



3 Scénario TERRA du secteur résidentiel

3.1 Hypothèses sectorielles

Evolution du parc de logements et besoin de constructions neuves

En 2007 l’INSEE dénombre 3 133 000 logements en Rhône-Alpes dont 2 560 000 occupés au titre de

la résidence principale. Le besoin de logement à horizon 2020 est la conjonction de 3 facteurs :

• L’évolution de la population:

Période TCAM Population

2007 6 066 000

2007/2020 0,76% 6 691 000

2020/2030 0,59% 7 094 000

2030/2040 0,49% 7 451 000

2040/2050 0,46% 7 800 000

• L’évolution de la taille des ménages:

Année Population Taille des ménages

Nombre de logements

occupés

Besoin de

logements / an

2007 6 066 000 2,37 2 559 913

2020 6 691 000 2,16 3 097 685 41 367

2050 7 800 000 1,96 3 979 592 29 397

• Le bilan des flux de destruction-vacance / réoccupation.

Compte tenu du stock faible de logements vacants en RA (moins de 6%, soit un niveau inférieur au

niveau national : 6.3%), nous proposons de retenir l’hypothèse d’un flux de 0.12%/an de destruction-

vacance. Cette hypothèse conduit à considérer un flux d’environ 3000 destructions ou mises en

vacance par an.

L’ensemble de ces hypothèses nous conduit à considérer un flux de logement neuf de 44 000

logements/an.

Evolution des surfaces chauffées

Au sein des logements existants, les surfaces chauffées de l’ensemble des logements sont

considérées fixes.

Pour les logements neufs, on assiste depuis quelques années à une stabilisation des surfaces

moyennes par logement (source Insee). Cette tendance sera poursuivie à horizon 2050.



L’hypothèse est prise d’un développement de la population tournée vers les territoires urbains (plus

de 80%1 de l’accroissement de la population concerne les territoires urbains). Compte-tenu des

différences de surface moyenne entre les logements collectifs (68m² en moyenne) et les logements

individuels (118m² en moyenne), cette hypothèse conduit à une légère diminution de la surface

moyenne par personne au sein des logements neufs par rapport à la situation actuelle.

Hypothèses relatives à la sobriété

• Comportements vis-à-vis des consommations de chauffage :

Le scénario TERRA envisage une diminution des températures de consigne à 19°C.

• Comportements vis-à-vis des consommations d’eau chaude sanitaire :

Le scénario TERRA envisage une diminution de l’ordre de 10% des consommations d’eau chaude

sanitaire entre 2010 et 2050.

• Évolution du parc climatisé :

Même si le scénario TERRA prévoit un fort développement des pompes à chaleur (voir hypothèses ci-

dessous), il considère que le développement de la climatisation reste contenu à un niveau proche de

celui observé actuellement (passage de 4% en 2007 à 5% en 2050).

• Évolution des consommations d’électricité spécifique :

Nous entendons par électricité spécifique l’ensemble des consommations d’électricité hors

applications de chauffage, d’eau chaude sanitaire et de cuisson. Sont donc comprises l’ensemble des

consommations associées à l’éclairage à l’électroménager et l’informatique et ses périphériques.

La consommation 2007 est évaluée à environ 2800kWh par foyer.

Les gains susceptibles d’être atteints sans modification significatives des comportements sont

résumés dans le tableau ci-dessous.

1 86%



Consommation

moyenne par

équipement 2007

Taux d'équipement

2007

Consommation

moyenne par foyer

2007

Consommation

moyenne par

équipement 2050

Taux d'équipement

à 2050

Consommation

moyenne par

foyer 2050 Hypothèses à 2050

Réfrigérateur390 95% 370,5 130 95% 123,5

Hypothèse fraunhoffer institute

(aujourd'hui les A+++ consomment environ

170kWh)

Congélateur430 50% 215 150 50% 75

Hypothèse fraunhoffer institute. Un

congélateur bahut de classe A++

consommae actuellement 153kwh/an

Lave vaissel le275 53% 145,75 222,2 75% 166,65

1.01 kWh par cycle (A++) et 220 cycles

dans l 'année

Lave-l inge170 95% 161,5 160 95% 152

0.80kWh par cycle (A++) et 200 cycles

dans l 'année

Eclairage 370 100% 370 60 100% 60 60% LBC et 40% LED

Sèche linge 412 50% 206 350 50% 175 Hypothèse fraunhoffer institute

Informatique 395 50% 197,5 87 150% 130,5

Laptop de 60W 4h par jour pendant 360

jours

Télévision et

périphériques545 100% 545 226,08 100% 226,08

1.5 TV LED 102cm à 62W + box 10W +

modem4W+ systèmeHIFI 50W pendant 4h

360j par an

Vei lles120 100% 120 120 50% 60

On réussi à mobiliser 50% des gens sur

les veilles

Circulateurs et

alimentations

chaudières340 40% 136 170 30% 51

Moins de chaudières en 2050 et on coupê

les ciculateurs lorqu'i ls ne fonctionnent

pas

Divers et nouveaux

usages332 100% 332 265,6 150% 398,4

On gagne 20% d'efficacité mais les usages

sont fortement augmentés (*1.5)

Consommation totale

part foyer

-42%

2799 1618

Les gains associés sont de 42% par ménage sur les consommations d’électricité spécifique. Cette

hypothèse est retenue dans le cadre du scénario TERRA.

Hypothèses relatives aux performances de l’enveloppe des logements

• Rénovation des enveloppes des logements existants :

Avant 2020, les réhabilitations ciblent prioritairement le segment des logements construits entre

1949 et 1975. Par ailleurs, les réhabilitations sont « lissées » jusqu’en 2030, ce qui permet d’adoucir

le pic de réhabilitations en 2020 (qui atteint tout de même environ 128 000 réhabilitations soit le

double du nombre actuel estimé).

De la même manière, une montée en puissance de la qualité des réhabilitations réalisées est simulée,

depuis les niveaux constatés actuellement jusqu’à un niveau BBC rénovation en 2015.

Remarque : l'annexe 1 au présent rapport montre qu'il est techniquement possible d'atteindre un tel

niveau de performance à l'échelle du parc rhônalpin.

Le graphique ci-dessous illustre ces hypothèses.



• Performance des logements neufs

Les hypothèses retenues considèrent le respect, dès le 1er janvier 2013 de la réglementation

thermique 2012 (RT2012).

À partir de 2020, tous les logements construits bénéficient de performances équivalentes au niveau

« passif ».

Hypothèses relatives aux performances des systèmes des logements

Les hypothèses suivantes ont été considérées à horizon 2050 :

• Les équipements électriques sont à 90 % constitués de PAC (Pompes A Chaleur) dont le COP

(COefficient de Performance) annuel moyen est de 3,3 (soit un rendement moyen des

équipements de chauffage en 2050 de 306%)

• Les PAC gaz pénètrent lentement sur le marché à partir de 2020 et représentent 75 % des

ventes d'appareil gaz en 2050. Cette pénétration permet d'atteindre en 2050 un rendement

moyen des systèmes gaz de 116 % sur PCI.

Hypothèses relatives à la substitution

• La part de marché des différents équipements de chauffage est profondément modifiée à

horizon 2050, avec une très forte diminution des produits carbonés (fioul et gaz dans une

moindre mesure). Le tableau suivant synthétise ces hypothèses :

Part de marché

des équipements

Maisons

individuelles

Immeubles

collectifs

HLM Total général



de chauffage en

2050

Bois 35% 15% 15% 23%

Gaz naturel 20% 25% 25% 23%

Électricité 43% 40% 40% 41%

Chauffage Urbain 2% 20% 20% 13%

TOTAL 100% 100% 100% 100%

• À cette modification profonde du mix énergétique du chauffage s'ajoute une très forte

pénétration du solaire thermique, dont sont équipés 50 % des logements en 2050.

3.2 Résultats énergie et GES

Évolution des consommations énergétiques du secteur entre 2010 et

2050

Les hypothèses décrites ci-dessus conduisent à une baisse de la consommation énergétique du

secteur résidentiel de 43 % par rapport à 1990.

NB : malgré une forte pénétration de la biomasse pour tous les usages thermiques, la forte

diminution des besoins conduit à une stabilisation des consommations.



Évolution des émissions de GES du secteur entre 2010 et 2050

Le facteur 4 est atteint dans le secteur résidentiel (diminution de 75% des émissions de GES du

secteur par rapport à celles de 1990).

NB : la diminution atteint même 77% en réintégrant les émissions liées au chauffage urbain.

Emissions de GES par usage en 1990 et 2050



3.3 Chiffres clés

Consommation d'énergie finale (ktep) Effort de réduction

SECTEUR 1990 2005 2010 2050

2050 : Evolution par rapport à 1990


Résidentiel 3 624 4 719 4 433 2 080 -43% -56%

Emissions de gaz à effet de serre (kteqCO2) Effort de réduction

SECTEUR 1990 2005 2010 2050



Résidentiel 7 799 9 885 8 503 1 816 -77% -82%

Points clés du secteur résidentiel :

• Des comportements de chauffage et de consommation d’électricité spécifique

« exemplaires ».

• La rénovation de la quasi-totalité du parc à des niveaux de type « BBC rénovation »

• Des équipements de production de chaleur très performants (PAC à haut rendement

électriques et PAC gaz).

• Une diminution importante des produits fossiles dans le mix résidentiel (de 28% en 2010 à

10% du mix en 2050)



3.4 Principales pistes pour atteindre le facteur 5

Evolution des surfaces chauffées

Dans le cadre du scénario « facteur 4 », dont un double mouvement de fin de la croissance de la taille

des logements mais de diminution du nombre de personnes par ménage, les surfaces disponibles par

individu ont tendance à croitre légèrement.

Un scénario « facteur 5 » pourrait prendre l’hypothèse d’une diminution de celles-ci, correspondant

soit à une décohabitation moins marquée que celle prévue dans le scénario INSEE soit à la partition

de certains grands logements (phénomène susceptible d’être amplifié par le vieillissement de la

population et la tension sur le marché du logement).

Evolution des consommations d’Eau chaude sanitaire (ECS)

Le scénario « facteur 4 » considère des hypothèses conservatrices en matière d’évolution des

consommations d’ECS par personne et par jour (hypothèses liées à un besoin de confort croissant lié

au vieillissement de la population).

Compte tenu des gisements techniques importants sur ce poste (limiteurs de débit, mousseurs,

récupération de chaleur sur les réseaux d’évacuation de douches, etc.), il est envisageable de limiter

fortement ce besoin. Une hypothèse de 23L d’ECS à 55°C par personne et par jour (au lieu de 30)

pourrait ainsi être considérée.

Hypothèses relatives à l’efficacité « passive »

Les hypothèses du scénario « facteur 4 » conduisent à considérer qu’une partie du parc régional de

logements n’est pas réhabilité au niveau « BBC rénovation » (parc réhabilité entre aujourd’hui et

2015).

Un scénario « facteur 5 » pourrait considérer que ces logements connaissent une nouvelle phase de

réhabilitation (par exemple à partir de 2030) pour les amener eux-aussi au niveau « BBC

rénovation ».

Hypothèses relatives à la substitution

Le scénario « Facteur 4 » conserve une part importante de gaz dans son mix lié aux applications de

chauffage et d’eau chaude sanitaire. Les consommations de gaz représentent ainsi en 2050 environ

10% des consommations du secteur résidentiel.

L’enjeu est important en termes d’émissions de GES puisque ces consommations représentent en

2050 52% des émissions du secteur.



Une substitution partielle vers la biomasse ou le chauffage urbain pourrait être considéré dans le

cadre d’un scénario « facteur 5 ».



4 Scénario TERRA pour le secteur tertiaire


Sources de données utilisées

L’estimation des consommations énergétiques et des émissions de gaz à effet de serre du secteur

tertiaire est obtenue par le croisement d’hypothèses faites sur les déterminants suivants

(méthodologie bottom-up) :

• L’évolution du parc bâti (en m²) tenant compte,

� du parc existant (approché par la connaissance du nombre d’employés et des ratios moyens

de m² par employé et par branche tertiaire) ;

� du flux de construction neuve par branche, et d’un taux approché de réoccupation de

bâtiments vacants ;

� du flux de destruction et de mise en vacances ;

• Des ratios de consommations unitaires (besoins utiles) par usage (chauffage, climatisation, ECS,

Cuisson et autres usages) et par branche tertiaire ;

• Des hypothèses de rythmes d’amélioration des performances énergétiques du parc bâti via des

travaux de rénovation, ainsi que par des objectifs de performances pour les bâtiments neufs ;

• Les rendements moyens des équipements (de chauffage et d’Eau Chaude Sanitaire -ECS- en

particulier) pour passer de la connaissance des besoins à l’évaluation des consommations finales

(correspondant aux factures énergétiques) ;

• Les parts de marché des énergies pour le chauffage et l’ECS.

Les sources de données utilisées pour établir le bilan (2007) des consommations et émissions de gaz

à effet de serre du secteur tertiaire sont les suivantes :

• RGP INSEE 1999 et 2007

• Données SITADEL2

• Étude CERA « Analyse de l’offre et de la demande sur les marchés de l’éco-rénovation et plan

d’actions pour le Schéma Régional Climat Air Energie », janvier 2011

• Bilan énergétique et bilan des émissions de gaz à effet de serre en Rhône-Alpes, Prospective

2020, Synthèse 2006 – DRIRE, ADEME, Région Rhône-Alpes.

Évolution du parc bâti tertiaire

La modélisation du secteur tertiaire retient un niveau de détails distinguant huit branches : bureaux,

administration, sport culture et loisirs, commerces, transports (partie bâtiments), enseignement,

santé et action sociale, cafés, hôtels et restaurants.



Le tableau ci-dessous précise les classifications INSEE correspondantes, et les données d’emplois par

branche issues des recensements 1999 et 2007.

La surface bâtie actuelle est également connue (approchée) via l’étude de la CERA :

Le croisement de ces deux données permet d’évaluer des ratios de m² par emploi et par branche. Par

rapport à une règle de trois classique, nous avons tenu compte d’un taux de vacances de l’ordre de

6,5% (observation sur la Communauté du Grand Lyon), pour aboutir aux ratios suivants :



L’évolution du parc bâti correspond à un équilibre entre (i) l’évolution des emplois par branche, (ii)

l’évolution des ratios de m² par emploi, (iii) les flux de constructions neuves, (iii) les destructions ou

désaffectation de bâtiments.

Dans une démarche prospective, nous avons retenu une croissance de l’emploi à moyen et long

termes basée sur :

• le scénario central de croissance démographique de l’INSEE

• combiné avec deux hypothèses faites par le prestataire :

� un taux emplois/habitant passant de 42,1% en 2007 à 40% en 2020 du fait de gains de

productivité et du vieillissement de la population (baisse envisagée inférieure au niveau

national),

� une tertiarisation continue de l’économie représentant 73% des emplois en 2020 contre

72,4% en 2007.

• la poursuite des tendances passées (1999 – 2007) dans le choix du développement des

différentes filières.

Le tableau ci-dessous détaille les hypothèses retenues :

Pour accompagner cette croissance de l’emploi et des besoins de m² tertiaires, le parc s’agrandit

avec un rythme important de mises en chantier.

Afin de contenir ce rythme très soutenu d’accroissement du parc, le scénario TERRA prend

l’hypothèse d’une diminution de 20% de la surface par employés en moyenne dans le parc.

Évolution des ratios de consommations unitaires

• Sobriété

Alors qu’à l’heure actuelle, les niveaux de chauffage demeurent hors normes, avec des pratiques de

température de consigne voisines de 21°C à 22°C au lieu de 19°C, le scénario TERRA prend

l’hypothèse d’un respect de la loi (et donc d’une température de consigne de 19°C).

Le taux de climatisation croît encore fortement jusqu’en 2020 (+5pt par rapport à 2010) puis plus

lentement jusqu’en 2050 pour atteindre un taux de 60% dans les bureaux.

Les consommations d’électricité spécifique se stabilisent au niveau de celles constatées en 2010.



• Efficacité passive

Le scénario TERRA prend l’hypothèse d’une rénovation complète du parc tertiaire en 2050.

Les besoins de chaud (avant rendement) résultants de ces rénovations sont de 50 kWh

(utiles)/m².an.

• Efficacité active

À l’image des pratiques adoptées pour le secteur résidentiel :

o Les équipements électriques sont à 90 % constitués de PAC dont le COP annuel moyen

est de 3,3 (soit un rendement moyen des équipements de chauffage en 2050 de 306%)

o Les PAC gaz pénètrent lentement sur le marché à partir de 2020 et représentent 25 %

des ventes d'appareil gaz en 2050. Cette pénétration permet d'atteindre en 2050 un

rendement moyen des systèmes gaz de 116 % sur PCI.

• Mix énergétique de chauffage

Le mix énergétique pour la production de chaleur est fortement décarboné en 2050 :

Données Energie de chauffage Unité 2010 2020 2050

Fioul 20% 13% 0%

GPL 1% 0% 0%

Gaz naturel 41% 40% 36%

Electricité 24% 30% 37%

Chaleur en réseau 9% 12% 20%

Autre 3% 4% 7%

%Part de marché des énergies de

chauffage - Région



4.2 Résultats énergie et GES du secteur tertiaire

Évolution des consommations énergétiques du secteur entre 2010 et

2050


secteur tertiaire de 33 % par rapport à 1990.

Évolution des émissions de GES du secteur entre 2010 et 2050



Le facteur 4 atteint dans le secteur tertiaire (diminution de 75% des émissions de GES du secteur par

rapport à celles de 1990 ou 76% en réintégrant les émissions du chauffage urbain).

Émissions de GES par usage en 1990 et 2050 secteur tertiaire

4.3 Chiffres clés


SECTEUR 1990 2005 2010 2050



Tertiaire 1 853 2 392 2 195 1 204 -35% -50%

SECTEUR Emissions de gaz à effet de serre (kteqCO2) Effort de réduction

Points clés sur le secteur tertiaire :

• Une rationalisation des espaces occupés.

• Un retour à des comportements «réglementaires » en matière de chauffage et de

refroidissement

• La rénovation complète du parc bâti.

• Des équipements de production de chaleur très performants (PAC à haut rendement

électriques et PAC gaz).

• Une diminution importante des produits fossiles dans le mix (de 57% en 2010 à 12% du mix en

2050)



1990 2005 2010 2050



Tertiaire 3 996 5 050 4 256 945 -76% -81%

4.4 Principale piste pour atteindre le facteur 5

Le scénario TERRA prend l’hypothèse d’une rénovation complète du parc tertiaire en 2050 avec des

besoins de chaud (avant rendement) de 50 kWh (utiles)/m².an.

L’hypothèse réalisée pour le résidentiel renvoi à des besoins de 40 kWh (utiles)/m².an.

Un scénario « facteur 5 » pourrait ainsi considérer un alignement des pratiques du tertiaire sur celles

du résidentiel.



5 Résultats du secteur industrie




industriel est obtenue par le croisement d’hypothèses faites sur les déterminants suivants


• La maitrise de la consommation déterminée par l’intensité énergétique :

• Le mixte énergétique déterminé par

� La pénétration des EnR ;

� L’usage des réseaux de chaleur ;

� Le mixte d’usage des énergies fossiles et de l’électricité ;

• Les opportunités de captation du CO2 déterminé par

� La part de développement des techniques de procédés de synthèse et de transformation du

CO2 ;

� L’éventuel recours au stockage du CO2 ;


à effet de serre du secteur industriel sont les suivantes :

• Valeurs ajoutées par branche industrielle en Rhône-Alpes.

• Pour les industries agroalimentaires et le BTP, les valeurs ajoutées n’étant pas disponibles, la

modélisation s’est faite à partir du nombre d’emplois de ces branches.

• Le croisement avec l’enquête EACEI a ensuite permis de déterminer les intensités énergétiques

par branche ainsi que le mix énergétique industriel.

Intensité énergétique

Le scenario TERRA prévoit sur une hypothèse de poursuite des gains en efficacité énergétiques

dans l’industrie sur la base du rythme observé de 2000 à 2010. Ceci conduit à une réduction de

l’intensité énergétique de 20% en 2020 et de 60% en 2050. Cette évolution sera accompagnée

par les déterminants économiques (prix et taxation des énergies et du CO2) qui conduisent les

industriels à réaliser des investissements à rentabilité rapide, un certains nombres d’actions

étant déjà engagées en Europe et en France pour renforcer l’identification des gisements (en

particulier la Directive Européenne sur l’Efficacité Énergétique).

À l’horizon 2050, ces gains intègrent les effets de l'écologie industrielle qui induit des échanges

de flux énergétiques de proximité et améliore l'intensité énergétique des sites industriels. Ceci



implique le renforcement de politique d’aménagement du territoire favorisant l’implantation

concertée des industries ainsi que des mécanismes favorisant les échanges courts et les

traitements locaux des sous-produits.

Mix Énergétique

Le scenario TERRA prévoit 2 axes principaux d’évolution du mix énergétique des industriels :

- La réduction de l’usage des énergies fossiles au profit des énergies renouvelables : 50% du

mix est composé d’EnR en 2050.

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

20

05

20

08

20

11

20

14

20

17

20

20

20

23

20

26

20

29

20

32

20

35

20

38

20

41

20

44

20

47

20

50

Combustibles solides (charbon)

Pétrole brut et produits pétroliers

Gaz naturel

Electricité

Autres combustibles fossiles(Dechets industriels)

Chaleur en réseau

Energies Renouvelables

- L’évolution du mix énergétique des réseaux de chaleur alimentant les sites industriels en

faveurs des énergies renouvelables :



0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

20

05

20

08

20

11

20

14

20

17

20

20

20

23

20

26

20

29

20

32

20

35

20

38

20

41

20

44

20

47

20

50

Combustibles solides (charbon)

Pétrole brut et produits pétroliers

Gaz naturel

Solaire thermique

biogaz

plaquettes forestières @40% hum.

Dechets solides par défaut

Il est à noter que les énergies renouvelables prises en compte dans ce périmètre sont celles qui

font l’objet d’une autoconsommation sur le site. À ce titre les surfaces de toitures industrielles

dédiées à des projets Photovoltaïques revendus à ErDF ne sont pas prises en compte.

L’usage important du Biogaz est compatible avec les gisements identifiés dans le cadre des

études préalables au SRCAE Rhône-Alpes et la part de ce gisement dédié d’autres valorisations

(méthanisation agricole, STEP pour autoconsommation,..). La valorisation du Biogaz est prévue

sous 2 formes : valorisation direct en chaleur et électricité, conversion en bio méthane pour

valorisation via le réseau de gaz naturel (voir annexe 2 pour plus de détails).

Valorisation et stockage du CO2

Stockage :

Le scenario TERRA ne prévoit pas de limitation des émissions reposant sur le stockage du CO2 en

sous-sol en raison des incertitudes techniques.

Valorisation :

Le scénario TERRA prévoit pour atteindre le facteur 4 le développement des procédés de

synthèse à base de CO2, visant à disposer d’unité :

- qui synthétise des produits intermédiaires et des produit fini en consommant du CO2 au

lieu d’en émettre, ces transformation pouvant se faire par voie chimique ou biologique ;

- qui utilisent le CO2 sans transformation (substitution de solvant).

Ces solutions font par exemple l’objet de développements au pôle de compétitivité implanté en

Rhône- Alpes Axelera. L’objectif étant d’atteindre 50 000 t de CO2 / an




5.2.1 Bilan énergétique


secteur de l’industrie de 56 % par rapport à 1990.

5.2.2 Bilan d’émissions de GES

Avec moins de 3 275 teqCO2 en 2050, les émissions sont divisées par 4 par rapport à 1990.

Points clés :

• Poursuite des efforts en efficacité énergétique induits pour partie par l’écologie industrielle

• Importance du biogaz et de la biomasse

• Développement de la chimie du CO2 et des procédés et formulation à basse émission de GES



5.3 Chiffres clés


SECTEUR 1990 2005 2010 2050



Industrie 4 919 5 270 4 795 2 183 -56% -59%


SECTEUR 1990 2005 2010 2050



Industrie 13 472 12 947 11 865 3 281 -76% -75%


La totalité des pistes connues aujourd’hui sont exploitées dans le cadre du scénario Facteur 4.



6 Scénario TERRA pour le secteur transport




des transports est obtenue par le croisement d’hypothèses faites sur les déterminants suivants


• L’évolution de la mobilité, à savoir :

� Le nombre de déplacements par personne par période en dissociant mobilité longue, mobilité

locale et déplacements touristiques ;

� Les distances parcourues par type de mobilité ;

� Les parts modales entre les voitures, les transports en commun, modes doux (la route, le rail

et le fluvial pour le fret) ;

• Les taux de remplissage et d’occupation des véhicules ;

• L’évolution technologique des véhicules :

� Le mix énergétique des véhicules

� La performance énergétique du parc de véhicules.


à effet de serre du secteur transport sont les suivantes :

• Enquête nationale transport selon la décomposition en types urbains de la Région Rhône Alpes

• Bases INSEE migrations alternantes pour un contrôle des volumes obtenus sur les déplacements

domicile travail

• Enquêtes ménages déplacements pour affiner les hypothèses de la mobilité locale sur les

territoires couverts

• Données touristiques pour évaluer les veh.km produits sur le territoire

• Données AOT et aéroports

Évolution de la mobilité

• Nombre de déplacements

Au niveau local, le nombre de déplacements par jour et par personne est relativement constant dans

le temps et d’une zone géographique à une autre. Cette constante est prolongée jusqu’en 2050,

aucune évolution n’est prévue dans le scénario TERRA. En revanche, la tendance actuelle à la

multiplication des déplacements longue distance (pour des séjours plus courts) est poursuivie

jusqu’en 2020 (18 déplacements par an contre 13 à 16 aujourd’hui selon les zones), date à laquelle

un plafonnement est atteint.

De la même façon, les déplacements touristiques en Rhône-Alpes augmentent de 8 % à horizon 2050

par rapport aux valeurs actuelles.



• Distances parcourues

Le scénario TERRA prévoit une baisse de 15 % des distances parcourues sur la longue distance et la

mobilité quotidienne par rapport à 2010.

• Parts modales

La part modale de la voiture particulière baisse drastiquement dans la mobilité longue distance et ne

représente plus que 45 % des déplacements en 2050, ceci au profit des transports en commun, trains

et cars. Pour l’aérien, le scénario TERRA prévoit une baisse de 70 % du trafic court courrier par

rapport à 2005, une stabilisation du trafic moyen courrier, ce qui se traduit au total par une division

par deux des kilomètres parcourus en avion depuis et vers la Région.

• Baisse des vitesses

Le scénario TERRA prévoit une baisse des vitesses pour le déplacement en voiture de 20 km/h en

2050 par rapport à la situation de 2010.

Figure 1- Évolution du trafic aérien entre 2005 et 2050 dans le scénario TERRA

Distance moyenne (km)

Nombre de mouvements

Part des mouvements

Kilométrage annuel

Court courrier (0-1000 km)

800 124 742 90% 99 793 440

Moyen-courrier (1000-4000 km)

3000 13 860 10% 41 580 600

2005

TOTAL 138 602 100% 141 374 040

Court courrier (0-1000 km)

800 37 423 73% 29 938 032

Moyen-courrier (1000-4000 km)

3000 13 860 27% 41 580 600

2050 Scénario TERRA

TOTAL 51 283 100% 71 518 632

En ce qui concerne la mobilité locale, la part de la voiture est également en net recul, avec une baisse

de 20 à 25 points selon les zones : la voiture n’est plus utilisée en 2050 que pour 40 % des

déplacements dans les pôles urbains et 55 % des déplacements dans les autres zones.

Le fret connaît la même évolution avec un fort transfert de la route vers le train et le fluvial dont les

trafics en t.km sont quintuplés d’ici 2050.

Évolution des taux de remplissage et d’occupation des véhicules

Avec une pratique de la voiture solo très répandue actuellement, l’impact du covoiturage et d’un

taux d’occupation plus élevé dans les véhicules sur les consommations énergétiques du secteur peut

très vite se révéler important sans un besoin en infrastructures ou en service conséquent. Le scénario

TERRA fait donc la part belle à l’augmentation du taux d’occupation des véhicules, que cela soit sur la

longue distance ou au quotidien : on passe d’ici 2050 à 1,8 personnes par voiture sur la mobilité

locale contre 1,2 actuellement ; à plus de 3 personnes par voitures sur la longue distance contre 2,7

environ actuellement.



Dans le fret, une meilleure organisation du secteur devrait permettre de limiter les retours à vide : le

tonnage moyen transporté dans les poids lourds et véhicules utilitaires augmente ainsi

respectivement de 32 et 36 % d’ici 2050.

Évolution technologique des véhicules

• Mix énergétique

Le parc de véhicules devrait être profondément modifié dans les années à venir suite l’essor des

véhicules électriques. Le scénario TERRA prévoit qu’en 2050 40 % des kilomètres parcourus en

voiture en ville et 20 % des kilomètres parcourus en interurbain le seront en véhicule électrique. Le

chiffre monte à 50 % en ville comme en dehors pour les véhicules utilitaires légers.

Pour les véhicules thermiques, une hypothèse d’incorporation d’agro carburants dans l’essence et le

diesel à hauteur de 20 % a été retenue.

Figure 2- Part de marché des produits énergétiques pour les voitures particulières en 2050

(en km parcourus)

Part de marché des

technologies en 2050

Déplacement quotidien

(Urbain)

Déplacement longue distance

(Interurbain)

Essence

(dont 20 % d’agrocarburants)

28 % 37 %

Diesel


32 % 43 %

Electricité 40 % 20 %

Figure 3- Part de marché des produits énergétiques pour les véhicules utilitaires en 2050 (en

km parcourus)

Part de marché des

technologies en 2050

Véhicule utilitaire léger Poids lourds

Diesel


50 % 100 %

Electricité 50 % 0 %

• Performance des véhicules

Avec des voitures thermiques neufs à 65 gCO2/km en 2050 et l’essor des véhicules électriques, le

parc moyen n’émet plus en 2050 que 42 gCO2/km par véhicule léger, et ce malgré l’augmentation

de la durée de vie moyenne des véhicules de 15 % par rapport à 2005. Pour les poids lourds, le

scénario TERRA prévoit une baisse de moitié des émissions de CO2 par km des véhicules du parc. Les

gains d’émissions espérées par passager.km dans l’aérien est de 35 % par rapport à 2005.



Figure 4- Evolution des consommations unitaires moyennes des voitures particulières

thermiques neuves de 2010 à 2050 (en litre/100km)

Type de mobilité 2010 2020 2050

Quotidien 5.7 4.2 2.9

Longue distance 4.8 3.5 2.4




secteur du transport de 71 % par rapport à 1990.


La baisse des émissions de GES du secteur du transport dans le scénario TERRA est spectaculaire :

avec moins de 2500 teqCO2 en 2050, les émissions sont divisées par 5,5 par rapport à 1990.

6.3 Chiffres clés


SECTEUR 1990 2005 2010 2050



Transport 4 406 4 938 4 809 1 276 -71% -74%


SECTEUR 1990 2005 2010 2050



Transport 13 672 15 155 13 944 2 497 -82% -84%

Points clés du secteur des transports :

• Baisse importante de la part modale de la voiture

• Forte baisse du trafic aérien court courrier

• Covoiturage très fortement encouragé avec une hausse de 50 % du taux d’occupation des

véhicules au quotidien

• Essor des véhicules électriques




Dans le cas où le facteur 5 serait visé pour l’ensemble des secteurs, une baisse de 50 % du trafic

aérien moyen-courrier peut être envisagée.

L’utilisation du bio méthane dans les véhicules thermiques en substitution des produits pétroliers

classiques est une autre piste de recherche. Les travaux de scénarisation réalisés par Eurogas

(association représentant les gaziers européens) estiment qu’en 2050 un tiers du parc de véhicules

légers pourrait être alimenté par du gaz, constitué à 50 % de gaz fossile et 50 % de biométhane. Le

scénario Négawatt fait lui aussi la part belle au biométhane : il prend pour hypothèse que 60 % des

déplacements automobiles en 2050 sont réalisés grâce au biométhane.



7 Scénario TERRA pour le secteur agriculture




agricole est obtenue par le croisement d’hypothèses faites sur les déterminants suivants


• L’évolution des activités agricoles,

� Évolution de la surface agricole utilisée ;

� Évolution des cheptels ;

• Les apports en engrais azotés ;

• Le mix énergétique des machines, des serres et bâtiments agricoles ;

• Les consommations unitaires des équipements, des serres et bâtiments agricoles.

Les sources de données utilisées pour établir le bilan des consommations et émissions de gaz à effet

de serre du secteur agricole est le recensement AGRESTE, années 2002 et 2010.

Évolution des activités agricoles

Le scénario TERRA prévoit une stabilisation de la surface agricole utilisée à son niveau de 2005. En ce

qui concerne l’élevage, une baisse du cheptel bovin, fortement émetteur, notamment lorsqu’il est

intensif, est envisagée. En Rhône-Alpes, la filière laitière est nettement plus intensive que la filière

viande ; c’est pourquoi le scénario TERRA envisage une division par trois du cheptel bovin laitier –

seuls les élevages laitiers sous signe de qualité, qui représentent toutefois la majorité des

exploitations de la Région, sont conservés – et une baisse de 35 % du cheptel bovin viande. Les

autres cheptels (porcins, volailles, ovins…) ne sont en revanche pas affectés.

Apports en engrais azotés

L’essor de l’agriculture biologique, l’optimisation des apports en engrais et des pratiques agricoles dites intégrées (rotations longues, assolement intégrant des légumineuses, lutte biologique, travail très simplifié du sol, cultures intercalaires, présence massive d’infrastructures agro-écologiques comme les haies, arbres, zones humides) permettent de réduire très fortement les apports en engrais azotés : ils sont divisés par quatre en 2050 par rapport à leur niveau actuel.

Consommations unitaires des équipements, serres et bâtiments

Les gains observés sur la consommation énergétiques des équipements agricoles ces dernières

années sont prolongés : les consommations unitaires baissent de 1,5 % par an jusqu’en 2030 puis de

1 % par an jusqu’en 2050. Du côté des serres et des bâtiments, les constructions neuves plus

efficaces et les travaux d’efficacité énergétique sur l’existant permettent un gain sur les

consommations de 25 % en 2050 par rapport à leurs valeurs actuelles.



Mix énergétique

L’autonomie des exploitations agricoles est fortement encouragée : les énergies renouvelables

(huiles végétales, biogaz, bois-énergie, solaire, géothermie…) couvrent en 2050 50 % de la

consommation des machines agricoles et 70 % de la consommation des serres et bâtiments agricoles.



Les hypothèses décrites ci-dessus conduisent à une baisse de la consommation énergétique de

l’agriculture de 8 % par rapport à 1990.


La baisse des émissions de GES du secteur agricole dans le scénario TERRA est limitée, en raison du

souhait de conserver une activité agricole importante : avec un peu moins de 3200 teqCO2 en 2050,

les émissions du secteur sont divisées par 2,3 par rapport à 1990.

7.3 Chiffres clés


SECTEUR 1990 2005 2010 2050



Agriculture 185 216 213 171 -8% -21%


SECTEUR 1990 2005 2010 2050



Agriculture 7 411 6 315 6 236 3 178 -57% -50%

Points clés :

• Evolution progressive vers une agriculture biologique ou a minima intégrée

• Baisse du cheptel bovin

• Division par 4 des apports en engrais azotés

• Recours privilégié aux énergies renouvelables




L’agriculture étant considérée comme prioritaire étant donné son rôle dans l’alimentation et la

préservation des paysages, il n’a pas été retenu d’autres hypothèses dans le but d’atteindre le

facteur 5.



8 Scénario TERRA – Chiffres clés tous secteurs


SECTEUR 1990 2005 2010 2050



Résidentiel 3 624 4 719 4 433 2 080 -43% -56%

Tertiaire 1 853 2 392 2 195 1 204 -35% -50%

Industrie 4 919 5 270 4 795 2 183 -56% -59%

Transport 4 406 4 938 4 809 1 276 -71% -74%

Agriculture 185 216 213 171 -8% -21%

TOTAL Scénario TERRA

14 987 17 535 16 444 6 913 -54% -61%


SECTEUR 1990 2005 2010 2050



Résidentiel 7 799 9 885 8 503 1 816 -77% -82%

Tertiaire 3 996 5 050 4 256 945 -76% -81%

Industrie 13 472 12 947 11 865 3 281 -76% -75%

Transport 13 672 15 155 13 944 2 497 -82% -84%

Agriculture 7 411 6 315 6 236 3 178 -57% -50%

TOTAL Scénario TERRA

46 350 49 352 44 803 11 717 -75% -76%



Annexe 1 : performances de rénovation susceptibles d'être atteintes en Rhône Alpes

a. Études de cas des performances susceptibles d’être atteintes avec des technologies aujourd’hui disponibles

Nous avons modélisé un ou plusieurs bâtiments typiques des différents segments bâtis par une

méthode type 3CL DPE. 2 cas de figures sont modélisés : le bâtiment tel que construit initialement et

le bâtiment après réhabilitation thermique lourde. Les résultats en termes de besoin de chaud ( ! et

non de consommation, c’est à dire avant rendement) et les postes touchés par la réhabilitation sont

décrits dans le tableau ci-dessous.

Besoin de chaud à

la construction

(kWh/m².an)

Type de travaux effectués

Besoins de chaud

après rénovation

(kWh/m².an)

Cas 1 maison de type grande maison bourgeoise avant 48 178

rénovation toiture (R=10, environ 30cm laine minérale), mur

(R=3, ITI 12 cm), Ouvertures (Uw=1.2), planchers bas(R=2 soit

6cm de PUR), ventilation hygro ou DF 49

Cas 2 ferme avant 1948 277




Cas 3 maison de bourg avant 1948 307




Cas 4 Pavillon isolé 48-74 301


(R=5, ITE 18 cm), Ouvertures (Uw=1.2), planchers bas(U=0.3

soit 8cm de PUR), ventilation DF 93

Cas 5 Pavillon en bande 48-74 313

rénovation toiture (U=0.1, environ 30cm laine minérale), mur

(U=0.2, ITE 18 cm), Ouvertures (Uw=1.2), planchers bas(R=3


Cas 6 pavillon isolé 75-81 180


(R=5, ITE 18 cm), Ouvertures (Uw=1.2), planchers bas(R=3 soit

8cm de PUR), ventilation DF 38

Cas 7 pavillon isolé 82-99 71








Cas 9 Immeuble avant 48 158


(R=3, ITI 12 cm), Ouvertures (Uw=1.2), planchers bas(U=0.5 soit

6cm de PUR), ventilation Hygro 40

Cas 10 Petites Barres 48-67 174


(R=5, ITE 18 cm), Ouvertures (Uw=1.2), planchers bas(U=0.3


Cas 11 Grandes Barres 68-75 224


(R=5, ITE 18 cm), Ouvertures (Uw=1.2), planchers bas (U=0.3


Cas 12 Immeuble 76-81 120


(R=5, ITE 18 cm), Ouvertures (Uw=1.2), planchers bas (U=0.3


Cas 13 Immeuble 82-99 68


(R=5, ITE 18 cm), Ouvertures (Uw=1.2), planchers bas (R=3 soit


Cas 14 immeuble 99-04 47


(R=5, ITE 18 cm), Ouvertures (Uw=1.2), planchers bas (R=3 soit


Titre



Nota : les surfaces considérées pour les cas 4 et 5 sont faibles (80m²) ce qui explique un besoin plus

élevé que les autres segments.

Le parc associé à cette segmentation théorique peut être approché comme suit :

Données

Insee parc

existant

Expertise

BURGEAP

part de la

typologie

dans le

segment

Cas 1 maison de type grande maison bourgeoise avant 48 80000

Cas 2 ferme avant 1948 119000

Cas 3 maison de bourg avant 1948 140000


Cas 5 Pavillon en bande 48-74 91792

Cas 6 pavillon isolé 75-81 163574 163574

Cas 7 pavillon isolé 82-99 301000 301000

Cas 8 Pavillon isolé 99-04 155000 155000

Cas 9 Immeuble avant 48 287086 287086

Cas 10 Petites Barres 48-67 316999.8

Cas 11 Grandes Barres 68-75 211333.2

Cas 12 Immeuble 76-81 162621 162621

Cas 13 Immeuble 82-99 248000 248000

Cas 14 immeuble 99-04 107000 107000

363 000

229480

528333

Titre

2 545 094Total

Conclusions :



Il apparaît qu’avec des hypothèses assez réalistes (lots de travaux adaptés au type de bâtiment,

prise en compte de la rigueur du climat rhônalpin), un besoin moyen de chaud d’environ 40 à 45

kWh/m².an pour l’ensemble du parc est atteignable.

b. Comparaison avec d’autres exercices

Étude Enertech de parc résidentiel français :

Une comparaison avec l’exercice conduit par le cabinet Enertech (réalisé sur un parc « moyen »)

révèle une certaine cohérence entre les résultats obtenus. Un besoin moyen de l’ordre de 35 à

50kWh/m².an est atteignable avec les technologies actuelles.

Précisons que le climat rhônalpin est légèrement plus rigoureux que le climat moyen français (de 15 à

20% en moyenne).

Scénario négawatt

Le scénario négawatt considère pour sa part une consommation de chaud moyenne en 2050 de

50kWhep/m².an soit un besoin associé de 35kwhep/m².an pour un rendement de 70% ou de 65

kWhep/m².an pour un rendement de 130%.

Rappelons que le parc rhônalpin bénéficie d’un climat globalement plus rigoureux que le climat

moyen national (DJU supérieur d’environ 15% à 20%).



Scénario ADEME

Le scénario ADEME considère pour sa part une consommation de 80kWhep pour les usages

réglementés et soit environ 50 à 60kWhep pour les consommations de chaud. Cela correspond à un

besoin de l’ordre de 35 à 65 kWh/m².an selon les technologies de chauffage considérées.

Rappelons que le parc rhônalpin bénéficie d’un climat globalement plus rigoureux que le climat

moyen national (DJU supérieur d’environ 15% à 20%).



Annexe 2 : production d’énergie renouvelable du territoire.

La figure ci-dessous illustre les hypothèses réalisées quant à la mobilisation des gisements EnR du territoire rhônalpin dans le cadre du scénario TERRA.

GWh 2005 GWh 2050 Delta 2050 - 2005

Eolien 60 5782 5722

Hydroélectricité 20216 25380 5164

PV 1 7884 7883

Cogénération 6395 5920 -475

Somme 26672 44966 18294

GWh 2010 GWh 2050 Delta 2010 - 2050

Consommation électricité tous secteurs (hors énergétique) 50406,9767 33267,4419 -17139,53488

GWh 2005 GWh 2050 Delta 2050 - 2005 Consommation 2050 (source AtmoRA) Commentaires

Solaire thermique 46 2420 2374 2420 50% des logements équipés en 2050

Bois chaleur et déchets assimilés 7646 12790 5144 12163 (1100 ktep en tout: gisement F4-5) dont 5430 en résidentiel et tertiaire et 6700 au sein du secteur industriel

Biogaz 0 4884 4884 4884 Exploitation de 60% environ du gisement mobilisable.

Incinération des OM 2616 4070 1454 4070 Exploitation de la totalité du gisement et nouvelle technologie de traitement des déchets (+25% des rdt)

Agrocarburants 0 0 0 2791 Pas de production d'agrocarburant en RA en 2050: celui consommé est importé

Somme 10308 24163,7209 13855,72093 26327 Près de 50% des besoins de chaleur sont couverts par des EnR&R produites localement en 2050 contre environ7% en 2010

GWh 2010 GWh 2050 Delta 2010 - 2050

Consommation de chaleur tous secteurs (hors énergétique) 140802,326 47116,2791 -93686,04651

Bouclage production Scénario TERRA

Bouclage électrique

Bouclage "chaleur"

Commentaires

Exploitation de la totalité du gisement sur les zones préférentielles+ 1800MW en dehors soit 200 à 400 grandes éoliennes (2.5 à 5 MW) et plus de 50 000 petites éoliennes (10kW)

Ensemble des potentiels identifiés atteints

9000 MWc installés en 2050

Cogénération sur 30% des logements chauffés au gaz; 100% des Réseaux de Chaleur; 50% des industries. Forte augmentation du parc de cogénération mais production vers le réseau en

baisse compte tenu de la diminution des besoins de chaleur et de l'autoconsommation.

Le différentiel de production annuel entre 2005 et 2050 représente près de 55% de la consommation de 2050. 135% des besoins électriques sont couverts par des EnR produites

localement en 2050 contre environ 50% en 2010

Ces hypothèses sont particulièrement ambitieuses en matière de mobilisation des gisements existants.

Principales conclusions quant à la production d’électricité renouvelable :

Elles conduisent à considérer le territoire rhônalpin comme fortement exportateur d’électricité d’origine renouvelable. En 2050, la production atteinte

représente en effet prêt de 140% des consommations du territoire. Notons que compte tenu du caractère intermittent de cette ressource (et de

l’interconnexion totale du territoire au reste du réseau national et européen), cela ne signifie pour autant pas que le mix consommé en Rhône Alpes est

uniquement composé d’électricité issue de ressources renouvelables.



Principales conclusions quant à la production de chaleur d’origine renouvelable :

La production de chaleur d’origine renouvelable couvre en 2050 environ 50% des besoins de chaleur du territoire. Le territoire est en revanche

fortement importateur d’agro-carburants, le choix ayant été fait de ne considérer aucune production sur le territoire.

Notons que l’hypothèse réalisée quant au gisement lié à l’incinération des Ordures Ménagères (OM) est probablement optimiste. Compte tenu des fortes

incitations nationales, le volume d’OM a en effet vocation à baisser fortement à horizon 2050, en particulier la fraction constituée des emballages

plastiques et carton.

Le tableau ci-dessous permet de détailler les hypothèses considérées pour la production de biogaz.

Type de gisementGisement

Mobilisable(kTeP)Sc TERRA (kTep) Commentaires % valorisé

% valorisation thermique

% valorisation électrique

Agricole outerritoriale 305,74 183

Valeur optimiste car gisement disponible mais

valorisation complexe (peu de besoin de proximité)60% 40% 60%

Industrie 62,63 37,58

valeur Pessimiste, peu de projets car temps de retour long

mais potentiel significatif (agroalimentaire, papeterie,…).

De plus ces productions de biogaz souvent à teneur

élevée en méthane peuvent se valoriser soit en

cogénération dans des réseaux de chaleurs dans le cadre

de l'écologie industrielle soit en bio méthane

60% 60% 40%

STEP Urbaines 116,77 82

Gisement possible important par développement de la

digestion -(production de biogaz avec teneur en CH4 >

60%). De plus la proximité des STEP vis-à-vis des centres

urbains permet la production de bio méthane valorisable

en quantités importantes

70% 70% 30%

Méthanisation OM 63,7 38,22 Alimentation de réseaux de chaleur comme sur les UIOM 60% 60% 40%

ISDND 106,16 53,08

Gisement possible par la valorisation supplémentaire du

biogaz capté (actuellement valorisation limité avec 75%

sur 5 décharges et 0 %sur 15 ISDN)

50% 40% 60%

Total 655 395Mobilisation de 60% du gisement au lieu de 9% en 2020 et

1% actuellement60%

2050

Rapport Terra Rhône-Alpes 2013

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