Lors d’épisodes de fortes chaleur, la mise en place de systèmes de climatisation individuelle reste, dans la majorité des cas, privilégiée. Ces équipements impactent l’environnement par leurs consommations énergétiques et l’évacuation de la chaleur captées dans les bâtiments dans l’air ambiant. Face à l’urgence d’adapter la ville au changement climatique, les réseaux de froid urbains (RFU) fournissent une alternative efficace. En effet, ces réseaux mutualisent les besoins énergétiques de plusieurs bâtiments, exploitent les ressources locales comme la géothermie et l'aquathermie, et utilisent des technologies de pointe inaccessibles aux systèmes de climatisation individuels. Leur performance énergétique, deux à trois fois supérieure à celle des climatiseurs individuels, permet par ailleurs une gestion budgétaire plus stable, essentielle dans un contexte de fluctuation des prix de l'énergie. Outre leurs avantages environnementaux et sanitaires, les RFU accroissent la valeur patrimoniale des bâtiments raccordés : libération d'espace en milieu urbain dense pour d'autres usages vertueux (agriculture urbaine, solaire, etc.), consommation d'énergie frigorifique adaptée aux besoins, obtention de certifications environnementales. Enfin, le développement continu du réseau, avec pour effet la substitution progressive des installations autonomes, fait des RFU des solutions d’atténuation et d’adaptation pérennes contre le dérèglement climatique.
Fraîcheur de Paris
Les centrales de production de froid sont composées de groupes frigorifiques qui refroidissent l’eau glacée du circuit de distribution. Elles fonctionnent grâce à différentes sources d'énergies comme les énergies conventionnelles, les énergies renouvelables et les énergies de récupération. Elles sont également constituées d’autres équipements tels que des pompes, des équipements électriques et des organes de régulation.
Ce réseau de canalisations souterraines permet la distribution de fraîcheur de l'unité de production de froid à la sous-station d'échange en pied de bâtiment. Il assure le transport de la chaleur extraite des bâtiments par un fluide caloporteur (en général de l’eau) dont la température se situe entre 1 et 12°C à l’aller, et entre 10 et 20°C au retour.
Située en pied de bâtiment, une sous-station d'échange (ou point de livraison) permet un transfert de froid du réseau de distribution primaire vers le réseau de distribution secondaire, qui alimente tout l’intérieur du bâtiment, grâce à un ou plusieurs échangeurs thermiques. La sous-station assure également la collecte de la chaleur de l’unité à rafraîchir.
Les échangeurs thermiques assurent le transfert de froid entre le réseau de distribution primaire et le réseau secondaire, dont le rôle est de desservir l'intérieur du ou des bâtiments.
Avant de déployer un réseau de froid, il convient d’évaluer les consommations de froid et leurs perspectives d’évolution. Pour ce faire, la collectivité peut faire appel à un bureau d’études qui procédera à une identification préalable des besoins théoriques grâce à un recensement exhaustif du patrimoine existant et à venir sur le périmètre défini. Cette étude devra inclure d’une part, les bâtiments existants ou en projet ; et d’autre part, la programmation urbaine (ouverture à l’urbanisation ou création d’un nouvel aménagement urbain.)
Aidée par un bureau d’études, la collectivité identifie les réseaux et sources de froid potentielles situés à proximité du réseau qui pourraient venir alimenter le réseau concerné. L’objectif de ces travaux est d’optimiser la mutualisation des équipements, de mieux valoriser les énergies renouvelables et de récupération, et plus généralement d’assurer la compétitivité des réseaux. Les sources de production renouvelables à étudier sont :
Afin de permettre une analyse et la hiérarchisation des zones d’opportunité, ces éléments sont généralement représentés de manière cartographique. Ils comprennent également le recensement d’éventuels réseaux de froid publics et privés existants sur le périmètre étudié.
L’étude d’opportunité peut être réalisée par un animateur énergie local ou un bureau d’études spécialisé. Elle permet :
Conduite en quelques jours ou dans le cadre de l’élaboration d’un schéma directeur des énergies, l’étude d’opportunité permet d’identifier le projet de réseau et aboutit à la décision de lancement de l’étude de faisabilité.
Les réseaux de froid présentent de nombreux intérêts qui doivent être partagés par l’ensemble des services de la collectivité et les parties prenantes concernées. Pour cela, les collectivités peuvent s’appuyer sur leurs documents de planification énergétique :
La prise en compte des réseaux de froid dans ces stratégies locales survient en amont des projets, avant même de définir le mode d’aménagement ou de desserte énergétique. La réalisation d’études préalables peut ainsi forcer un projet d’aménagement à s’adapter au choix initial de mettre en place un réseau de froid, et non l’inverse.
L’étude de faisabilité permet de statuer sur la pertinence du projet et ses modalités techniques, juridiques, économiques et, le cas échéant, d’acter une décision d’investissement dans un projet de réseau de froid. Pour des réseaux conséquents, l’étude de faisabilité ne permet généralement pas à elle seule d’acter la décision de réaliser le projet, et il convient d’affiner/consolider le projet par des études complémentaires (audit énergétique des bâtiments raccordables les plus structurants pour le réseau, audits techniques systèmes producteurs de froid existants, études complémentaires relatives aux sources renouvelables dont l’exploitation est pressentie pour alimenter le réseau de froid.) Cette étape peut permettre d’enclencher la signature de lettres d’engagement des abonnés pour le raccordement du futur réseau de froid. Des aides financières de l’Ademe peuvent être sollicitées sur ce volet du projet.
Les aides européennes :
Les aides nationales :
Ces aides sont attribuées aux créations de réseaux de froid à condition que ceux-ci délivrent également une chaleur intégrant une part minimum d'EnR&R.
Le choix du montage juridique intervient généralement à la toute fin de l’étude de faisabilité, une fois la pertinence technico-économique du projet validée. Il dépendra du mode de gouvernance de la structure porteuse du réseau que la collectivité souhaite instaurer (échelon territorial, etc.), du montant des investissements à consentir et du degré de son implication dans la gestion du réseau. Il conviendra alors de définir les grands principes d’une gestion en régie, en affermage, d’un marché de conception, réalisation, exploitation/maintenance (CREM) ou d’une délégation de service public en concession. Ce choix aura des conséquences en termes de comptabilité, portage du risque commercial, coût du service, ressources humaines et compétences nécessaires.
Lors de la phase opérationnelle, le maître d’ouvrage du projet met en place les différents marchés qui permettront le déploiement du réseau (maîtrise d'œuvre, contrôleurs, coordonnateurs SPS, etc.), valide l’enveloppe financière définitive et procède au suivi et à la validation des études. Il réalise également les déclarations obligatoires (APS/APD/DPC : permis de construire, etc) avant de concevoir le réseau. Enfin, il notifie les marchés de travaux et assure la bonne réalisation et la mise en service du réseau.
La collectivité peut envisager de rendre obligatoire le raccordement au futur réseau sur des zones prédéfinies, et ainsi mieux maîtriser la stratégie de développement et la pérennité du projet. Pour cela, elle obtient le classement de son réseau de froid, via une procédure régie par les articles L712-1 à L712-5 et au règlement R712-1 à R712-12 du Code de l’énergie. En outre, ce raccordement peut être valorisé côté usagers sous la forme de Certificats d’Economies d’Energie (CEE).
Quel que soit le mode de gestion du réseau de froid, la collectivité a le devoir de contrôler la qualité du service rendu aux usagers. Ce contrôle passe notamment par le suivi d’indicateurs techniques de performance tels que le taux d’appel de puissance, le taux d’interruption pondéré (ou local) du service, le développement, la quantité de CO2 et de fluides frigorigènes rejetés dans l'atmosphère, le prix moyen du MWh, etc.
La maintenance des réseaux de froid est assurée de manière centralisée par les gestionnaires de réseaux qui sont, la plupart du temps, soumis à une garantie de performance. Ils assurent également les mises à niveau technologiques des équipements et les traitements liés aux risques sanitaires. Par ailleurs, au sein d’un bâtiment, seul l’entretien de la sous-station (pompes et régulation) est à prévoir. Aucune intervention n’est nécessaire au niveau du réseau secondaire (desserte de l’intérieur du bâtiment).
Consulter l’aide Chaleur et froid renouvelable
Consulter l’aide Travaux de géothermie / thalassothermie
Consulter l’aide Etude de faisabilité pour des réseaux de chaleur et de froid
Consulter le programme régional pour la maîtrise de l’énergie en Guadeloupe
