Déchets, biomasse, géothermie : les énergies renouvelables et de récupération franciliennes

Les principales sources renouvelables en Ile-de-France sont actuellement par ordre d’importance :

• les déchets, essentiellement les ordures ménagères qui sont incinérées dans des unités avec récupération de la chaleur produite soit directement dans des réseaux de chaleur soit sous forme électrique
• la biomasse (majoritairement pour le chauffage domestique dans des foyers ouverts)
• la géothermie profonde alimentant 29 réseaux de chaleur.

La géothermie

Retrouvez les chiffres clés de la géothermie en Ile-de-France.

Le principe de la géothermie est d’extraire la chaleur provenant du sous-sol, soit des sols soit des nappes souterraines, au moyen de forages et d’échangeurs de chaleur. Le sol est en effet plus chaud au fur et à mesure de profondeurs plus importantes. Les nappes souterraines sont également plus chaudes en profondeur qu’en surface.

Dans le cas de la géothermie sur nappe souterraine, l’eau est prélevée au moyen d’un forage de production, traverse un échangeur où les calories sont récupérées, puis est généralement en Ile-de-France, réinjectée dans la même nappe via un puits d’injection.

Il existe différentes formes de géothermie (profonde, superficielle, de minime importance, sur nappe ou par des sondes au sol…) de sorte qu’il existe un type de géothermie par besoin :

• La géothermie profonde

En Ile-de-France, elle correspond à l’exploitation des nappes souterraines situées à plus de 200 mètres du sol. La principale nappe exploitée est celle du Dogger, située à plus de 1 000 mètres de profondeur. Cette nappe a une température de l’ordre de 30 à 40°C. Dans une moindre mesure, la nappe de l’Albien et du Néocomien, située entre 600 et 800 mètres de profondeur est également exploitée par quelques installations.

Ce type de géothermie est plutôt adaptée pour alimenter des réseaux de chaleur raccordant un quartier avec plusieurs immeubles.

En Ile-de-France, 56 installations sont ainsi exploitées alimentant plus de 260 000 équivalents logements leur fournissant près de 1,6 TWh de chaleur par an. Il s’agit de la première région européenne en termes de nombres d’installations. Les installations sont très concentrées dans le Val-de-Marne où la nappe du Dogger est la plus accessible et la plus productive mais on retrouve ce type d’installations sur l’ensemble de la région.

• La géothermie superficielle et de minime importance

La géothermie superficielle et de minime importance récupère la chaleur à de faibles profondeurs, inférieures à 200 mètres. A ces profondeurs, la température de prélèvement est inférieure à 25°C. Cette géothermie utilise soit des forages pour prélever les nappes souterraines, soit des sondes pour extraire les calories directement du sous-sol. Cette géothermie est plutôt adaptée pour des réseaux de chaleur de petite taille (groupement d’immeubles) ou d’un immeuble.

Les objectifs franciliens de développement de la géothermie

Le Schéma régional Climat Air Energie Francilien vise à :

• multiplier par 1,4 le nombre des raccordements aux réseaux de chaleur d’ici à 2020 ;
• multiplier par 2 la production de chaleur par la géothermie. Il est à noter que cela concerne toutes les formes de la géothermie (géothermie de minime importance, profonde…).
• A l’horizon de 2050, son objectif est de multiplier par 4 cette production géothermale de chaleur.

Les différents sites de géothermie soumis à autorisation en Ile-de-France

Pour connaître les sites de géothermie soumis à autorisation exploités sur la région, nous vous invitons à cliquer sur l’image et choisir dans la légende de la cartographie la rubrique "sites industriels- Production", la sous-rubrique "site production énergie" et à cocher "géothermie".

Dans chaque sous-rubrique "géothermie profonde" et "géothermie superficielle", vous pourrez voir l’évaluation du potentiel géothermique d’un secteur tel qu’elle a été réalisée lors de l’élaboration du Schéma Régionale Climat Air Energie en 2012.

La réglementation applicable

Les installations géothermales relèvent du code minier. Les projets ne répondant pas aux critères du régime de minime importance (profondeur des forages inférieure à 200 m, puissance calorifique prélevée inférieure à 500 kW, débit de prélèvement supérieur à 80 m³/h, réinjection des eaux prélevées dans la même nappe, zone d’implantation non sensible) sont soumis à autorisation.

Les projets relevant du régime de la minime importance sont soumis à déclaration avec ou sans avis d’un géologue agréé selon les enjeux du secteur d’implantation. Les déclarations de ces projets se font en ligne.

Dans ces conditions ces forages ne relèvent pas de la loi sur l’eau et ne requièrent pas un dossier tel que prévu par le code de l’environnement.

Les projets et installations ne relevant pas du régime de la géothermie de minime importance nécessitent un titre de recherche, une autorisation de travaux puis un titre d’exploitation (permis d’exploiter ou concession). Les procédures applicables sont définies par le Décret n° 2019-1518 du 30 décembre 2019 relatif aux titres d’exploration et d’exploitation des gîtes géothermiques.

La DRIEAT a élaboré un guide permettant aux porteurs de projets et exploitants de choisir la procédure adaptée à leur projet et de connaître les étapes à suivre :

Vous trouverez également sur ce site un ensemble d’informations utiles sur la géothermie.

Références réglementaires

• Article L112-1 et 2 du code minier (régime légal)
• Articles L124-1 et suivants du code minier sur la recherche de gîte
• Articles L134-1 et suivants sur l’exploitation des gîtes géothermiques
• Décret n°2006-649 du 2 juin 2006 relatif aux travaux miniers
• Décret n°78-498 du 28 mars 1978 relatif aux titres d’exploitation
• Réglementation relative à la géothermie.

Pour aller plus loin

• Guide des bonnes pratiques d’un forage géothermique
• [https://www.geothermies.fr/]

120 chaufferies biomasse

Avec une surface de forêts estimée à environ 270 000 hectares, l’Île-de-France est la 19ème région forestière de France métropolitaine. Avec une récolte commercialisée très nettement inférieure à la production biologique (inférieure à 20% : environ 300 000 m³ commercialisés pour une production estimée à 1,65 M m³) et une industrie de 1ère transformation quasiment inexistante, la région présente le paradoxe d’une grande région forestière au potentiel sous-exploité. L’augmentation de l’exploitation de cette forêt pour du bois-énergie est un des enjeux du Schéma régional Biomasse de la région. Cette exploitation permettrait de réduire les émissions de gaz à effet de serre de la région.

L’Île-de-France compte 120 chaufferies biomasse en fonctionnement. Ces installations, d’une puissance totale cumulée de 555 MW, produisent chaque année plus de 1,5 TWh. Leur nombre a ainsi été multiplié par 4 en 10 ans (depuis 2010).

La cartographie des installations franciliennes de combustion fonctionnant avec de la biomasse est disponible sur le site de l’observatoire régionale de la transition énergétique, le ROSE :

Les objectifs régionaux en matière de production d’énergie à partir de biomasse sont de porter la part de cette source d’énergie à

• 14 % du mix énergétique des réseaux de chaleur en 2020,
• 30 % du mix énergétique des réseaux de chaleur en 2050.

Les enjeux de qualité de l’air

La région étant régulièrement exposée à des dépassements de valeurs limites de qualité de l’air, le développement de cette filière bois-énergie est à privilégier dans des installations performantes et contrôlées, dans le respect du [Plan de Protection de l’Atmosphère d’Ile-de-France. Ces installations relèvent en outre, selon leur puissance, de la législation des installations classées. Elles doivent répondre à des valeurs limites d’émissions et font l’objet de contrôles réguliers, ce qui permet de mieux maîtriser les émissions de polluants atmosphériques.

Pour les particuliers, l’utilisation du bois comme mode de chauffage est réglementée et nécessite de suivre des bonnes pratiques pour limiter les émissions de particules.
Dans certaines zones d’Ile-de-France, ce mode de chauffage est soumis à conditions. A titre d’exemple, l’utilisation d’une cheminée ouverte pour un chauffage principal de son habitation est interdite en Ile-de-France.

Le biogaz et la méthanisation

La méthanisation est une technologie basée sur la dégradation par des micro-organismes de la matière organique (biomasse, déchets verts ou biodéchets, intrants agricoles, boues de stations d’épuration…), en conditions contrôlées et en l’absence d’oxygène (milieu anaérobie), contrairement au compostage qui est une réaction aérobie. Cette dégradation conduit à la production d’un produit humide (le digestat) riche en matière organique et souvent utilisé comme engrais et de biogaz contenant entre 50 et 70% de méthane, 20 à 50% de gaz carbonique (CO2) et des traces d’autres gaz (ammoniac,…). Ce biogaz peut être utilisé comme combustible pour la production de chaleur, d’électricité ou comme carburant.

43 installations de méthanisation sont recensées en Ile-de-France (données 2021).

Tout producteur de biométhane souhaitant injecter sa production dans les réseaux de transport et de distribution de gaz naturel en deçà de 25 GWh/an de production de biogaz est éligible à une obligation d’achat à tarif réglementé en guichet ouvert, sous réserve de la préservation du bon fonctionnement des réseaux. Dans ce système, le biométhane injecté est acheté par un fournisseur de gaz naturel à un tarif d’achat fixé à l’avance et permettant de couvrir les coûts d’investissement et d’exploitation de l’installation de production de biométhane tout en assurant une rentabilité normale du projet. L’obligation d’achat est contractée pour une durée de 15 ans. Les installations de capacité supérieure à 25 GWh/an peuvent répondre aux appels d’offres de la CRE.

Pour bénéficier du tarif d’achat, le producteur, conformément aux dispositions de l’article R. 446-3 du code de l’énergie, doit adresser sa demande par lettre recommandée avec accusé de réception au préfet du département dans lequel est situé le site de production.

Pour aller plus loin : Le site du réseau PROMETHA animé par l’AREC met à disposition un grand nombre d’informations pour mieux connaître la filière et ses enjeux, des guides de bonnes pratiques et pour orienter les porteurs de projet.

Le solaire

On distingue deux types de production d’énergie à partir du soleil : de l’énergie thermique dite solaire thermique permettant de chauffer de l’eau et de l’énergie photovoltaïque permettant de produire de l’électricité grâce à des panneaux photovoltaïques.

En Ile-de-France, la puissance raccordée des installations photovoltaïques est de l’ordre de 90 MW. Plus de 14 200 installations sont recensées dans la région. L’énergie produite à partir de cette puissance raccordée est d’environ à 75 GWh. Il s’agit de l’une des plus faibles productions régionales en France et l’énergie solaire présente une marge de développement importante sur la région que ce soit de façon individuelle (panneaux photovoltaïques installés sur des toits ou des façades de bâtiments) ou par l’intermédiaire de grandes centrales de production.

Les 3 principales installations de production sont :

• 11 800 m² de panneaux installés sur la toiture du réservoir d’eau potable de L’Haÿ-les-Roses (94) ;
• 190 kWc1 de panneaux au sol à l’aéroport Roissy-CDG (93) (développement sur les aéroports limité à cause des risques d’éblouissement) ;
• 4,5 MW de panneaux au sol sur un ancien terrain militaire de 12 ha à Sourdun (77)
• en construction : centrale photovoltaïque au sol à Meaux (77), 10 ha de panneaux sur une ancienne carrière de 26 ha.

La surface des toitures et les progrès technologiques des panneaux photovoltaïque doivent permettre d’accroître la production d’énergie solaire sur la région.

Pour aller plus loin : Le site du Ministère en charge de l’Energie

L’éolien

Trois parcs éoliens ont été mis en service au cours de l’année 2017 en Ile-de-France : un parc de 6 éoliennes pour 12 MW à Arville en Seine-et-Marne et deux parcs de trois éoliennes pour 7,5 MW chacun, soit 15 MW à Boissy-la-Rivière dans le département de l’Essonne. Ces mises en service représentent donc une puissance nouvelle de 27 MW, ce qui a permis de doubler la puissance électrique éolienne de la région portant le total à 50MW. Cette puissance installée reste très faible comparée aux objectifs de l’ancien schéma régional éolien (200 à 540 MW) et à la puissance installée des régions limitrophes (environ 3 000 MW pour la Région Grand Est et pour les Hauts de France et environ 1 000 MW pour la région Centre Val de Loire).

Ces 3 nouveaux parcs s’ajoutent aux 2 parcs éoliens existants qui totalisaient 11 éoliennes :

• Pussay (91)
  Le parc éolien de Pussay a été le premier parc à être mis en exploitation en Île-de-France, le 23 juillet 2011. Il est constitué de trois éoliennes totalisant une puissance globale de 6,9 MW. Cette puissance installée représente 1,3 % du potentiel régional défini dans le Schéma Régional du Climat, de l’Air et de l’Énergie (SRCAE) adopté le 14 décembre 2012.
  La hauteur en bout de pale de chaque éolienne est de 119 mètres.
  Ce parc a été » instruit sous l’ancienne procédure « permis de construire ». Il a bénéficié d’une autorisation en date du 31 mars 2008.

• Mondreville-Gironville (77)
  Le parc éolien de Mondreville/Gironville a été mis en exploitation le 08 octobre 2015. Il est situé dans la partie Sud du département de la Seine-et-Marne, à la limite du département du Loiret (45). Il est constitué, d’une part, de huit éoliennes totalisant une puissance installée de 16 MW et, d’autre part, de deux postes de livraison.La hauteur de chaque éolienne en bout de pale est de 125 mètres.

Étude de l’éolien en Ile-de-France

Une étude relative au potentiel éolien de la région a été menée en 2011 lors des travaux d’élaboration du SRCAE a permis d’identifier les sensibilités paysagères régionales vis-à-vis de l’éolien :

Le schéma de raccordement des énergies renouvelables (S3RENR)

Dans le but de favoriser le développement des énergies renouvelables électriques et de s’assurer de leur raccordement au réseau électrique, tout en veillant à la préservation du réseau électrique, le concessionnaire du réseau de transport de l’électricité (RTE) a l’obligation d’élaborer un schéma régional de raccordement au réseau des énergies renouvelables.

Ce schéma consiste notamment à prévoir sur la région des capacités réservées correspondant à une réserve de puissance disponible dédiée aux énergies renouvelables électriques, par artère du réseau. Un plan d’investissement permet également d’augmenter ces capacités. Ces capacités réservées sont évaluées à partir de scénarios de prospection issus du Schéma régional Climat Air Energie.

Le S3RENR de la région Ile-de-France a été approuvé le 23 octobre 2014.
A la date d’approbation, la production d’énergie renouvelable en service était de 161 MW ; la production en file d’attente de 94 MW (hors UIOM et cogénération). Le schéma propose la réservation de capacité d’accueil d’un total de 693 MW. Il permet de répondre aux objectifs régionaux de développement des ENR précisés dans le SRCAE pour l’horizon 2020 et intègre le surplus de capacité dégagé par la création d’ouvrages au titre du S3REnR.

RTE dresse annuellement un bilan de ce schéma disponible sur son site internet : Situation des schémas régionaux de raccordement.

Le bilan 2019 montre :

• une utilisation très faible des capacités réservées contrairement à d’autres régions françaises dont certaines connaissent une saturation. Seulement 19% des capacités réservées par le schéma ont été allouées à des productions d’énergies renouvelables ;
• mais une nouvelle dynamique avec une augmentation des ENR raccordés par rapport à 2018 (+12%), notamment en raison de l’augmentation de la filière photovoltaïque non diffus (fermes photovoltaïques) ;
• un doublement des capacités de production d’ENR électrique raccordées par rapport à 2015 (548 MW contre 270 MW).

Atlas cartographique du S3REnR IDF

Certificat ouvrant droit à d’obligation d’achat (CODOA)

L’obligation d’achat par EDF de l’électricité produite par des énergies renouvelables ou des technologies performantes telles que la cogénération, sur la base d’un tarif incitatif, constitue l’une des mesures phares mises en place par les pouvoirs publics pour assurer le développement massif de ces énergies.

Dès lors que les conditions réglementaires requises sont respectées, la DRIEAT délivre aux producteurs d’électricité, par délégation du préfet, un certificat qui leur permet de conclure avec EDF un contrat d’achat de l’électricité produite.

La réglementation applicable sur ces certificats d’obligation d’achat (CODOA) est disponible sur le site du ministère en charge de l’Énergie : réglementation CODOA.

Les installations photovoltaïques d’une puissance inférieure ou égale 250 kWc sont dispensées de l’obtention du certificat d’obligation d’achat.

Cas de la production d’électricité par cogénération

• Plaquette publiée en août 2006
• Le guide d’accompagnement à la réalisation d’un dossier de demande de certificat ouvrant droit à l’obligation d’achat

Les dispositifs d’aides pour développer les énergies renouvelables

Des aides notamment de l’ADEME permettent de soutenir financièrement les énergies renouvelables et de récupération. En particulier, le fonds chaleur est un fonds permettant de soutenir de nombreux projets.

L’ADEME lance également des appels à projets pour soutenir certaines filières, parfois de façon conjointe avec la Région Ile-de-France. Vous pouvez retrouver les différentes aides proposées sur le site Aides-territoires.

Promotion des énergies renouvelables et de récupération : les assises

Depuis 2010, la DRIEAT et l’ADEME organisent les assises des énergies renouvelables et de récupération en milieu urbain destinées à promouvoir ces énergies et le développement des réseaux de chaleur en Ile-de-France. Cet évènement annuel permet d’échanger sur les bonnes pratiques de développement des énergies renouvelables, partager des retours d’expérience, des outils et de l’information et de mettre en relation professionnels, collectivités, aménageurs.

Retrouvez toutes les informations de ces assises des énergies renouvelables et de récupération en milieu urbain dans notre article dédié.