Energies renouvelables : les collectivités aux commandes !

Engagées dans la bataille énergétique, les collectivités territoriales explorent de nouveaux champs d'intervention. Reprenant à leur compte l'enjeu de massification des énergies renouvelables (EnR), elles n'hésitent plus à investir le terrain de la production, de la distribution et de la consommation d'énergie. Un secteur en pleine ébullition, qui est le théâtre aujourd'hui d'une véritable redistribution des cartes. Le modèle énergétique centralisé d'hier n'est plus unique. Il fait une place grandissante à une pluralité de modèles économiques décentralisés, avec des énergies produites et consommées localement. Agriculteurs-producteurs de biométhane, déchets valorisés pour produire du biogaz, autoconsommation, électricité produite par des panneaux photovoltaïques à l'échelle de quartiers … Les initiatives se multiplient, initiées et encouragées par les collectivités. Une aventure partagée par l'ensemble des acteurs du territoire : collectivités, entreprises privées, énergéticiens, agriculteurs et citoyens.

Dunkerque : un premier démonstrateur du "Power to gas"

"Power to gas"… Cette innovation pourrait très bien être le coup de pouce décisif qui fera décoller les énergies renouvelables. La Communauté Urbaine de Dunkerque (CUD) a inauguré en juin avec une dizaine de partenaires à Capelle-la-Grande le premier démonstrateur Power to gas, baptisé GRHYD (gestion des réseaux par l'injection d'hydrogène pour décarboner les énergies).
Le projet propose de résoudre le principal frein au développement des énergies renouvelables (solaire, éolien) : celui de l'intermittence de la production et des difficultés de stockage. Les pointes de production d'énergie renouvelable ne correspondent en effet pas toujours aux pointes de consommation. Le meilleur exemple restant le solaire… La production est plus importante en été, alors que la consommation d'électricité est plus importante en hiver, en raison des besoins de chauffage.. Quant aux solutions de stockage, elles restent limitées et coûteuses.
La technologie récente du  Power to Gas, lève ces deux freins : l'électricité produite par le solaire ou l'éolien est transformée par électrolyse en hydrogène gazeux. Cet hydrogène peut alors être injecté dans les réseaux de distribution ou de transport de gaz naturel. 
Mené par Engie en partenariat avec la CUD, ce projet est le premier démonstrateur de cette solution. L'hydrogène produit est destiné au réseau de gaz naturel et à la production d’hythane®, un mélange d'hydrogène et de gaz naturel pour les bus GNV de la communauté urbaine de Dunkerque. L'objectif est d'apporter la preuve, grâce à cette première concrétisation, de la pertinence technique, écologique, économique et sociétale de cette technologie.
100 logements situés sur le territoire de Cappelle-La-Grande, à côté de Dunkerque, sont d'ores et déjà alimentés par un mélange de cet hydrogène et de gaz naturel (soit environ 20 % d'hydrogène et 80 % de gaz naturel) qui permet à ces habitants de se chauffer, cuisiner et se laver.

* Grâce à un simple courant électrique, l'eau est transformée en oxygène ou en hydrogène gazeux.

Parc zoologique de Thoiry (78) : Les éléphants chauffent le zoo

Thoiry n'a jamais manqué d'audace. En 1968, pour sauver le château familial, le comte Paul de la Panouse, descendant du roi Louis XV, a l'idée de créer un Zoo Safari. Tout le monde s'écrie que c'est impossible, que les espèces vont s'entretuer. On connaît la suite… Il y a dix ans, sa fille, Colomba de la Panouse, fait face aux mêmes réactions quand elle commence à parler de transformer le fumier des animaux du zoo (dont les éléphants, généreux producteurs), en énergie.
L'utopie est devenue pourtant réalité, grâce à la rencontre de Sylvie Fleury, ingénieur spécialisée dans les énergies renouvelables, aujourd’hui directrice d’exploitation de Thoiry bioénergie, et grâce au soutien de la Région Île-de-France et de l'Ademe, qui financent respectivement 24,7% et 19,20 % de l'investissement. Depuis le 22 septembre, Thoiry est le premier zoo chauffé grâce au fumier des animaux du zoo récolté toutes les deux semaines, et aux déchets végétaux et agricoles des partenaires de Thoiry Bioénergie, la société en charge du site de méthanisation.
Traités par une usine de méthanisation, en lisière du parc, ces déchets se transforment en une vingtaine de jours en gaz réinjectable sur le réseau de distribution (alimentant neuf communes au total) et en digestat, utilisé comme engrais par les agriculteurs partenaires de Thoiry Bioénergie.

Ce projet est vertueux, sur tous les plans. Avec lui, nous résolvons à la fois notre problématique de gestion des déchets et de chauffage du parc. C'est aussi un projet qui rayonne localement. Nous récupérons les déchets des haras, des éleveurs, des agriculteurs, les déchets verts des collectivités et les invendus des supermarchés. Et nous redistribuons le digestat aux agriculteurs en guise d'engrais. Nous sommes au cœur de la logique d'économie circulaire au niveau d'un territoire.

Colomba de la Panouse, directrice déléguée du domaine de Thoiry

Bretagne et Pays de la Loire : de l'intelligence dans les réseaux

Comment massifier l'usage des énergies renouvelables ? L'une des clefs réside dans les "smart grids", qui en mettant de l'intelligence dans les réseaux, rendent possibles de nouveaux modèles de production et de consommation, comme l'autoconsommation collective d'énergie solaire.
C'est le pari qu'ont fait les régions Bretagne et Pays de la Loire avec le projet Smile (SMart ideas to link Energies) lancé en 2017. L'objectif est d'identifier les projets de smart grids portés par des collectivités, clusters* ou laboratoires et de les aider à se développer. Pour être homologué Smile, un projet doit être obligatoirement collaboratif et coopératif, être prêt à entrer sur le marché et accepter le partage de certaines données.
A ce jour, une cinquantaine de projets sont accompagnés : des plateformes de données, des bâtiments intelligents, micro réseaux et autoconsommation, projets de mobilité décarbonée ou d'îles intelligentes, etc.

*regroupements à l'échelle d'un territoire de différents acteurs ayant des intérêts en commun.

L'idée de Smile, c'est de développer les usages des énergies renouvelables pour aller vers une société zéro carbone. Les technologies sont là, il faut simplement les aider à trouver leur marché et leurs usagers. De nouveaux modèles de production et de consommation locale d'énergie apparaissent. Dans le programme Smile, on compte 12 projets d'autoconsommation en Bretagne et six dans les Pays de la Loire, créés à l'initiative de collectivités, d'entreprises, de citoyens. A chaque fois, des petites communautés se créent entre un ou plusieurs producteurs d'énergie photovoltaïque et des consommateurs. Ces initiatives peuvent venir de collectivités, comme d'entreprises ou de particuliers. La ville de Penestin (Morbihan), est la plus avancée avec son réseau d'autoconsommation Partagelec, qui alimente avec 140 panneaux photovoltaïques, 12 entreprises et 50 habitations.

Maximilien Le Menn, chargé de mission planification énergétique et smart grids au conseil régional de Bretagne

Nouvelle-Aquitaine : un réseau de stations services pour le biogaz

Territoire fortement agricole, la Nouvelle-Aquitaine recèle un grand potentiel de méthanisation. Plus de cinquante unités sont d'ores et déjà en fonction et les collectivités s'impliquent de plus en plus pour favoriser l'émergence de ces projets. "La région s'est donc posée très vite la question des débouchés de cette production et s'est tournée vers la mobilité, qui représente 38 % des dépenses d'énergie et 37 % des émissions de gaz à effet de serre de la Nouvelle-Aquitaine", explique Guillaume Connan, chargé de mission Mobilité propre et EnR au conseil régional Nouvelle-Aquitaine. Un choix d'autant plus pertinent que les besoins en mobilité sont réguliers et constants, contrairement aux besoins de chauffage des particuliers, qui sont cycliques. Or la méthanisation, qui nécessite d'importants investissements, a besoin de débouchés récurrents.
Le GNV (gaz naturel pour véhicules) étant très peu développé en France sur le marché des particuliers, la région pense aux transporteurs de marchandises et de voyageurs. "L'idée était d'un côté de les inciter à s'équiper de véhicules roulant au gaz, et de développer un maillage cohérent de stations services leur proposant du biométhane carburant produit localement", pointe Guillaume Connan. Un point clef pour le développement du biogaz mobilité car les véhicules qui roulent avec ce gaz ont une autonomie deux fois moins importante qu'avec le Gaz naturel liquéfié (GNL). D'où des arrêts plus fréquents à la station service.
En 2017, la région a lancé un appel à projets pour faire émerger des projets de station sur tout le territoire. Deux sont déjà en fonction, à Cestas en Gironde et à Saint-Vincent de Tyrosse, dans les Landes, créées par deux énergéticiens, respectivement Air Liquide et Endesa, un groupe espagnol. Huit autres projets de stations sont en cours.
La région prend en charge les trois premières années le surcoût du biogaz à l'achat par rapport au gaz naturel pour les stations service et 40 à 50 % du surcoût de l'achat d'un camion roulant au gaz pour les transporteurs. 

Grâce aux stations service, nous mettons en relation la production des agriculteurs-méthaniseurs et la demande des transporteurs

Guillaume Connan, chargé de mission Mobilité propre et EnR au conseil régional Nouvelle-Aquitaine

Pavie (32) : Une déchetterie qui vaut de l'or

Un bel exemple de résilience de territoire. Depuis des années, Pavie, dans le Gers, subit la présence d'un centre d'enfouissement de déchets non dangereux. Aujourd'hui, ce même lieu est le théâtre d'une solution innovante : la transformation des déchets en biogaz réinjecté sous forme de biométhane dans le réseau de gaz, grâce à une technologie baptisée "wagabox" . Une première en Occitanie et une belle revanche sur l'histoire…
En 1972, le conseil municipal de Pavie accepte que la ville d'Auch loue un terrain pour réaliser une décharge. A l'époque, le terrain accueille, sans plus de précautions ni de tri, tous les types de déchets produits dans la région. Avant que la réglementation française et européenne vienne mettre de l'ordre dans ces activités… En juin 2018, la nuisance se transforme en atout industriel. Trigone (*), le syndicat mixte public qui gère le centre d'enfouissement décide d'accueillir la technologie Wagabox. Pavie est le troisième site de France à l'adopter, après Saint-Florentin dans l'Yonne puis Saint-Maximin dans l'Oise.
Son principe ? Enfouis sous la terre, sans oxygène, les déchets se décomposent et fermentent, produisant un biogaz qui, s'il n'est pas capté, contribue au réchauffement climatique via d'importantes émissions de gaz à effet de serre. Le procédé consiste à le recueillir, filtrer le dioxyde de carbone et les impuretés, et le refroidir pour séparer le méthane. Intérêt de ce procédé face à d'autres méthodes de valorisation ? 90 % du potentiel énergétique du biogaz est valorisé sous forme de biométhane directement injecté dans le réseau GRDF. 

* Syndicat mixte public qui rassemble des collectivités et établissements publics : le conseil départemental du Gers, des syndicats de communes et le Grand Auch Cœur de Gascogne.

Depuis 2017, les Régions Bretagne et Pays de la Loire ont lancé le programme SMILE pour massifier l'usage des énergies renouvelables à travers le développement des projets de Smart grids (systèmes énergétiques intelligents). Maximilien Le Menn, en charge du programme, explique l'intérêt du dispositif.

Pourriez-nous nous présenter la mission de SMILE ?

Lancé au printemps 2017, le projet SMILE (SMart Ideas to Link Energies, ou en français, "les idées intelligentes pour relier les énergies"), est un projet collaboratif bi-régional déployé sur les régions Bretagne et Pays de la Loire. Il s'inscrit dans la démarche de transition énergétique des deux régions.

Sa mission est d'accompagner les projets de smart grids (systèmes énergétiques intelligents) dans une optique de développement des énergies renouvelables et d’implication des citoyens dans la transition énergétique. Pour accroître la part des énergies renouvelables, il faut massifier et doper leurs usages, ce qui nous permettra d'aller vers une société zéro carbone.

Qu'est-ce qu'un smart grid ?

La notion s'est élargie. Pendant longtemps, cette expression a été cantonnée à l'énergie électrique et le pilotage du réseau, puis elle s'est étendue aux autres énergies renouvelables. On parle de "smart grid" dès que l'on introduit de la digitalisation dans un système d'énergie, quel qu'il soit, dans un réseau de distribution, mais également en amont (du côté des moyens de production) et en aval (du côté des consommations). 

Les énergies renouvelables ont besoin des smart grids pour se développer. Pourquoi ?

Piloter à la demande et stocker les énergies renouvelables est compliqué et onéreux. Si on veut les développer, on doit trouver un équilibre au niveau local entre la production et la consommation de l'énergie. Et pour cela, il faut connaître en temps réel la consommation et la production de chacun, pour orienter les flux d'énergie. Nous ne sommes plus dans un système centralisé où l'énergie produite par un réseau vertical est acheminée chez les particuliers mais dans des réseaux locaux interdépendants et horizontaux. 

Quel est le rôle de SMILE ?

Faire en sorte que ces technologies, qui existent et qui sont efficientes, trouvent leurs premiers marchés et se concrétisent par une multitude de projets en conditions opérationnelles de fonctionnement. Brasser les modèles d’affaires et faire se rencontrer les porteurs et les futurs clients. Et par la même, démontrer leur rentabilité économique. Techniquement, concernant la valorisation des productions renouvelables dans des applications de mobilités, on sait faire fonctionner les voitures aujourd'hui avec de l'hydrogène vert. Reste à savoir si cela fonctionne d'un point de vue économique.

Comment vous y prenez-vous ?

Nous identifions les structures susceptibles de porter des projets de smart grids (clusters, laboratoires, etc.), nous valorisons les projets et expérimentons leur business model. Nous aidons également les porteurs de projet à impliquer les citoyens, répondre à leurs attentes, ce qui facilite leur acceptabilité. Certains projets reçoivent l'homologation SMILE. Pour être homologué, un projet doit en premier lieu être collaboratif et coopératif et être prêt à entrer sur le marché.

Quels sont les types de projets que vous soutenez ?

Ils recouvrent des thématiques très diverses : usines et bâtiments intelligents, micro réseaux et autoconsommation, plateformes de données, mobilité décarbonée, îles intelligentes, etc. On y retrouve notamment 15 projets d'autoconsommation collective en Bretagne et dans les Pays de la Loire, créés à l'initiative de collectivités, d'entreprises, de citoyens. Ces derniers permettent de trouver des complémentarités : un bâtiment administratif qui produit de l'électricité solaire grâce à ses panneaux photovoltaïques va pouvoir alimenter en électricité des particuliers le week-end ou la nuit, quand le bâtiment n'en consomme pas. 

Ces réseaux d'autoconsommation sont très intéressants, car ils sont parfaitement dimensionnés pour répondre à un besoin réel. Ils incarnent une des formes de la décentralisation, remettant le consommateur au cœur des systèmes énergétiques. Ils ne sont pas soumis à ce risque de surproduction qu'un particulier peut rencontrer quand il équipe sa maison de panneaux solaires. Face à ce surplus, il n'y a pas d'autre solution que de vendre l'excédent. Dans le cas collectif, il le partage. Cela permet également d’éviter des surdimensionnements à visée purement spéculative mais également de faire participer à la transition énergétique des particuliers qui ne pourrait pas s’équiper de panneau solaire. Or revendre de l'énergie est un métier, qui n'est pas à la portée d'un particulier.

Quel rôle joue les collectivités dans ces projets ?

Les collectivités territoriales engagées dans un plan climat prennent souvent l'initiative. C'est ainsi, par exemple, que Lorient Agglomération a lancé à la fin 2018 les études de faisabilité pour un projet d'autoconsommation collective au sein du parc technologique de Soye, à Ploemeur (56). En revanche, les modalités d'intervention varient. Elles ne sont pas toujours à la maîtrise d'ouvrage, mais se chargent de créer une dynamique et une structure de portage du projet. Certaines font le choix d'une régie publique, ou font appel à un montage composite public/privé. Rennes Métropole, a ainsi préféré confier le projet RennesGrid à une entreprise privée. Les syndicats départementaux d’énergies sont relativement actives pour faire émerger ce type de projet : réunir, sensibiliser, monter et parfois co-financer ou investir via leur SEM.

Ces réseaux d'autoconsommation collectifs sont-ils sûrs ? Est-ce qu'il n'y a pas de risque de rupture d'approvisionnement si le réseau tombe en panne ?

Ce risque est prévu et pris en compte juridiquement et techniquement. En cas de panne, le gestionnaire du réseau, Enedis, reprend la main et s'engage à intervenir très rapidement. Certains réseaux d'autoconsommation prévoient aussi des batteries de secours pour faire face à cette éventualité, mais cela augmente le coût de l’ensemble et donc du prix de l’énergie partagée.

 

On mange bien de plus en plus local, pourquoi ne pas consommer aussi l'énergie produite sur place ? Une petite ville de Bretagne y a cru avant les autres, avant même que la réglementation ne rende les choses possibles.

Créer de l'énergie localement, grâce à des panneaux solaires, et la consommer localement, c'est le défi relevé par la petite ville de Pénestin du Morbihan (2000 habitants), qui a inauguré le 31 mars 2018 le premier projet breton "d'autoconsommation collective d'électricité", baptisé Partagelec. Sur le principe, le projet est des plus simples. 140 panneaux photovoltaïques placés sur la toiture des ateliers municipaux fournissent l'électricité nécessaire aux bâtiments communaux et à 13 entreprises artisanales situées à proximité. Des mécaniciens, électriciens, menuisiers, un restaurateur : autant d'activités qui ont besoin d'électricité dans la journée, c'est à dire au moment même où l'énergie est produite.

Le projet doit beaucoup à l'opiniâtreté du maire, Jean-Claude Baudrais. "Dès les années 2000, nous avons commencé à équiper les bâtiments communaux de panneaux solaires", se souvient-il. Les énergies renouvelables intéressent cet élu à plus d'un titre. Au-delà de l'intérêt écologique, il y a aussi la question, majeure pour la Bretagne, de la sécurisation de l'approvisionnement. La région est fortement dépendante des importations énergétiques, ne fournissant que 12 % de ses consommations. En cas de défaillance du réseau, la Bretagne sombre dans le noir, sans solution de secours. Un scénario que Pénestin connaît bien pour l'avoir vécu à plusieurs reprises. D'où un intérêt accru sur le renouvelable.

En 2016, Jean-Claude Baudrais s'unit à Morbihan Energies, le syndicat départemental d'énergie, Cap-Atlantique (l'intercommunalité qui réunit 15 communes situées en Bretagne et en Pays de la Loire) et la région Pays de la Loire pour étudier la faisabilité d'un projet d'autoconsommation collective. "Une petite commune comme la nôtre n'a pas les compétences d'ingénierie pour mener à bien un tel projet. Le mutualiser était la condition de sa réalisation ", explique le maire. Le projet bénéficie aussi de l'appui du programme bi-régional Bretagne-Pays de la Loire SMILE de soutien à l'émergence de réseaux électriques intelligents au service du développement des énergies renouvelables.

Des projets légaux depuis février 2017

A l'époque, le projet relève bel et bien d'un pari car les projets d'autoconsommation collective sont encore hors la loi. Il faudra attendre la loi du 24 février 2017, complété par le décret d'application du 28 février 2017, pour que plusieurs consommateurs et producteurs puissent enfin s'associer au sein d'une personne morale (association ou coopérative) pour se répartir la consommation d'énergie renouvelable.

" Le projet est né au moment où la législation s'apprêtait à changer. Pénestin a saisi au vol l'opportunité de cette nouvelle règlementation ", analyse Simon Ducasse, délégué général d'Atlansun (cluster de la filière solaire en Pays de la Loire) et référent du programme SMILE. Pionnière, la commune a dû tout inventer, notamment le modèle de convention signé avec Enedis, gestionnaire du réseau d'électricité. " Pénestin a mis deux ans à faire aboutir son projet, aujourd'hui cela irait beaucoup plus vite ", poursuit Simon Ducasse.

La mise en place de compteurs intelligents (en l'occurrence, des compteurs Linky), était le deuxième pré-requis du projet. " C'est une question cruciale : un réseau électrique doit assurer une parfaite adéquation entre la production et la consommation. Si un déséquilibre s'instaure, il ne peut plus fonctionner ", explique Simon Ducasse. Pour garantir cet équilibre, Pénestin a signé un contrat avec Enercoop, fournisseur d'énergie, qui complète la production si elle est insuffisante par l'électricité du réseau électrique et/ou en réinjecte dans celui-ci si la production des panneaux n'a pas été intégralement consommée.

A moins d'un an de la date anniversaire du lancement de Partagelec, le projet a fait ses preuves. " La production est au-dessus de nos prévisions. 20 % d'elle est racheté par Enercoop ", note Michel Bauchet, adjoint aux bâtiments et aux énergies à Pénestin. Les 13 artisans membres du réseau Partagelec payent l'électricité au même prix qu'auprès du réseau national. " Ils ne l'ont pas fait pour payer moins cher, leur intérêt étant avant tout écologique. Eux-mêmes sont dans cette logique, et misent sur les solutions les moins polluantes, notamment les véhicules électriques ", pointe Jean-Claude Baudrais. A terme, l'opération devrait néanmoins également être intéressante d'un point de vue financier, du fait de la très probable augmentation des tarifs d'électricité.

Sur les modèles belges et allemands, des projets participatifs de production d'énergies renouvelables voient le jour surdans nos territoires. Un modèle énergétique souvent porté par les collectivités locales qui dessine de nouvelles solidarités et interdépendances entre tous les acteurs locaux.

Fini le modèle unique de production d'énergie centralisée, l'avenir est à la production locale d'énergies renouvelables. Divers scénarios voient le jour : des panneaux photovoltaïques placés sur des bâtiments communaux alimentant en électricité des entreprises locales ou des habitations privées ; la production de biométhane grâce aux élevages des producteurs qui permet de répondre aux besoins de chauffage des habitants ; des citoyens qui s'unissent pour financer un parc d'éoliennes… 

Le point commun de chacun de ses projets ? A chaque fois, une nouvelle interdépendance se crée entre différents acteurs du territoire, dans une logique d'économie circulaire. La méthanisation en est un parfait exemple : les déchets des uns (fumier d'animaux ou déchets verts d'une commune) se transforment en énergie (biométhane) et en engrais naturel (le "digestat" produit par la méthanisation), qui peut être utilisé pour les cultures, à la place des engrais chimiques. 

Certaines initiatives vont très loin dans la mise en commun, en jouant la carte du participatif. Ainsi des particuliers s'investissent avec la collectivité territoriale, dans le financement des projets, dans leur montage et parfois dans leur gouvernance : ils prennent alors part aux décisions durant toute la durée d'exploitation du projet. 

Dans tous les cas, le caractère participatif est primordial dans le projet. Il favorise en effet son acceptabilité par la population et la mise en place d'une solution adaptée au territoire. Un aspect important pour les fermes éoliennes, qui ne sont pas toujours bien accueillies par les riverains. 

Des collectivités chef d’orchestre

Les collectivités ont un rôle important à jouer dans ce nouveau modèle énergétique, comme l'a rappelé l'Ademe, dans son rapport " Quelle intégration territoriale des projets d'énergie renouvelables participatives ? ", publié en 2016. Un rôle, ou plutôt une multitude de rôles en fonction du contexte : " soit en tant qu'initiatrices, soit en tant que membres du "premier cercle" d'acteurs, soit en tant qu'acteurs bienveillants ".

La loi de Transition énergétique pour une croissance verte (LTECV)  a donné aux collectivités des leviers pour agir, en les invitant, avec les habitants, à faire des énergies renouvelables un levier de développement économique territorial. Leur légitimité pour le faire n’est plus à prouver. Qui mieux qu'elles sont en mesure de connaître les besoins du territoire, de fédérer l'ensemble des acteurs et d'apporter un appui juridique-méthodologique à la gestation de ces projets complexes car pionniers ? 

Leur implication est d'autant plus souhaitable que le développement des énergies renouvelables est un calcul à long terme. Il est important, comme le note l'Ademe, que "les investisseurs locaux (habitants, entreprises locales et collectivités territoriales) qui ne font pas de la rentabilité la priorité absolue, mais recherchent plutôt un investissement sûr, pérenne, qui profite au territoire s'y intéressent. Et pas seulement les investisseurs classiques, comme les fonds d'investissement, industriels et entreprises de développement". L'intervention d'acteurs publics est d'autant plus nécessaire, qu'elle est la condition d'une massification des énergies renouvelables.