Principes généraux

L’ORCAE produit et diffuse des données de production d’énergie au niveau régional et au niveau infra-régional.

Au niveau infra-régional, l'ORCAE recense, dans la mesure du possible, chaque installation de production d'énergie présente sur le territoire d’Auvergne-Rhône-Alpes, de manière individuelle. A défaut, une capacité de production est déterminée par commune. Ces données sont croisées avec des facteurs de production unitaire (calculés pour certaines filières à partir des données régionales disponibles) pour obtenir une production modélisée brute. Cette dernière est comparée aux données réelles de production, disponibles publiquement ou mises à disposition par les partenaires de l'ORCAE, pour déterminer les données de production ORCAE.

La méthodologie de calcul de la production d'énergie peut se schématiser de la façon suivante :

Les données infra-régionales sont ensuite agrégées pour produire le bilan régional de production d’énergie sur le territoire.

La base de données des installations de production d’énergie est alimentée à partir de 4 types de sources principales :

  • la liste des installations ayant fait l’objet d’une subvention par le Conseil Régional Auvergne-Rhône-Alpes ou l’ADEME ou ayant reçu une aide financière d’un territoire ;
  • la liste des installations ayant fait l’objet d’un dépôt de dossier réglementaire (permis de construire, certificat ouvrant droit à l’obligation d’achat, etc…) ;
  • des enquêtes réalisées par les partenaires de l’ORCAE (notamment AURA-EE, l’ADEME, le réseau IERA et SINDRA) ;
  • des statistiques (par commune ou département par exemple) sur le parc réel, d’installations raccordées au réseau de distribution d’électricité.

L’ORCAE compare, commune par commune, type d’équipement par type d’équipement, et propriétaire ou maître d’ouvrage par maître d’ouvrage, les données disponibles dans chacune des bases de données et produit ainsi une liste détaillée d’installations ou à défaut une synthèse du parc installé par commune.

Ces données détaillées sont peu à peu croisées avec des statistiques réelles (notamment pour les installations reliées au réseau de distribution et de transport d’électricité) afin d’évaluer la fiabilité du recensement effectué.

3 types de filières de production d’énergie sont donc distingués :

Les filières classiques : il s’agit de la filière nucléaire et des centrales thermiques classiques, c'est-à-dire les centrales thermiques à combustible fossile (en région Auvergne-Rhône-Alpes, il s’agit surtout de centrales de cogénération gaz).

Les filières d’énergies renouvelables thermiques : solaire thermique, géothermie (et pompes à chaleur), biomasse solide, valorisation thermique du biogaz, incinération des déchets (par convention, 50% de cette valorisation énergétique des unités d’incinération de déchets urbains peut être considérée comme une énergie renouvelable).

Les filières d’énergies renouvelables électriques : solaire photovoltaïque, éolien, hydroélectricité, valorisation électrique des déchets et du biogaz.

Les paragraphes suivants précisent la méthodologie mise en œuvre pour chacune des filières de production d’énergie.

Production d'énergie au niveau régional

2.1    Energies fissiles et fossiles

Pour déterminer la production d’électricité fissile et fossile au niveau régional, l’ORCAE utilise les données publiées par RTE qui donnent pour la région la production et la puissance installée des centrales nucléaires et des centrales thermiques à combustible fossile.

Concernant la production de chaleur issue des énergies fossiles, l’ORCAE estime les productions des installations reliées à un réseau de chaleur. Ce calcul est effectué sur la base du mix énergétique des réseaux et de la chaleur totale livrée.

2.2    Les énergies renouvelables

2.2.1    Les énergies renouvelables électriques

L’ORCAE se base sur les données mises à disposition par RTE pour la production des énergies renouvelables électriques (hydraulique, solaire, éolien et autres sources d’énergie renouvelable électrique).

2.2.1.1    Hydroélectricité

Les données de production et de puissance du parc au niveau régional sont issues des données mises à disposition sur la plateforme ODRÉ ou Open Data réseaux énergies (www.opendata.reseaux-energies.fr).

NB : on alloue l’ensemble de la production (y.c. pompage) aux installations. On alloue par ailleurs la consommation des pompages aux 4 stations référencées et on les soustrait des productions.

2.2.1.2    Eolien

Les données de production et de puissance du parc au niveau régional sont issues des données mises à disposition sur la plateforme ODRÉ ou Open Data réseaux énergies (www.opendata.reseaux-energies.fr).

2.2.1.3    Photovoltaïque

Les données de production et de puissance du parc au niveau régional sont issues des données mises à disposition sur la plateforme ODRÉ ou Open Data réseaux énergies (www.opendata.reseaux-energies.fr).

2.2.1.4    Valorisation électrique des déchets et du biogaz

Pour la valorisation électrique des déchets et du biogaz, l’ORCAE consolide les données de production des installations régionales recensées par SINOE.

2.2.1.5    Valorisation électrique de la biomasse solide

La valorisation électrique issue de la biomasse solide est estimée à partir de la différence entre le total de la production ENR électrique régionale et les productions régionales des autres filières d’ENR électriques (hydraulique, éolien, PV, déchets et biogaz).

2.2.2    Les énergies renouvelables thermiques

2.2.2.1    Le bois et les autres biomasses solides

Les consommations d'énergie de bois (et autres biomasses solides) calculées à partir de la modélisation de la consommation d’énergie, par secteur, à climat réel permettent d’estimer la production d’énergie du bois énergie et des autres biomasses solides.

2.2.2.2    Le solaire thermique

Les données de production du parc solaire thermique sont issues du panorama de la chaleur renouvelable 2017.

2.2.2.3    Les pompes à chaleur (PAC)

Les données de production et de parc régional de pompes à chaleur individuelles ont été obtenu par une méthodologie utilisée par l’AREC Nouvelle-Aquitaine. On utilise comme données d’entrée :

  • l’historique du marché de pompes à chaleur de type aérothermie sur vecteur eau et géothermie fourni par Uniclima (cf. dossier de presse 2017 pour 2016) ;
  • le parc de maison principales individuelles disponible sur le site de l’institut national de la statistique et des études économiques (INSEE)
  • l’historique des productions nationales des pompes à chaleur individuelles issues des bilans Énergies renouvelables du Service de la donnée et des études statistiques (SDES).

Le parc de maisons individuelles étant seulement disponible jusqu’à 2015, les données 2016 ont été estimées en appliquant aux données 2015 le taux d’évolution médian sur la période 2005-2015 (même principe pour les années entre 2002 et 2004 absentes de l’historique).

Ensuite, on répartit les ventes nationales de pompes à chaleur sur la région Auvergne-Rhône-Alpes au prorata du taux de maisons individuelles par département de la région et par année. On estime par la suite le parc de pompes à chaleur en cumulant la part de la région dans les ventes nationales de 2002 à 2016.

Pour la production, on multiplie le parc annuel par le ratio moyen de production par unité sur la période 2005-2011 qui est de 1.91 tep.

2.2.2.4    Valorisation thermique des déchets et du biogaz

Pour la valorisation thermique des déchets et du biogaz, l’ORCAE consolide les données de production des installations régionales recensées par SINOE.

Production d'énergie locale

En 2019 les opérateurs de l’ORCAE travaillent sur une mise à jour importante des données locales de production d’énergie. La méthodologie sera actualisée à l’issue de cette phase de mise à jour (d’ici fin 2019), pour intégrer les dernières modifications.

3.1    Energies fissiles et fossiles

Pour déterminer la production d’électricité des centrales thermiques et des centrales nucléaires, l’ORCAE utilise les données publiées par RTE qui donnent pour la région la production et la puissance installée des centrales nucléaires et des centrales thermiques à combustible fossile. Les données sont désormais disponibles au niveau départemental avec cependant quelques données confidentielles.

Les puissances et productions de chaque site nucléaire sont en accès public en ligne. Concernant les énergies fossiles, l’ORCAE estime les productions des installations reliées à un réseau de chaleur. Ce calcul est effectué sur la base du mix énergétique du réseau et de la chaleur totale livrée.

Il n’existe qu’une centrale thermique importante en Auvergne-Rhône-Alpes : la centrale thermique au gaz de Bayet. Néanmoins, quelques petites centrales thermiques au fioul ou au gaz sont mises en route pour couvrir les besoins de la « pointe » électrique, en hiver notamment. Il s’agit de centrales qui peuvent être mises en route très rapidement et arrêtées tout aussi rapidement, comme par exemple les deux centrales au fioul appartenant à la Régie d’Allevard.

Ces données de production d’éventuelles centrales de pointe en Auvergne-Rhône-Alpes et leurs lieux d’implantation ne semblent pas facilement accessibles.

Pour l’élaboration du diagramme de Sankey, l’ORCAE a fait l’hypothèse que la moitié du combustible utilisé était du gaz et l’autre moitié du fioul.

3.2    Les énergies renouvelables

3.2.1    La biomasse

La biomasse est constituée de 3 familles :

  • Le bois énergie (et les autres biomasses solides, cependant très minoritaires, comme par exemple les résidus de cultures agricoles) ;
  • Le biogaz ;
  • Les biocarburants.

A partir de la biomasse, différentes énergies peuvent être produites :

  • De la chaleur ;
  • De l’électricité ;
  • Du gaz renouvelable ;
  • Du carburant.

Certaines installations produisent chaleur et électricité par cogénération.

3.2.2    Le bois énergie

L'ORCAE effectue deux suivis différents de l'utilisation du bois pour des besoins énergétiques :

  • La modélisation des consommations d'énergie permet d’estimer la consommation de bois énergie, tout combustible confondu (bois-bûche, granulés de bois, plaquettes forestières) pour chaque secteur d'activité, à climat réel ;
  • En parallèle, un suivi du parc d'installations automatiques au bois (granulés et plaquettes notamment) est fait. Celui-ci s'appuie sur 2 sources de données disponibles : les subventions accordées par la région Auvergne-Rhône-Alpes ou l’ADEME pour le développement de la filière et le recensement des installations effectué par les différents acteurs en charge du suivi et du développement de la filière (région Auvergne-Rhône-Alpes, ADEME, réseau IERA, interprofessions du bois) ;

3.2.3    Le biogaz

Le biogaz est un gaz constitué majoritairement de méthane (CH4) – gaz à fort pouvoir de réchauffement climatique – et de dioxyde de carbone (CO2). La valorisation du biogaz permet d’éviter l’utilisation de sources d’énergies fossiles et l’émission de méthane dans l’atmosphère.

Le biogaz peut être utilisé pour produire de la chaleur soit en utilisation directe dans une chaudière ou en production combinée d’électricité et de chaleur par cogénération. Epuré, il devient du biométhane pouvant être injecté dans le réseau de gaz.

L'ORCAE recense 5 types d'installations produisant du biogaz (caractérisées par les intrants valorisés) :

  • Les installations de stockage des déchets non dangereux (ISDND) traitant la matière organique présente dans les déchets urbains ;
  • Les stations d’épuration (STEP) produisant du biogaz généralement valorisé thermiquement ;
  • Le tri mécano-biologique (TMB) permettant également de valoriser la matière organique ; présente dans les ordures ménagères. Une cogénération est systématiquement associée
  • La méthanisation industrielle : le biogaz est issu de la valorisation d’effluents industriels (boues, effluents de l’agro-alimentaire, lacto-sérum, matières stercoraires) ;
  • La méthanisation agricole et territoriale valorisant des intrants variés, principalement issus du monde agricole (fumier, lisier, bio-déchets, déchets verts, déchets de restauration…).

Les principales sources de données de l'ORCAE sont :

  • Le recensement régulier effectué par AURA-EE en région Auvergne-Rhône-Alpes ;
  • La base SINOE.

3.2.4     Les agro-carburants

L’ORCAE ne fait pas d’observation de la production d’agro-carburants.

3.2.5    Les déchets

Lors de l'incinération des ordures ménagères, les usines de traitements des déchets produisent de la chaleur et/ou de l'électricité qui peuvent-être valorisées de différentes manières :

  • Autoconsommation (chaleur + électricité) ;
  • Réseau de chaleur local (chaleur) ;
  • Industriels à proximité (chaleur) ;
  • Revente au réseau d'électricité (électricité).

Les principales sources de données de l'ORCAE sont :

  • Le recensement régulier effectué par AURA-EE en région Auvergne-Rhône-Alpes ;
  • La base SINDRA.

3.2.6    Le solaire thermique

 L’ORCAE recense ces installations de façon individuelle, selon la classification suivante :

  • Chauffe-eau solaire collectif (ST-CESC) ;
  • Chauffe-eau solaire individuel (ST-CESI) ;
  • Piscine solaire (ST-Piscine solaire) ;
  • Plancher solaire collectif (ST-PSC) ;
  • Plancher solaire individuel (ST-PSI) ;
  • Séchage solaire des fourrages (ST-Séchage) ;
  • Système solaire combine collectif (ST-SSCC) ;
  • Système solaire combine individuel (ST-SSCI).

La principale source de données concernant cette filière de production est celle de la base de subventions accordées par la région Auvergne-Rhône-Alpes. En effet, aucun dispositif réglementaire ne permet de recenser actuellement, de façon exhaustive, les installations présentes sur un territoire.

Ces sources de données n’étant plus exhaustives, pour ces dernières années, l’ORCAE utilise les données SDES/Observ’ER pour chiffrer la surface installée et la production des panneaux solaires thermiques. Cela permet en outre d’effectuer des comparaisons avec les autres régions et avec la moyenne française. Les surfaces installées et productions locales sont déterminées en répartissant le total régional en fonction du nombre de résidences principales sur le territoire.

3.2.7    La géothermie et les Pompes à Chaleur (PAC)

On peut différencier 4 types de pompes à chaleur :

  • Les pompes à chaleur avec capteurs verticaux ;
  • Les pompes à chaleur de surface ou sol/sol avec capteurs horizontaux ;
  • Les pompes à chaleur collectives sur nappe ;
  • Les pompes à chaleur individuelles eau/eau ou air/eau.

Actuellement, l’ORCAE ne produit des données que pour les PAC individuelles.

Les pompes à chaleur individuelles

Elles représentent la plus grosse part d’installations en nombre. L’ORCAE utilise la méthodologie employée par l’AREC Nouvelle-Aquitaine. Cette méthodologie consiste à récupérer les données statistiques nationales de l’AFPAC et d’Uniclima indiquant le nombre de PAC vendues dans l’année par type d’installation. L'INSEE fournit le nombre de maisons individuelles pour la France métropolitaine et par département. Les données n'étant pas disponibles pour toutes les années, on estime les données manquantes grâce au taux d'évolution national du nombre de maisons individuelles. On obtient la part de maisons individuelles par département par rapport au nombre total de maisons individuelles en France métropolitaine. On applique ce taux de maisons individuelles au nombre de PAC vendues dans l'année (données AFPAC), ce qui permet d'obtenir un nombre de PAC total par département et par année. Le SDES fournit dans son bilan des énergies renouvelables, la quantité de consommation de chaleur renouvelable issue des PAC (la consommation de chaleur renouvelable est égale à la chaleur totale produite dont on retire la consommation d'électricité utilisée pour la produire). On peut ainsi obtenir une production moyenne annuelle par installation et donc par département grâce au nombre de PAC. Pour estimer la production des PAC par département, le ratio moyen de production sur la période 2005-2011 est utilisé, soit 1,9 tep/installation.

Les données de production sont calculées sur la base de ratios par type d’installation et pour le niveau local, en fonction du nombre de résidences principales.

Ces données pourraient être complétées pour les autres types de PAC. Les paragraphes ci-dessous donnent quelques indications méthodologiques.

Les pompes à chaleur avec capteurs verticaux et horizontaux

Les données sont issues des aides de l’ADEME et plus récemment du Fonds Chaleur. De plus, le dossier est soumis à autorisation (avec étude d'impact et enquête d'utilité publique) dès que l'un des forages dépasse la profondeur de 100 m ou que la puissance thermique cumulée des pompes à chaleur à installer dépasse un certain seuil. On peut, à partir de ces déclarations, estimer ainsi une puissance par mètre linéaire, en fonction du type de sol et de la profondeur. La production est ensuite calculée sur la base du coefficient de performance de ce type d’installation (ratio moyen).

Les pompes à chaleur collectives sur nappe

Les installations sont soumises à déclaration, dès que la profondeur du forage dépasse 10m. Une piste en cours de d’expertise consisterait à exploiter les demandes d’autorisation de captage d’eau collectées par le BRGM (Bureau de Recherches Géologiques et Minières). Des données telles que l'emplacement des sites ou la profondeur de forage sont disponibles en ligne. La puissance peut ensuite être extrapolée en appliquant un débit nominal de 3m3/h.

3.2.8    L’hydroélectricité

L'hydroélectricité utilise la force motrice des cours d'eau et chutes pour la transformer en électricité.

On distingue la petite hydroélectricité (installations de moins de 10 MW) de la grande hydroélectricité (installations supérieures à 10 MW). Depuis le bilan de production édition 2017 (données 2015 et antérieures), l’ORCAE propose une distinction supplémentaire : puissance supérieure ou inférieure à 4,5 MW.

L'état du parc d'installations hydroélectriques est mis à disposition de l'ORCAE par la DREAL et complété par d’autres sources d’information.

L'ORCAE estime, à partir du type d'installation, le productible de chacune des installations et le croise avec les données réelles de production hydroélectrique régionale mise à disposition par RTE.

La production issue des pompages n’est pas comptabilisée.

Pour déterminer le nombre d’installations et la puissance à l’échelle communale, l’ORCAE utilise les sources suivantes :

  • DREAL ;
  • RTE (2015), donnant la date de mise en service ;
  • SDES (2015) ;
  • Enedis (2015) ;
  • Base de données de l’ORCAE.

L’estimation de la production hydraulique au niveau local s’effectue à partir de la puissance réelle d’une installation.

Cette puissance réelle est elle-même déterminée à partir de la puissance maximale brute (PMB) de chaque installation : la puissance réelle représente 80 % de la PMB.

La production théorique est alors calculée selon le nombre d’heures de fonctionnement de l’installation. Pour chaque département on dispose de la production 2015 (données RTE) et pour l’ensemble de la région Auvergne-Rhône-Alpes des productions 2008 à 2014. On détermine des coefficients de calage départementaux pour l’année 2015 (production/puissance = coeff = nb heures de fonctionnement). On réutilise ces coefficients 2015 pour les années 2008-2014 en les ajustant pour bien retomber sur la production régionale de l’année.

Contrairement aux années précédentes, on alloue l’ensemble de la production (y.c. pompage) aux installations. On alloue par ailleurs la consommation des pompages aux 4 stations référencées et on les soustrait des productions.

3.2.9    L’éolien

Pour déterminer le nombre d’installations et la puissance à l’échelle communale, l’ORCAE utilise les sources suivantes :

  • RTE ;
  • SDES ;
  • Base de données ORCAE.

Grand éolien

La production éolienne est fonction d’un temps de fonctionnement à pleine puissance, ce temps étant fonction du vent et de la maintenance des installations. Ce temps de fonctionnement est calculé à partir d’un ratio régional, d’après les données fournies par RTE, en divisant la production par la puissance installée.    

Petit éolien

Actuellement, il n’existe pas de recensement exhaustif au niveau régional. En effet, les installations ne nécessitent pas toutes un permis de construire (obligatoire au-delà d’une hauteur de 12m) et ne bénéficient pas toutes d’aide de la Région. Les sources de données disponibles sont d’une part, la DREAL qui a collecté jusqu’en 2007 les certificats d’obligation d’achat (CODOA) et d’autre part AURA-EE qui a mené une enquête auprès des maîtres d’ouvrage, et des lauréats de l’appel à projet de la Région Rhône-Alpes, en 2010.

Pour déterminer le productible, comme pour l’hydraulique, un coefficient de calage est attribué par département, sur la base de : production/puissance = coeff = nb heures de fonctionnement.

3.2.10    Le photovoltaïque

La capacité installée du parc photovoltaïque est connue grâce aux données mises à disposition par Enedis, aux données publiées par le SDES et aux données dont disposait l'ORCAE avant le développement fort de cette filière.

L’ORCAE dispose de productions départementales fournies par RTE, ainsi que des productions pour une partie des communes par Enedis. L’ORCAE alloue la production restante aux communes non renseignées par Enedis via un coefficient départemental exprimé en kWh/kWc.

Ce coefficient est différent pour chaque département. Il est calculé en faisant le rapport entre "Production restante (c'est à dire la production départementale RTE moins la somme des productions des communes renseignées par Enedis)"/"puissance déclarée sans production allouée". Ce coefficient départemental est appliqué pour toutes les communes dont nous n'avons pas de production Enedis.

Le ratio de production est donc différent par département, et cela pour deux raisons majeures :

  • La puissance installée dans l’année ne produit pas son maximum annuel (1100 kWh/kWc) tout simplement parce qu’elle n’a pas de production sur 12 mois ;
  • La structure du parc PV par département : il peut être très diffus (ex Savoie) ou alors composé de très grosses installations (ex Cantal).

[Mise en page : juin 2019]