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Équipe projet
Dr. Mueller, Michel
Dr. Duc, Laurence
Bühler, Reto
Dr. Perch-Nielsen Sabine
Siegrist, Robert
Ernst Basler + Partner AG
Zollikerstrasse 65
8702 Zollikon
Suisse
Téléphone +41 44 395 11 11
info@ebp.ch
www.ebp.ch
Imprimé: avril 28, 2014; Numéro de rapport: 212034/CE1
20140428_Concepte-energetique-GP-VMA.docx
Table des matières
1 Introduction ..................................................................................................................... 1
1.1 Objectifs ................................................................................................................ 1
1.2 Méthodologie ........................................................................................................ 2
1.3 Périmètre d’étude .................................................................................................. 3
2 Documentation de base ................................................................................................... 5
2.1 Base légales et documents de planification stratégiques .......................................... 5
2.2 Résumé des informations importantes des documents de planification
stratégiques ........................................................................................................... 6
3 Etat des lieux ................................................................................................................... 9
4 Estimation de la demande énergétique ........................................................................... 16
4.1 Approche pour l’estimation de la demande ........................................................... 16
4.2 Scénario Grand Projet VMA .................................................................................. 16
4.3 Besoins en énergie des bâtiments et taux d‘assainissement .................................... 18
4.4 Demande énergétique 2035 ................................................................................. 19
4.5 Demande énergétique par secteur ........................................................................ 22
5 Valorisation des énergies renouvelables .......................................................................... 24
5.1 La géothermie ..................................................................................................... 24
5.2 L’énergie solaire thermique .................................................................................. 27
5.3 L’énergie photovoltaïque ...................................................................................... 27
5.4 L’énergie éolienne ................................................................................................ 29
5.5 Le bois ................................................................................................................. 30
5.6 Le biogaz ............................................................................................................. 31
5.7 L’hydrothermie .................................................................................................... 31
5.8 Rejets thermiques ................................................................................................ 32
5.9 Opérations en cours et opportunités ..................................................................... 34
5.10 Ressources renouvelables disponibles .................................................................... 35
6 Synthèse ........................................................................................................................ 37
6.1 Leviers d’action « demande » ............................................................................... 37
6.2 Leviers d’action « offre » ...................................................................................... 37
6.3 Vision stratégique ................................................................................................ 38
1
1 Introduction
1.1 Objectifs
1.1.1 Objectifs généraux
Selon CSD (2013), l'objectif principal est de trouver une stratégie pour un approvisionnement
énergétique durable, en termes économiques, de compatibilité environnementale et de fiabilité.
La nécessité d’organiser une société qui maitrise ses ressources tout en assurant les moyens de
son progrès implique, d’une part, un large recours aux énergies renouvelables afin de réduire la
part du fossile et, d’autre part, une diminution importante de nos besoins finaux en énergie tout
en garantissant l’épanouissement et la qualité de vie de chacun.
Les objectifs pour le canton de Genève dans le secteur de l’énergie sont décrits dans la Concep-
tion Générale de l’Energie 2013 (CGE). Les objectifs énergétiques mentionnés dans la CGE sont
en cohérence avec la vision de la société à 2000 watts visant :
L’utilisation rationnelle de l‘énergie et des matériaux,
la réduction de la consommation d'énergie d’un facteur 2 à 3,
le remplacement à grande échelle de l’énergie fossile par des énergies renouvelables,
la production d’environ 90% de l’électricité par des sources renouvelables et l’abolition de
l’utilisation de l’énergie nucléaire,
la mise en place d’infrastructures «écologiques» (transports publics, mobilité douce, cen-
trales d’énergie, nombre restreint de parkings, etc.) et
l’encouragement de nouvelles formes de vie: «utiliser plutôt que posséder».
1.1.2 Objectifs spécifiques
Selon le Plan directeur (cf. Fiche D02), l’aménagement du territoire doit être coordonné avec la
politique énergétique cantonale. Dans le cadre des grands projets d’aménagement, l’Office can-
tonal de l’énergie souhaite atteindre des objectifs ambitieux, en mettant l’accent sur des sys-
tèmes à haute efficacité énergétique et sur un basculement massif vers les énergies renouve-
lables. Les objectifs spécifiques sont les suivants :
Prôner l’exemplarité des Grands Projets comme lieux de mise en œuvre de concepts énergé-
tiques territoriaux novateurs (projets pilotes),
valoriser de manière intensive les énergies renouvelables présentes sur le périmètre des
Grands Projets (stratégies énergétiques) et fournir un soutien au périmètre élargi, souvent
2
fortement contraint (moins disposé aux changements dans une vision « Société à 2000
watts »),
planifier les stratégies d’approvisionnement et les infrastructures,
identifier les possibilités de mise en réseau des énergies renouvelables (dans un contexte
régional) et
identifier les acteurs, leurs rôles, leurs moyens d’action et le phasage de ces derniers.
1.1.3 Priorités des objectifs et mesures
Le vrai défi dans le périmètre du Grand Projet Vernier-Meyrin-Aéroport (VMA) consiste à réduire
la consommation d'énergie fossile lié au chauffage. La priorité des objectifs et des mesures cor-
respondantes est définie comme suit:
1. Augmenter l’efficacité énergétique par l’introduction de systèmes à très haute performance
énergétique (THPE équivalent au standard Minergie) en valorisant l’infrastructure existante et
donc en incorporant significativement l’énergie grise1)
2. Valoriser les rejets thermiques (anergie)
3. Couvrir les besoins en exergie par des énergies renouvelables locales
1.2 Méthodologie
Le développement de la vision énergétique stratégique se base sur l’estimation de la demande et
de l’offre énergétique pour le périmètre du Grand Projet VMA (voire Figure 1). Les scénarios et
les éléments de base sous-jacents sont décrits ci-dessous. Grâce aux travaux réalisés dans les
phases précédentes du projet, il existe d’ores et déjà des données de base diverses et détaillées.
Ces données sont présentées et décrites dans le chapitre suivant. La situation actuelle sur la-
quelle se base l’estimation de la situation pour l’année 2035 est ensuite examinée. Dans les cha-
pitres suivant, le développement de la demande énergétique jusqu’à 2035 est estimé et les po-
tentiels futurs de production énergétique renouvelable sont identifiés. La vision stratégique pour
2035 est élaborée grâce à la mise en parallèle de la demande estimée et de l’offre attendue.
1) Selon la norme SIA 2032 l’énergie grise correspond à plus de 50% de l’énergie de chauffage d’un bâtiment de logements de 7
étages chauffé de manière classique sur le territoire suisse.
3
Figure 1 : Schéma de l’approche méthodologique choisie.
1.3 Périmètre d’étude
Le périmètre d’étude correspond au périmètre du GP VMA (cf. Figure 2).
4
Figure 2 : Périmètre d’étude du GP VMA avec les secteurs priorisés et non priorisés.
5
2 Documentation de base
2.1 Base légales et documents de planification stratégiques
2.1.1 Lois et réglementations fédérales
Loi sur l’énergie (LEne, 1998)
Ordonnance sur l’énergie (OEne, 1998)
Ordonnance sur les mesures en faveur de l’utilisation rationnelle de l’énergie et du recours
aux énergies renouvelables (1992)
Loi sur la réduction des émissions de CO2 (Loi sur le CO
2, 2011)
2.1.2 Lois et réglementations cantonales
Loi sur l'énergie (LEn L2 30, 1986)
Loi sur les constructions et les installations diverses (LCI L 5 05, 1988)
Règlement d'application de la loi sur l'énergie (REn L 2 30.01, 1988)
Règlement d'application de la loi sur les constructions et les installations diverses (RaLCI L 5
05.01, 1978)
2.1.3 Documents de planifications
Plan directeur cantonal de l’énergie 2005-2009, Service cantonal de l’énergie, République et
Canton de Genève
Conception Générale de l’Energie (CGE 2013), Service cantonal de l’énergie, République et
Canton de Genève
Etude énergétique stratégique, Communauté de Communes du Pays de Gex et PACA Ge-
nève – Saint-Genis – Gex, CSD Ingénieurs, 4 février 2013
Ville de Vernier, Plan Directeur des Energies :
- Rapport de synthèse, 13 février 2014
- Rapport de la partie 2.2 : Analyse et comparaison des scénarios énergétiques, selon des
critères énergétiques, environnementaux et économiques, 30 janvier 2014
- Rapport de la partie 2.1 : Analyse des options énergétiques par secteur et définitions des
scénarios, 29 octobre 2013
- Rapport de la 1ère
partie : Etat des lieux, 13 février 2014
6
Commune de Meyrin, Plan Directeur Communal de l‘Energie, 7 juin 2011
Concept cantonal de la protection de l’environnement, 5 avril 2001 (nouvelle version en
préparation)
Concepts énergétiques territoriaux n° 2013-06 A et B relatifs aux PLQ 29906, Chemin du
Ruisseau, 4 avril 2013
Concept énergétique territorial n° 2011-07, Evaluation du potentiel géothermique de la
nappe de Montfleury, 20 décembre 2011
2.2 Résumé des informations importantes des documents de planification straté-
giques
Les documents de planification les plus importants pour le périmètre du Grand Projet VMA sont
résumés dans le tableau ci-dessous. Ces documents représentent une source d’informations
essentielle, ainsi que les conditions cadres nécessaires pour comprendre les principes régissant le
développement de la demande et de l’offre énergétique et donc pour pouvoir élaborer une stra-
tégie relative à l’alimentation énergétique.
Document Détails
CSD, 2013
Etude énergétique straté-
gique, Communauté de
Communes du Pays de Gex
et PACA Genève - Saint-
Genis - Gex
Périmètre d’étude : Pour l’élaboration des stratégies, trois secteurs aux caractéris-
tiques énergétiques différentes ont été définis: Secteur périphérique, secteur Rhône-
Sud, secteur central. Les communes de Vernier et de Meyrin sont comprises dans le
secteur central.
Notions de base développées : L’étude donne une estimation des besoins et de la
structuration de la demande en énergie thermique à l’horizon 2030, et une identifica-
tion des ressources disponibles et de leur potentiel.
Implications stratégiques : A l’échelle du secteur central, on constate un déficit de
chaud haute température (HT) signifiant et un excédent de chaud basse température
(BT). Afin de répondre à l’excédent de besoins en chaleur HT après valorisation du po-
tentiel solaire, les 2 stratégies de principe suivantes ont été définies:
Valorisation des ressources renouvelables basse température pour une utilisa-
tion haute température
Valorisation optimisée des ressources fossiles (CCF)
A partir de ces 2 stratégies de principes, une première tentative de définition d’une
stratégie optimisée a été élaborée.
Vernier, 2014
Ville de Vernier, Plan Direc-
teur des Energies
Périmètre d’étude : Le périmètre de la commune de Vernier comprend les secteurs
suivants du Grand Projet VMA: secteur C, secteur D, secteur E („Etang“), secteur H
(„Corbillettes“), secteur I, secteur J, secteur K („Vernier Gare“), partiellement secteur A
(„Entrée de ville“)
Notions de base développées : Le bilan énergétique est établi et caractérise les con-
sommations et les besoins actuels :
7
La répartition des consommations montre une prédominance des besoins de
chaleur (chauffage et ECS).
La part renouvelable globale au niveau des besoins des bâtiments est très
faible montrant une forte dépendance de la Vernier aux énergies fossiles.
Les ressources et infrastructures ont été analysées qualitativement et quantitativement.
3 scénarios d’utilisation rationnelle de l’énergie et d’approvisionnements sont élaborés :
Scénario tendanciel : scénario conforme aux perspectives d’évolution selon les
tendances récentes (standards énergétiques, taux de rénovation, modes
d’approvisionnement).
Scénario ambitieux-centralisé: options énergétiques basées sur les ressources
renouvelables en mettant l’accent sur le développement de réseaux ther-
miques.
Scénario ambitieux – décentralisé: valoriser les filières d’approvisionnement lo-
calisées (PAC-air, géothermie) sans mettre l’accent sur le développement de
réseaux thermiques.
Implications stratégiques : Recommandations pour une stratégie globale:
Inciter une forte rénovation du parc de bâtiments existants afin, d’une part, de
diminuer les besoins en énergie et d’autre part de permettre la mise en place
dans les bâtiments rénovés de systèmes à basse ou moyenne température,
permettant une valorisation efficace d’énergies renouvelables.
Mettre à disposition de tous, des ressources renouvelables qui peuvent être
très localisées (solaires et sondes géothermiques, air) ou distribuées à travers
des réseaux d’échange et des réseaux CAD, étudier les possibilités de syner-
gies entre les utilisateurs ayant des types de besoins différents.
Meyrin, 2011
Commune de Meyrin, Plan
Directeur Communal de
l‘Energie
Périmètre d’étude : e périmètre de la commune de Meyrin comprend les secteurs
suivants du Grand Projet VMA: secteur B („Cointrin Ouest“), secteur F („Pré-bois“),
secteur G („Cointrin Est“), partiellement secteur A („Entrée de ville“)
Notions de base développées : Le bilan énergétique de la commune Meyrin est
établi et les gros consommateurs sont identifiés. Les besoins futurs et l’inventaire des
énergies disponibles ont été estimés à partir des consommations énergétiques actuelles
et en prenant en compte les considérations sur le développement de la Commune.
Implications stratégiques : Trois leviers d’action concernant l’énergie thermique sont
identifiés :
Raccordement au CAD
Solaire thermique
Assainissement du parc immobilier
Scénario : CAD + Assainissement du parc immobilier + objectif solaire
CET 2013-06
Chemin du Ruisseau 1,
Meyrin (PLQ 29906)
Périmètre d’étude : Ce CET concerne le secteur du PLQ 29906, situé sur la commune
de Meyrin et actuellement occupé par 3 bâtiments. Le secteur du PLQ 29906 fait partie
du secteur A « Entrée de ville » du périmètre du Grand Projet VMA.
Notions de base développées : Dans le CET, les besoins énergétiques future sont
évalués et les principales ressources locales disponibles sont identifiées (la géothermie et
8
l’énergie solaire). Le PLQ est desservi par le chauffage à distance de Meyrin et se trouve
potentiellement dans la future zone d’approvisionnement du réseau d’amenée d’eau
du lac « GeniLac ».
Implications stratégiques : Deux stratégies énergétiques sont recommandées : en
priorité la stratégie « solaire + réseau d’amenée d’eau du lac », et alternativement la
stratégie « solaire + géothermie »
CET 2011-07
Evaluation du Potentiel
Géothermique de la Nappe
de Montfleury
La nappe de Montfleury est la nappe souterraine ayant le potentiel géothermique le
plus important du canton de Genève, sans conflit d’utilisation avec une exploitation en
eau potable.
Les simulations révèlent que le potentiel de production de chaleur et de froid pour
l’ensemble de la nappe (y compris les zones non constructibles) est de l’ordre de 150
GWh/an. En ne tenant compte que des zones constructibles situées au droit de la
nappe (45% de la surface totale), le potentiel est de 70 GWh/an. Il est enfin d’environ
20 GWh/an si on ne considère que les zones industrielles du secteur (13% de la surface
totale de la nappe).
Seul un petit bras secondaire de la nappe de Montfleury se trouve sur le périmètre du
Grand Projet. Son potentiel pour la production énergétique n’est pas clair. Une investi-
gation détaillée a été lancée au travers du CET 2011-07.
Tableau 1 : Détails des documents de planification stratégiques
9
3 Etat des lieux
3.1.1 Bâtiments
Le bâti existant est en mauvais état et l’assainissement des bâtiments existants est primordial.
Selon la figure ci-dessous, la consommation en énergie fossile est élevée, particulièrement dans
les quartiers de villas et dans les zones commerciales qui ne sont pas reliées au réseau de chauf-
fage à distance (CAD).
Figure 3 : Carte des consommations en énergie fossile (source: Office cantonal de l’énergie)
Le taux d’assainissement énergétique du tissu bâti existant est actuellement inférieur à 1%. Pour
le Grand Projet Châtelaine, un taux de rénovation actuel de 0.4% par année a été estimé. Selon
le scénario «volontariste » de CSD (2013), un taux 2.5% par année devrait être réalisable, si des
mesures adéquates et ambitieuses sont identifiées. Ainsi, pour pouvoir atteindre un taux élevé
d’assainissement, des mécanismes économiques, législatifs, ainsi qu’une approche sociologique
poussée devront être mis en places. Les obstacles les plus communs au renouvellement du parc
bâti sont le manque d’information des propriétaires privés concernant les possibilités
d’assainissement de leur bien immobilier, ainsi qu’un certain découragement concernant
l’ampleur des travaux, les risques de dégâts lors des travaux d’assainissement et l’investissement
financier. Dans l’objectif d’atteindre un taux d’assainissement élevé, il sera nécessaire
10
d’organiser des réunions d’information, de promotion et de conseils à l’attention des proprié-
taires privées, comme il en a déjà été organisées sur les communes de Vernier et de Meyrin. Lors
de ces réunions, les propriétaires seront informés sur les possibilités techniques d’assainissement,
mais également sur les plateformes de conseil et les instruments financiers à disposition pour les
aider dans la réalisation et le suivi de tels travaux.
Les subventions fédérales, cantonales communales et privées existantes devront être activement
appliquées pour la rénovation des bâtiments existants (p.ex. Le Programme Bâtiments + bonus
cantonal, ChèqueBâtimentEnergie, Programme éco21, Fond communal énergie Meyrin). De
nouveaux programmes de subventions communaux pourraient également être mis en place. Ces
subventions doivent impérativement être intégrées à une stratégie globale traitant à la fois les
nouveaux logements et ceux existants dans le périmètre du projet.
Les communes ont également une influence importante sur ce taux. Elles peuvent jouer le rôle
d’exemple grâce à l’assainissement actif des bâtiments communaux. Vernier et Meyrin ont déjà
fait un grand travail dans cette direction.
Finalement, la Loi cantonale sur l’énergie prévoit le contrôle de la consommation d'énergie de
tous les bâtiments. En cas de dépassement des prescriptions applicables en termes d'isolation
thermique, de préparation d'eau chaude sanitaire, d'aération, d'éclairage, de chauffage et de
climatisation, l’autorité compétente peut alors ordonner au propriétaire de réaliser, à ses frais,
un audit énergétique et des mesures raisonnables. L’application renforcée de la Loi permettrait
également d’augmenter le taux de renouvellement. La Loi sur l’énergie cantonale impose une
«haute performance énergétique (HPE)» pour les logements neufs. Pour les Grand Projets,
même une « très haute performance énergétique (THPE) » est souhaitée. Comme les investisse-
ments nécessaires pour passer de HPE à THPE semblent souvent disproportionnés par rapport au
gain énergétique réel, il reste à vérifier, si pour des exemples concrets, il ne serait pas plus judi-
cieux d’investir cette différence soit dans l’assainissement du parc bâti existant, soit dans le dé-
veloppement d’infrastructures d’énergies renouvelables et/ou de réseaux d’énergie.
En outre, la Loi sur l’énergie impose un préchauffage de l’eau chaude sanitaire (ECS) par de
l’énergie renouvelable à hauteur de 30% des besoins (énergie solaire thermique, pompe à cha-
leur géothermique, récupération de chaleur).
11
De nombreux bâtiments existants sur le périmètre du Grand Projet VMA sont dans un mau-
vais état énergétique. Une condition indispensable à l’alimentation énergétique durable du parc
bâti est l’amélioration énergétique des bâtiments existants. Pour ce faire deux leviers d’action
principaux ont été identifiés:
1. Assainissement forcé des bâtiments existants
2. Démolition des bâtiments existants et remplacement par des nouvelles constructions à
haute efficacité énergétique
3.1.2 Chauffages
Selon la figure ci-dessous, il existe dans le périmètre du projet une majorité de chaudière au gaz
naturel ou à mazout. Dans les secteurs du périmètre où le réseau CAD n’est pas présent, chaque
maison possède généralement sa propre chaudière. Par conséquent, les chaudières ont des puis-
sances relativement faibles, soit généralement inférieure à 50 kW.
En ce qui concerne la consommation en énergie fossile et les émissions de CO2, les chaudières
représentent des sources importantes. Les émissions de CO2 des chaudières à mazout sont parti-
culièrement élevées.
Dans ce contexte, le vrai défi énergétique du Grand Projet VMA concerne le chauffage des bâ-
timents existants et la réduction de la consommation d'énergie fossile. La substitution des chau-
dières à mazout est donc de première importance.
La description de la situation actuelle démontre une dépendance claire aux énergies fossiles,
d’une part par le raccordement aux réseaux CAD présents sur le périmètre et alimentés par des
énergies fossiles et d’autre part par la présence majoritaire de chaudière au gaz naturel ou à
mazout individuelles dans les quartiers résidentiels à faible densité.
L’utilisation d’énergies renouvelables pour la production de chaleur et de froid est encore peu
marquée sur le périmètre.
12
Figure 4 : Carte des chaudières (source: Office cantonal de l’énergie, SITG)
3.1.3 Climatisations
Selon la Loi cantonale sur l’énergie, les climatiseurs sont généralement interdits et nécessitent
des autorisations exceptionnelles. Selon la figure ci-dessous, il existe dans le périmètre des clima-
tiseurs correspondant à des rejets thermiques considérables.
13
Figure 5 : Carte du système de chauffage à distance et des climatisations
(source: Office cantonal de l’énergie, SITG)
3.1.4 Réseau de chauffage à distance (CAD)
Le réseau CAD alimente une partie du périmètre, en particulier le secteur des Avanchets com-
prenant 2'400 appartements, soit environ 60% des appartements au sein du périmètre. Le ré-
seau CAD est alimenté par la centrale thermique du Lignon produisant de la chaleur principale-
ment à partir de gaz naturel pour une puissance thermique de 109 MW et une production an-
nuelle d’environ 140 GWh (CSD, 2013).
Selon la stratégie des Services Industriels de Genève (SIG), la centrale du Lignon va devenir un
grand centre de production d’énergie renouvelable. Dans une première étape (2012), la centrale
a été connectée au réseau thermique de l’incinérateur (CADIOM). La chaleur de l’incinération
des déchets peut ainsi être utilisée pour le chauffage et la production d’eau chaude sanitaire
(ECS). Les rejets thermiques de l’incinérateur dans le Rhône ont pu être considérablement ré-
duits.
Selon CSD (2013), la longueur du réseau CAD est d’environ 33 km à Meyrin et 21 km à Vernier.
L’indice de la consommation d’énergie thermique par kilomètre de réseau est bon (1.0 à 1.1
MW/km). Ceci indique que l’extension du réseau est économiquement viable dans le secteur.
14
Figure 6 : Réseau de chauffage à distance, source SIG (traits rouges = conduites CAD en
service, traits bleus = conduites en projet, comme par exemple aux alentours de
Palexpo).
Les zones vertes sont les zones où les SIG proposent une offre de raccordement
CAD pour toutes les demandes de plus de 200 kW. Les zones bleues sont les
zones concernées par un projet de réseau CAD (ou hydro-thermique) de quartier
(source : SIG)
3.1.5 Réseaux de distribution de gaz
Selon les informations des SIG, le réseau de gaz naturel couvre 95% des zones bâties du canton,
soit 98% du potentiel thermique du canton. Le réseau de gaz naturel existant sera maintenu
dans le futur. Par contre, aucune extension supplémentaire n'est planifiée. Hors des zones com-
portant des réseaux thermiques, la stratégie est de densifier, soit de connecter un nombre plus
élevé de consommateur (p.ex. substitution des chaudières à mazout). Les quartiers sont et se-
ront donc connectés soit au réseau CAD soit au réseau de gaz (une alimentation en parallèle
n’est pas considérée comme faisable/ économique).
15
Actuellement, une petite portion de biogaz est ajoutée au gaz naturel. Les SIG envisage de subs-
tituer le plus possible de gaz naturel par du biogaz (cf. projet Pôle Bio).
Selon les informations des SIG, tous les tarifs de gaz naturel comprennent les frais pour la com-
pensation du CO2.
Figure 7 : Réseau existant de gaz naturel du canton (source : SIG, traits rouges = conduites
en acier, traits verts = conduites en polyéthylène)
Actuellement, un gazoduc à haute pression passe directement au sud-ouest du périmètre du
Grand Projet VMA. Selon l’Etude énergétique stratégique, la capacité d’approvisionnement du
canton de Genève va être augmentée par la réalisation d’un nouveau gazoduc à haute pression
raccordé au gazoduc Transjura à l’extrémité de l’aéroport.
3.1.6 Consommateurs principaux de chaleur
Selon l’Office cantonal de l’énergie, les consommateurs principaux de chaleur dans le périmètre
ne sont pas inventoriés. Selon l’Etude énergétique stratégique, les besoins spécifiques de
l’Aéroport International de Genève (AIG), qui se trouve hors du périmètre du Grand Projet VMA,
sont issus des statistiques sur la consommation d’énergie fossile. Les besoins thermiques de
l’AIG sont d’environ 40 GWh/an et les besoins électriques s’élèvent à environ 60 GWh/an.
16
4 Estimation de la demande énergétique
4.1 Approche pour l’estimation de la demande
La demande en énergie dans le périmètre du projet (communes de Meyrin et Vernier inclues) a
été estimée en détail dans le cadre de l’étude énergétique stratégique de CSD (2013), les plans
de Meyrin (2011) et de Vernier (2014). Cette base de données ainsi que les informations sur les
surfaces brutes plancher (SBP) actuelles et futures dans le périmètre du Grand Projet VMA sont
utilisées pour l’estimation de la demande en énergie.
En termes de demande en énergie, les catégories suivantes peuvent être discernées :
Les besoins en chaleur
- Haute température (HT): chauffage des bâtiments non rénovés et besoins en ECS
- Basse température (BT): chauffage des constructions neuves ou rénovées
Les besoins en froid (climatisation)
En plus des données de base mentionnées ci-dessus, les cas particuliers suivants ont été pris en
compte dans l’estimation de la demande:
Secteurs Avanchet et Balexert: Sur ces secteurs, peu de nouvelles constructions sont atten-
dues. Des données de base robustes relatives à la demande en énergie actuelle et future des
bâtiments existants se trouvent dans le Plan Directeur de Vernier (2014). Ces données seront
utilisées dans le cadre de cette étude pour une meilleure estimation du développement de la
demande.
Secteur Pré-Bois: La piscine prévue sur le secteur Pré-Bois sera prise en compte séparément à
cause de ses besoins énergétiques élevés.
Secteur Petroliers: Ce secteur n’est pas intégré à cette estimation. En effet, des changements
potentiels au niveau de ce secteur ne se feront qu’à très long terme. Le concept énergétique
se concentre sur les autres secteurs.
4.2 Scénario Grand Projet VMA
Le scénario du Grand Projet VMA définit le développement des surfaces dédiées aux logements
et aux autres activités, ainsi que le nombre d’appartements et de bâtiments commerciaux sur
lesquels est basée l’estimation de la demande en énergie. Le développement prévu par le Grand
Projet VMA fixe également la proportion de nouvelles constructions (les nouveaux bâtiments,
mais également le remplacement des vieux bâtiments par de nouvelles constructions). Le déve-
loppement prévu jusqu’à 2050 est représenté dans les figuresFigure 8 etFigure 9.
17
Figure 8 : Utilisations futures des nouveaux bâtiments sur le périmètre considéré
Figure 9 : Représentation des nouveaux bâtiments pour les horizons 2025, 2035 et 2050
18
4.3 Besoins en énergie des bâtiments et taux d‘assainissement
Besoins en énergie des bâtiments
Les besoins en chaleur dépendent considérablement des conditions et des standards énergé-
tiques des bâtiments. L’estimation de la demande se base sur les hypothèses de l’étude énergé-
tique stratégique de CSD (2013), ainsi que sur celles des perspectives énergétiques nationales
étant donné que les pronostiques sont considérés sur le long terme (horizon 2035).
Les vieilles constructions non-rénovées sont caractérisées par une demande annuelle en chaleur
HT d’environ 165 kWh/m2 de SBP (CSD 2013). Le développement futur des standards énergé-
tiques se réfère aux hypothèses nationales des perspectives énergétiques. Ces dernières sont
listées dans le Tableau 2. Le scénario du Grand Projet VMA sur lequel s’appuie l’estimation de la
demande d’énergie future, reprend les valeurs du scénario PCF (Mesures politiques du Conseil
fédéral).
Scénario Besoin énergétique des
nouveaux bâtiments
Besoin énergétique des
bâtiments assainis
Taux
d’assainissement
Poursuite de la politique
énergétique actuelle (PPA) 36 kWh/m
2a 54 kWh/m
2a 1.1%
Mesures politiques du Conseil
fédéral (PCF) 27 kWh/m
2a 41 kWh/m
2a 1.3%
Nouvelle politique énergé-
tique (NPF) 23 kWh/m
2a 35 kWh/m
2a 1.8%
Tableau 2: Standards de consommation thermique en kWh/m2 par an et taux
d’assainissement (source: Perspectives énergétiques 2050).
Les besoins en ECS correspondent à des besoins en chaleur à haute température. Selon la norme
SIA 380/1, les valeurs moyennes annuelles des besoins en énergie pour la production d’ECS sont
de 21 kWh/m2 pour les logements et de 7 kWh/m
2 pour les activités commerciales.
Les besoins en froid, des activités commerciales sont et resteront du même ordre de grandeur
que les besoins de chauffage. Comparé aux activités commerciales, les besoins en froid des im-
meubles résidentiels sont et resteront limités. Les besoins énergétiques annuels pour la climatisa-
tion sont estimés à 50 kWh/m2 de SBP commerciale, ce qui correspond à la valeur estimée dans
de l’étude énergétique stratégique de CSD (2013).
Taux d‘assainissement
L’évolution du taux d’assainissement est difficile à estimer. Le taux actuel à Genève se monte à
environ 0.5%. Pour la Suisse, on part du principe qu’il s’élève à 1%. À l’avenir un taux national
ambitieux de 2% devrait être atteint. Au vu des caractéristiques propres au périmètre du Grand
Projet VMA, ce taux ne parait pas réaliste.
19
Au regard de la situation initiale, il est considéré que le taux actuel pourra être doublé à l’avenir
et qu‘il s’élèvera de ce fait à 1%.
L’influence de standards énergétiques divers et du taux d’assainissement sur la demande éner-
gétique est examinée dans le chapitre ci-dessous grâce à une analyse de sensibilité.
4.4 Demande énergétique 2035
La figure Figure 10 montre l’estimation de la demande énergétique 2035 pour le périmètre con-
sidéré et pour les secteurs priorisés du Grand Projet VMA. A cause du nombre élevé de nou-
veaux bâtiments et de la densification, une augmentation de la demande énergétique totale est
inévitable. A cause des nombreux nouveaux bâtiments, cette augmentation se manifeste par des
besoins plus élevés en chaleur BT et en froid.
A l’inverse, les besoins en chaleur HT sont nettement réduis à cause du remplacement ou à
l’assainissement des anciens bâtiments.
Deux leviers d’action principaux sont identifiés pour le périmètre considéré:
Assainissement des bâtiments existants: L’activité d’assainissement est décrite grâce au taux
d’assainissement. Ce dernier est fixé à 1%.
Qualité énergétique des nouveaux bâtiments: Lors de la construction de nombreux nou-
veaux bâtiments, la demande énergétique totale peut être significativement réduite grâce à
des exigences énergétiques élevées pour les nouveaux bâtiments
Ci-dessous, ces deux leviers d’action sont approfondis à l’aide d’une analyse de sensibilité. Pour
l’activité d’assainissement, un taux de 0.5% à 2% est considéré (cf. Figure 11). Pour l’analyse de
l’influence des exigences énergétiques pour les nouveaux bâtiments, les standards proposés par
les perspectives énergétiques sont évalués (scénario poursuite de la politique énergétique ac-
tuelle (PPA) - scénario nouvelle politique énergétique (NPF)).
20
Figure 10 : Estimation de l’évolution de la demande énergétique jusqu’en 2035 pour le
périmètre considéré global et pour les secteurs priorisés.
L’influence des deux leviers d’action sur la demande énergétique totale est quasiment la même.
Ceci est relativement surprenant, du fait qu’en règle générale le taux d’assainissement exerce
une influence plus importante que les exigences énergétiques pour les nouveaux bâtiments.
Dans le contexte du Grand Projet VMA, ceci s’explique par une proportion très élevées de nou-
velles constructions.
Un taux d’assainissement élevé est particulièrement important afin de pouvoir diminuer la de-
mande en chaleur HT et ainsi de pouvoir exploiter efficacement de multiples ressources énergé-
tiques. En raison du nombre élevé de nouvelles constructions, il est important de veiller à ce que
les nouveaux bâtiments soient construits selon de très hautes exigences énergétiques.
Périmètre d'étude Demande énergétique totale Chaud HT [GWh/a] Chaud BT [GWh/a]
Scénarios
scénario GP-VMA
Demande énergétique totale
2010: 174.8 GWh/a
2035: 199.4 GWh/a
chaud_HT + ECS
2010: 138.3 GWh/a ECS [GWh/a] Froid [GWh/a]
2035: 96.1 GWh/a
chaud_BT
2010: 23.8 GWh/a
2035: 54.4 GWh/a
Froid
2010: 12.7 GWh/a
2035: 48.9 GWh/a
Secteurs priorisés Demande énergétique totale Chaud HT [GWh/a] Chaud BT [GWh/a]
Scénarios
scénario GP-VMA
Demande énergétique totale
2010: 114.7 GWh/a
2035: 147.4 GWh/a
chaud_HT + ECS
2010: 88.9 GWh/a ECS [GWh/a] Froid [GWh/a]
2035: 61.7 GWh/a
chaud_BT
2010: 15.5 GWh/a
2035: 42.1 GWh/a
Froid
2010: 10.3 GWh/a
2035: 43.6 GWh/a
0
50
100
150
200
250
2010 GP VMA
GWh/a
0
20
40
60
80
100
120
140
160
2010 GP VMA
GWh/a
0
50
100
150
2010 GP VMA
0
20
40
60
2010 GP VMA
0
10
20
30
2010 GP VMA
0
20
40
60
2010 GP VMA
0
50
100
2010 GP VMA
0
20
40
60
2010 GP VMA
0
10
20
2010 GP VMA
0
20
40
60
2010 GP VMA
21
Figure 11 : Analyse de sensibilité „Taux d’assainissement“ : Comparaison du scénario GP
VMA avec un taux d’assainissement supérieur (2%) et un taux correspondant au
taux actuel (0.5%).
Figure 12 : Analyse de sensibilité „Standards énergétiques“ : Comparaison du scénario GP
VMA avec des standards énergétiques supérieur (scénario nouvelle politique
énergétique (NPF)) et des standards énergétiques moins ambitieux (scénario
politique énergétique actuelle (PPA)).
Périmètre d'étude Demande énergétique totale Chaud HT [GWh/a] Chaud BT [GWh/a]
Scénarios
scénario GP-VMA
scénario GP-VMA_rate+
scénario GP-VMA_rate-
Demande énergétique totale
2010: 174.8 GWh/a
2035: 191.7 GWh/a
chaud_HT + ECS
2010: 138.3 GWh/a ECS [GWh/a] Froid [GWh/a]
2035: 85.5 GWh/a
chaud_BT
2010: 23.8 GWh/a
2035: 57.3 GWh/a
Froid
2010: 12.7 GWh/a
2035: 48.9 GWh/a
Secteurs priorisés Demande énergétique totale Chaud HT [GWh/a] Chaud BT [GWh/a]
Scénarios
scénario GP-VMA
scénario GP-VMA_rate+
scénario GP-VMA_rate-
Demande énergétique totale
2010: 114.7 GWh/a
2035: 147.4 GWh/a
chaud_HT + ECS
2010: 88.9 GWh/a ECS [GWh/a] Froid [GWh/a]
2035: 61.7 GWh/a
chaud_BT
2010: 15.5 GWh/a
2035: 42.1 GWh/a
Froid
2010: 10.3 GWh/a
2035: 43.6 GWh/a
0
50
100
150
200
250
2010 GP VMA
GWh/a
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
2010 GP VMA
GWh/a
0
50
100
150
2010 GP VMA
0
50
100
2010 GP VMA
0
10
20
30
2010 GP VMA
0
50
100
2010 GP VMA
0
50
100
2010 GP VMA
0
20
40
60
2010 GP VMA
0
10
20
2010 GP VMA
0
20
40
60
2010 GP VMA
Périmètre d'étude Demande énergétique totale Chaud HT [GWh/a] Chaud BT [GWh/a]
Scénarios
scénario GP-VMA
scénario GP-VMA_neuf+
scénario GP-VMA_neuf-
Demande énergétique totale
2010: 174.8 GWh/a
2035: 198.4 GWh/a
chaud_HT + ECS
2010: 138.3 GWh/a ECS [GWh/a] Froid [GWh/a]
2035: 96.1 GWh/a
chaud_BT
2010: 23.8 GWh/a
2035: 53.4 GWh/a
Froid
2010: 12.7 GWh/a
2035: 48.9 GWh/a
Secteurs priorisés Demande énergétique totale Chaud HT [GWh/a] Chaud BT [GWh/a]
Scénarios
scénario GP-VMA
scénario GP-VMA_neuf+
scénario GP-VMA_neuf-
Demande énergétique totale
2010: 114.7 GWh/a
2035: 147.4 GWh/a
chaud_HT + ECS
2010: 88.9 GWh/a ECS [GWh/a] Froid [GWh/a]
2035: 61.7 GWh/a
chaud_BT
2010: 15.5 GWh/a
2035: 42.1 GWh/a
Froid
2010: 10.3 GWh/a
2035: 43.6 GWh/a
0
50
100
150
200
250
2010 GP VMA
GWh/a
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
2010 GP VMA
GWh/a
0
50
100
150
2010 GP VMA
0
50
100
2010 GP VMA
0
10
20
30
2010 GP VMA
0
20
40
60
2010 GP VMA
0
50
100
2010 GP VMA
0
20
40
60
2010 GP VMA
0
10
20
2010 GP VMA
0
20
40
60
2010 GP VMA
22
4.5 Demande énergétique par secteur
L’évolution de la demande e pour la chaleur (HT et BT), la production d’ECS et de froid est illus-
trée par secteur dans la figure ci-dessous. Les secteurs démontrent des différences significatives
selon l’activité de construction et le type d’utilisation prévues par le Grand Projet VMA.
Figure 13 : Caractérisation des secteurs priorisés.
Secteurs priorisés
Secteur A; Entrée de ville
Surfaces brute de plancher Consommation énergétiques
Secteur B; Cointrin Ouest
Surfaces brute de plancher Consommation énergétiques
Secteur E; Etang
Surfaces brute de plancher Consommation énergétiques
Secteur F; Pré-Bois
Surfaces brute de plancher Consommation énergétiques
Secteur G; Cointrin Est
Surfaces brute de plancher Consommation énergétiques
Secteur H; Corbillettes
Surfaces brute de plancher Consommation énergétiques
Secteur K; Blandonnet
Surfaces brute de plancher Consommation énergétiques
0
20'000
40'000
60'000
2010 2035
activitéscommerciales
résidentiels0
2
4
TOTAL chaud_HT chaud_BT ECS Froid
GWh/a 2010
2035
0
200'000
400'000
2010 2035
activitéscommerciales
résidentiels0
10
20
30
TOTAL chaud_HT chaud_BT ECS Froid
GWh/a 2010
2035
0
100'000
200'000
300'000
2010 2035
activitéscommerciales
résidentiels0
10
20
TOTAL chaud_HT chaud_BT ECS Froid
GWh/a 2010
2035
0
200'000
400'000
2010 2035
activitéscommerciales
résidentiels0
20
40
TOTAL chaud_HT chaud_BT ECS Froid
GWh/a 2010
2035
0
100'000
200'000
2010 2035
activitéscommerciales
résidentiels0
5
10
15
TOTAL chaud_HT chaud_BT ECS Froid
GWh/a 2010
2035
0
100'000
200'000
2010 2035
activitéscommerciales
résidentiels0
5
10
15
TOTAL chaud_HT chaud_BT ECS Froid
GWh/a 2010
2035
0
200'000
400'000
2010 2035
activitéscommerciales
résidentiels0
20
40
60
TOTAL chaud_HT chaud_BT ECS Froid
GWh/a 2010
2035
23
Figure 14 : Caractérisation des secteurs non-priorisés (sans secteur Petroliers).
Secteurs non-priorisés
Secteur C; Avanchet
Surfaces brute de plancher Consommation énergétiques
Secteur D; Jardins
Surfaces brute de plancher Consommation énergétiques
Secteur I; Balexert
Surfaces brute de plancher Consommation énergétiques
0
200'000
400'000
2010 2035
activitéscommerciales
résidentiels0
20
40
60
TOTAL chaud_HT chaud_BT ECS Froid
GWh/a 2010
2035
0
2'000
4'000
6'000
2010 2035
activitéscommerciales
résidentiels0
1
TOTAL chaud_HT chaud_BT ECS Froid
GWh/a 2010
2035
0
100'000
200'000
300'000
2010 2035
activitéscommerciales
résidentiels0
10
20
30
TOTAL chaud_HT chaud_BT ECS Froid
GWh/a 2010
2035
24
5 Valorisation des énergies renouvelables
5.1 La géothermie
Grace à des conditions hydrogéologiques favorables, le périmètre du Grand Projet VMA pré-
sente, selon plusieurs études, un contexte potentiellement intéressant pour la géothermie de
faible profondeur. Toutefois, la partie sud-ouest du périmètre est située dans le secteur B de
protection des eaux. Ceci n’implique pas de mesures particulièrement contraignantes pour une
valorisation de la géothermie étant donné que la nappe est située à une grande profondeur
(environ 34 m). Si des mesures de construction atteignent une grande profondeur (p.ex. sondes
géothermiques), le secteur B de protection des eaux peut se transformer en secteur Au en ce qui
concerne les restrictions. Selon l’OEaux, la capacité d’écoulement des eaux souterraines ne doit
pas être réduite de plus de 10 % par rapport à l’état initial dans le secteur de protection Au.
Cette restriction n’empêche pas l’utilisation énergétique du sous-sol, mais devra toutefois être
vérifiée au cas par cas pour des constructions atteignant des grandes profondeurs.
Selon l’Etude énergétique stratégique, l’énergie disponible peut être estimée à environ
450 MWh/ha*an pour la production de chaleur et à 400 MWh/ha*an pour la production de
froid. Ces ordres de grandeur se basent sur les principes suivants:
Implantation de champs de sondes d’une profondeur de 200 m avec un espacement de
20 m
Recharge thermique en période estivale (p.ex. au moyen de la production de froid pour le
rafraichissement des bâtiments)
Coefficient de performance (COP) des pompes à chaleur de 4.0
Exploitation durable en équilibre avec la recharge naturelle
Conductivité thermique entre 2.1 et 2.9 W/m*K et capacité calorifique entre 2.2 et
2.6 MJ/m3*K
Comme mentionné ci-dessus, la géothermie permet, jusqu’à un certain degré, le stockage ther-
mique saisonnier. Elle peut donc contribuer à remédier au décalage saisonnier entre l’offre et la
demande en énergie, qui représente un point problématique des énergies renouvelables ainsi
que des rejets thermiques. Le stockage thermique peut notamment être envisagé dans les
couches de molasses qui se situent dans le périmètre à partir d’une profondeur d’environ 300
m. Selon le guichet cartographique de la SITG, la capacité calorifique moyenne de la surface
jusqu’à la molasse varie dans le périmètre entre 2.4 et 2.8 MJ/m3*K, avec des valeurs un peu
plus élevées dans les quartiers villas au nord-est des Avanchets.
Les parcelles vides dédiées à de nouveaux bâtiments sont considérées comme disponibles pour
la géothermie, sans contraintes majeures. Elles peuvent donc recevoir des sondes présentant un
25
espacement d’environ 10 m sur 80% de la surface du terrain. Sur les terrains actuellement bâtis,
environ 10% de la surface pourrait être mis à disposition de la géothermie.
Selon la stratégie optimisée de l’Etude énergétique stratégique, le potentiel de la géothermie de
faible profondeur est estimé à 61 GWh/an pour la commune de Meyrin et à 55 GWh/an pour
Vernier. Ce potentiel est suffisant pour couvrir 100% des besoins en chaleur à basse tempéra-
ture de ces deux communes. Considérant à l’avenir une proportion importante d’immeubles
commerciaux dans le périmètre et un besoin en énergie à basse température élevé (env. 79
GWh/an), la géothermie de basse profondeur ne sera pas en mesure de couvrir intégralement
cette demande en énergie. En effet, le potentiel géothermique au sein du périmètre du projet
est estimé à environ 45 GWh/an, soit environ 50% de la demande. En ce qui concerne le besoin
futur en froid, la situation est similaire.
L’installation de forages sur des sites pollués est possible à condition que la pollution ne puisse
s’infiltrer dans les couches plus profondes.
Comparé à l’utilisation des nappes phréatique, la géothermie peu profonde, basée sur un circuit
fermé caractérisé par des différences de température limitées, est généralement moins efficace.
Cependant, l’utilisation des nappes phréatiques se trouvant à plus de 20 m de profondeur n’est
pas considérée comme économiquement faisable. En effet, les coûts de pompage dans un cir-
cuit d’eau souterraine non-fermé augmentent significativement avec la profondeur du forage.
A long terme, la Conception générale de l’énergie du canton envisage la géothermie profonde
(> 400 m) dans la région pour produire de la chaleur à haute température ou même de
l’électricité. Le Plan Directeur des Energies de la ville de Vernier propose deux emplacements
pour les forages géothermiques à moyenne ou grande profondeur. Un tel réseau CAD géother-
mie moyenne ou grande profondeur pourrait remplacer l’énergie fossile à l’avenir.
26
Figure 15 : Localisation des ressources énergétiques renouvelables
(sources : SITG, Swisstopo)
27
5.2 L’énergie solaire thermique
Les panneaux solaires thermiques permettent de récupérer la chaleur du soleil et de la trans-
mettre aux utilisateurs via un fluide caloporteur. Selon la Figure 16, l’irradiation est favorable sur
une grande partie des toitures du périmètre.
Les panneaux solaires thermiques permettent de répondre aux besoins en chaleur à haute tem-
pérature des bâtiments non rénovés et des besoins en eau chaude sanitaire (ECS) de toutes les
constructions.
Selon l’Etude énergétique stratégique, l’estimation du potentiel de l’énergie solaire thermique se
base sur les hypothèses suivantes:
400 kWh/m² de collecteurs
env. 30% des toitures du bâti existant à disposition
env. 50% des nouvelles toitures à disposition
3 m² de toiture nécessaires par m² de panneau,
env. 85% du potentiel solaire est réellement utilisable en HT
Selon la stratégie optimisée de cette même étude, le potentiel de l’énergie solaire thermique est
estimé à 31 GWh/an pour la commune de Meyrin et à 27 GWh/an pour Vernier, ce qui corres-
pond à environ 20% des besoins en chaleur à haute température de ces communes. Cette pro-
portion est vraisemblablement la même pour le Grand Projet VMA.
5.3 L’énergie photovoltaïque
La région genevoise profite d’une irradiation solaire relativement élevée (voir figure ci-dessous).
Comparé à d’autres régions fortement peuplées de Suisse, elle occupe une position favorable.
Une surface horizontale d’un mètre carré reçoit 1’205 kWh par an. Cette valeur est de
1'350 kWh/m2*a sur une surface orientée de manière optimale (orientation plein sud, inclinai-
son 30°).
L’irradiation solaire reste une source d’énergie relativement peu concentrée et son captage né-
cessite des surfaces importantes. Néanmoins, le parc immobilier présente généralement un po-
tentiel énorme: Ses surfaces utilisables permettraient de produire de l’électricité solaire corres-
pondant à une proportion de 10 à 35% de la consommation totale.
Selon une étude sur le potentiel solaire dans le canton de Genève élaborée en 2004, environ un
tiers (0.65 km2) de la surface totale de toiture des bâtiments publics genevois considérés
(1.88 km2) sont apte à produire de l’énergie photovoltaïque. Ceci correspond à un potentiel
énergétique photovoltaïque d’au moins 50 GWh ou 180 TJ par année (env. 80 kWh/m2 de sur-
face utilisable par an).
28
Figure 16 : Carte d’irradiation solaire suisse en kWh par mètre carré et année
(source : Meteonorm)
Selon la Conception générale de l’énergie, l’électricité d’origine renouvelable aurait dû augmen-
ter de 6% dans la période de 2005 à 2010. Elle devra encore augmenter de 62% entre 2010 et
2035, ce qui va nécessiter des mesures et des efforts considérables.
Selon le rapport « Environnement bilan et objectifs 2013 » de l’AIG, la surface totale des pan-
neaux solaires photovoltaïques installés sur les bâtiments de l’aéroport est actuellement de
3’250 m² et correspond à une production annuelle de 470 MWh d’électricité, soit environ 145
kWh par m2 de panneau par année.
Selon une étude élaborée en 2010 par l’Institut des sciences de l'environnement de l’Université
de Genève, la production annuelle est estimée à 120 kWh/ par m2 de panneau photovoltaïque.
L’étude spécifie également la nécessité d’adapter le réseau électrique.
La plus grande centrale photovoltaïque de Suisse a été mise en opération en 2012 par les SIG
sur les halles de Palexpo. 15’000 panneaux solaires photovoltaïques d’une surface de 30'000 m2
atteignent une puissance de 4.2 MW, soit l'équivalent de la consommation d’environ 1’350
ménages genevois. Les SIG spécifie les coûts à 33 centimes par kWh.
29
5.4 L’énergie éolienne
Selon l’Office cantonal de l'énergie, hormis les études menée par l'OFEN sur l'ensemble du terri-
toire suisse, aucune étude spécifique n’a estimé le potentiel éolien du canton de Genève.
Figure 17 : Carte de la vitesse moyenne du vent 100 m au-dessus du sol (source : Meteotest)
30
Figure 18 : Régions exclues de l’exploitation de l’énergie éolienne par les inventaires fédé-
raux ou les zones de protection nationales (source : swisstopo, BAFU)
Etant donné la vitesse relativement faible du vent dans le canton de Genève et la localisation des
sites protégés (voir figure ci-dessus), le potentiel de l’énergie éolienne n’est pas considéré
comme prioritaire dans la région. En outre, les nuisances sonores, l’ombrage, les chutes de glace
et la proximité de l’aéroport ne favorise par l’implantation d’installations éoliennes dans le péri-
mètre.
5.5 Le bois
Le chauffage au bois devrait, en premier lieu, être favorisé dans les zones peu urbanisées et peu
peuplées. Comme ce type de chauffage représente souvent une source importante de contami-
nants atmosphériques, notamment de particules fines (PM10), il ne constitue pas une option
appropriée pour l’agglomération genevoise déjà soumise à des niveaux de pollution ne respec-
tant pas toujours les prescriptions de l’OPAir. En effet, sur la base d’un préavis du Service de
l’air, du bruit et des rayonnements non ionisants (SABRA) l’OCEN peut refuser les chauffages au
bois dans des zones présentant des concentrations en NO2 excédant la valeur limite de 30
µg/m3, comme par exemple au sud de l’aéroport.
31
5.6 Le biogaz
En 2011, les SIG ont fondé Pôle Bio en partenariat avec des entreprises spécialisées dans la col-
lecte et le traitement des déchets organique. L’objectif est d’atteindre une production d’énergie
thermique de 72 GWh d’ici 2014 grâce à une nouvelle centrale de méthanisation à Satigny.
Selon les SIG, le Pôle Bio serra relié à tous les réseaux, à savoir le réseau de chauffage à distance
via la centrale du Lignon, le réseau de gaz naturel et le réseau électrique.
En 2012, les SIG ont signé un contrat pour la réalisation d'une installation de conditionnement
de biogaz située sur la station d’épuration (STEP) d’Aïre, où toutes les boues des STEP du canton
de Genève sont réunies pour y être digérées et séchées. Cette installation devrait permettre de
valoriser le biogaz excédentaire produit lors de la fermentation des boues. Suite au condition-
nement, le biogaz pourra être injecté dans le réseau de gaz naturel. En moyenne, cette installa-
tion produira environ 15 GWh par an de biogaz soit l'énergie consommée par environ 1’000
appartements correspondants aux standards Minergie. Cependant, ce projet est actuellement
bloqué par des oppositions.
Le potentiel du biogaz dans la région et en particulier dans le périmètre du Grand Projet VMA
est donc considérable. L’idée est de substituer partiellement le gaz naturel par le biogaz, lequel
sera distribué par le système de distribution existant. Dans le contexte des concepts innovateurs
« power to gas », le gaz naturel pourrait être substitué à long-terme par du gaz synthétique
produit avec de l’électricité renouvelable, dans le but de pouvoir stocker efficacement cette der-
nière et de ne pas surcharger le réseau électrique.
5.7 L’hydrothermie
Eau souterraine
Selon plusieurs étude et rapports la nappe de Montfleury représente un potentiel d’exploitation
géothermique intéressant (puissance de l’ordre de 20 kW/ha) qui pourrait être valorisé comme
source de chaleur à basse température ainsi que pour le refroidissement. Seule une branche
secondaire de cet aquifère est située dans la partie nord-ouest du périmètre du Grand Projet
VMA. La forte profondeur de la nappe (jusqu’à cinquante mètres sous l’aéroport et les zones
industrielles de Meyrin-Vernier) met en question la valorisation économique du potentiel ther-
mique dans le périmètre. Des études supplémentaires vont devoir démontrer si l’utilisation de la
géothermie peu profonde ne sera pas préférable.
Le potentiel d’utilisation du bras secondaire de la nappe de Montfleury ne s’appuyant pas ac-
tuellement sur des données suffisantes, il ne sera pas considéré comme étant significatif pour ce
concept énergétique. Des investigations plus poussées ont été lancées. Les résultats de ces inves-
tigations devront être intégrés ultérieurement au concept énergétique du Grand Projet VMA.
32
Eau du lac
Dans une perspective moyenne à long-terme, le potentiel hygrothermique du Léman semble
quasi inépuisable. Dans le cadre du projet GéniLac, le gisement en énergie thermique disponible
pour le périmètre du Grand Projet VMA pour la chaleur à BT ainsi que pour le refroidissement
est relativement important. Au total, le projet GéniLac représente un potentiel de 600 GWh/a
pour la production de chaleur (CSD, 2013). Du fait du raccordement quasi certain de la zone
aéroportuaire à ce projet, ce potentiel se révèle très important pour le périmètre du Grand Projet
VMA est devrait constituer un levier essentiel dans la stratégie énergétique.
5.8 Rejets thermiques
Les principaux rejets thermiques déjà valorises ou potentiellement valorisables dans le cadre du
Grand Project VMA sont discutés ci-dessous :
STEP Aïre
Tout le périmètre du Grand Projet VMA se situe dans le bassin versant de la STEP Aïre, qui a une
capacité de traiter les eaux usées de 600'000 Equivalents habitants (EH). La STEP rejettent des
eaux d’une température supérieure au milieu ambiant tout au long de l’année avec un potentiel
d’énergie valorisable qui dépend directement du débit de l’eau traitée. Actuellement ces rejets
de chaleur basse température, qui sont estimés à environ 240 MWh par an ne sont pas encore
valorises, mais pourraient l’être moyennant la mise en œuvre de pompes à chaleur et d’un ré-
seau de chauffage à distance basse température. Etant donné une distance à vol d’oiseau entre
la STEP et le centre du périmètre d’environ trois kilomètres, une connexion d’un tel réseau avec
le secteur du Grand Projet VMA ne semble pas prioritaire. Par contre une connexion de la STEP à
la centrale de Lignon qui se trouve à une distance d’environ deux kilomètres semble faisable.
L’utilisation de la chaleur contenue dans les eaux usées non-traitées qui traversent le périmètre
dans les égouts n’est pas recommandée, car le refroidissement des eaux usées peut causer des
problèmes à la STEP et les échangeurs de chaleur opérés avec des eaux usées non-traitées sont
plus difficile à opérer et entretenir.
Usine d’incinération des Cheneviers
L'usine d’incinération (UIOM) des Cheneviers construite en 1966 (les fours en service datent de
1995) génère d’importants rejets thermiques à différentes températures. L’énergie haute tempé-
rature est valorisée au moyen du réseau de chauffage à distance CADIOM qui depuis novembre
2012 est connecté à la centrale de Lignon, ce qui permet une meilleure valorisation de la chaleur
hors de la période hivernale (augmentation du nombre de foyers raccordes pour l’eau chaude
sanitaire). La puissance thermique est de 40 MW et l’énergie haute température présentement
valorisée est d’environ 220 GWh/an. La part de rejets de chaleurs attribuable au périmètre du
Grand Projet VMA est estimée à plusieurs dizaines de GWh par an.
33
L’UIOM des Cheneviers génère également d’importants rejets de chaleur basse température non
valorises, estimes a un ordre de grandeur d’environ 230 GWh/an.
L’UIOM des Cheneviers arrivant en fin de vie (2020-2025), la question de la construction d’une
nouvelle installation de traitement des déchets est posée. Cette nouvelle installation devrait être
implantée sur le site de l’usine existante ou à proximité (secteur du Bois-de-Bay). Dans tous les
cas, cette nouvelle unité devrait être planifiée de façon à être raccordée au réseau CAD existant.
Aéroport International de Genève (AIG)
Selon le rapport « Environnement bilan et objectifs 2013 » de l’AIG le site aéroportuaire utilise
plusieurs sources d’énergie : Certains bâtiments sont chauffés par une chaufferie centrale à ma-
zout, d’autres par le réseau de chaleur des SIG. Les grands hangars utilisent des panneaux
rayonnants à gaz. L’eau chaude sanitaire est produite en partie par récupération de chaleur,
ainsi que par une petite installation solaire thermique. Enfin, un couplage chaleur force utilise du
gaz pour chauffer quelques bâtiments et générer de l’électricité.
Les efforts consentis par l’aéroport en faveur de la réduction de sa consommation électrique
bénéficient du soutien de la Confédération. En effet, l’AIG a été la principale entreprise de
Suisse romande à bénéficier des subventions fédérales attribuées lors du premier appel d’offre
« ProKilowatt». Ces financements permettront de subventionner des projets d’amélioration de
l’éclairage ainsi qu’un programme ambitieux de réduction de la consommation d’électricité im-
pliquant tous les partenaires du site. Au total, l’ensemble des mesures mises en place depuis
2008 permet d’économiser 4 GWh/an d’énergie électrique et thermique annuellement, soit
l’équivalent de la consommation électrique moyenne d’environ 1’200 ménages.
Les rejets thermiques encore disponibles sur le site de l’aéroport sont donc valorises prioritaire-
ment à l’intérieur du périmètre aéroportuaire. Ils ne devraient donc pas être pris en considéra-
tion pour le concept énergétique du Grand Projet VMA.
Industries et commerces
Les zones industrielles et commerciales situées dans le périmètre abritent des entreprises qui
présentent potentiellement des rejets thermiques valorisables, issus soit de processus industriels
ou commerciales (p.ex. centre de calculs informatiques), soit de refroidissement de locaux en
période estivale. Les bâtiments concernés représentant pour la plupart de grandes surfaces
d’activités (p.ex. centre d’achat), ils sont potentiellement considérés comme des « Gros con-
sommateurs » au sens de la Loi genevoise sur l’Energie.
Selon les informations de l’Office cantonal de l'énergie ces gros consommateurs et leurs rejets
thermiques et besoins de refroidissement ne sont pas encore inventoriés. Dans le cadre du pro-
cessus d’identification des gros consommateurs mis en œuvre actuellement sous l’égide de
l’OCEN, une évaluation des besoins thermiques devraient être effectuée avec priorité afin de
pouvoir proposé des concepts énergétiques territoriaux pour le périmètre.
34
CERN
Les rejets thermiques du CERN sont considérables. Par contre ils sont caractérisés par de grandes
fluctuations et sont donc considérés comme pas fiables et pas propice à l’utilisation dans le pé-
rimètre.
5.9 Opérations en cours et opportunités
Les opérations en cours et les opportunités pour le périmètre du Grand Projet VMA sont résumé
dans le tableau ci-dessous.
Projet en cours Existant Planifiée / Opportunités
Niveau
temp.
Niveau
temp.
Système CAD Centrale thermique Lignon
(gaz/ appoint mazout)
Puissance 160 MW
Production : 220'000 GWh/a
Connexion avec CADIOM
Centrale thermique du CERN
Puissance : 45 MW (gaz)
HT Extension du système CAD
Centrale d’appoint dans le sec-
teur Meyrin (20 – 30 MW)
Substitution du gaz naturel par
biogaz et gaz synthétique (à
long-terme)
HT
Projet Etang Géothermie (300m), production
6.3 GWh/a
BT
Plan directeur AIG
2016-2025
En cours BT/ HT Raccordement du périmètre
VMA au projet GéniLac au sys-
tème CAD agrandi
Les opportunités concernant les
rejets thermiques de l’AIG sem-
blent limitées, car les rejets sont
utilisés sur le périmètre de l’AIG.
BT/ HT
STEP Aïre Méthanisation des boues
d’épuration du canton. Valori-
sation par CCF, substitution
de gaz naturel par biogaz
conditionné (dès 2013)
HT Valorisation des rejets ther-
miques dans les eaux usées
traitées. Puissance thermique à
déterminée
Mise en réseau et éventuelle-
ment raccordement au péri-
mètre via centrale de Lignon
BT
Pôle Bio (Bois-de-Bay) CCF (bois, biomasse)
Puissance thermique : 10 MW
Production therm. : 70 GWh/a
Production électr. : 20 GWh/a
Production biogaz : 10 GWh/a
Connexion aux réseaux CAD /
gaz naturel, électrique
HT
GéniLac A moyen à long-terme, raccor- BT/HT
35
dement au périmètre VMA
Hypothèse GéniLac pour le
périmètre GPVMA : env. 25
GWh à moyen-terme, triplement
de la production jusqu’à 75
GWh/a d’ici 2035
Sous-stations prévues @ Avenue
L. Casai et Chemin de l’Etang
Géothermie basse
profondeur (> 3 km)
Campagne de prospection in-
tensive dans la région
Niveau de température > 90°C
afin de produire électricité et
chaleur HT
A long-terme, raccordement au
périmètre VMA
Remplacement à moyen-long
terme des sources d’énergie
fossiles dans le CAD
HT
Tableau 3 : Projets en cours et opportunités (source : Etude énergétique stratégique, Projet
Etang)
5.10 Ressources renouvelables disponibles
Selon l’étude énergétique stratégique de CSD (2013) et en admettant une utilisation optimale
des ressources renouvelables (solaire et géothermie), les communes dans le périmètre de l’étude
devraient généralement être capable de subvenir à leurs besoins en chaleur BT et en froid. Par
contre, le solaire thermique ne permettrait de couvrir que environs 16% des besoins en chaleur
HT.
Selon les potentiels d’énergie renouvelable identifiés pour le périmètre du Grand Projet VMA
dans le tableau ci-dessous, les besoins en chaleur BT pourraient être couverts à long-terme par la
géothermie et le potentiel hydro-thermique du Léman. En considérant une densification consi-
dérable dans le périmètre, environ 30% du besoin en chaleur HT pourrait être couverts par le
solaire thermique. Il s'agit là d'un potentiel théorique ne prenant pas en compte la priorisation
relative à l’utilisation de l’énergie solaire (solaire thermique ou photovoltaïque) selon
l’emplacement des bâtiments et leur raccordement au réseau CAD. En effet, l’utilisation de
l’énergie solaire thermique ne sera pas priorisée pour les bâtiments étant actuellement déjà rac-
cordés au réseau CAD afin de ne pas concurrencer ce dernier.
36
Des stratégies concrètes sont développées dans le chapitre 6. Ces stratégies prennent en compte
les différents potentiels énergétiques identifiés et la priorisation de certaines ressources énergé-
tiques selon la localisation au sein du périmètre du GP VMA.
Tableau 4 : Potentiel des énergies renouvelables pour le périmètre du Grand Projet VMA.
Potentiel énergie renouvelable
chaud HT + ECS chaud BT
GéniLac GWh/a 25 50
CAD renouvelable(UIOM, PôleBio, géothermie moyenne/grande
profondeur)
GWh/a 25 --
Solaire thermique GWh/a 28 --
Géothermie peu profonde GWh/a -- 25
Biogaz (STEP Aïre) GWh/a <5 --
Hydrothermie GWh/a -- --
Rejets thermiques GWh/a -- --
Totale GWh/a 78 75
Besoin en chaleur (périmètre GP VMA) GWh/a 96 54
Déficit / surplus GWh/a -18 21
Potentiel de chaleur 2035
37
6 Synthèse
6.1 Leviers d’action « demande »
1) Assainissement:
Une forte activité d’assainissement est cruciale pour réduire la demande en chaleur HT. Un taux
d’assainissement forcé est particulièrement important dans les quartiers où aucun nouveau bâ-
timent n’est prévu ou seulement à long terme (entre 2035 et 2050). La rénovation des bâti-
ments est essentielle pour réduire la consommation d'énergie, mais également pour créer les
conditions nécessaires à l'utilisation efficace des pompes à chaleur.
2) Standards énergétiques très ambitieux pour les bâtiments neufs :
En raison de l'activité de construction élevée prévu dans le GP VMA, il est crucial de mettre en
œuvre des standards énergétiques très ambitieux pour les bâtiments neufs. Ceux-ci doivent être
s’aligner aux exigences les plus hautes conformément à l'état actuel de la technique.
6.2 Leviers d’action « offre »
Les réseaux énergétiques GéniLac et CAD sont considérés comme les leviers principaux pour le
Grand Projet VMA.
L’axe stratégique prioritaire est l’utilisation du potentiel thermique de l’eau du lac grâce au ré-
seau GéniLac. En effet, l'utilisation énergétique de l'eau du lac représente une source d'énergie
renouvelable et les conditions sur le périmètre du Grand Projet VMA semblent être idéale à un
raccordement au réseau GéniLac: beaucoup de nouveaux bâtiments à haute densité et une
grande proportion de bâtiments commerciaux avec climatisation. Le potentiel énergétique total
de l'eau du lac parait très élevé. Il est proposé de faire du périmètre du Grand Projet VMA un
secteur prioritaire pour la valorisation de l’eau du lac.
Il existe plusieurs réseaux énergétique sur le canton de Genève: le réseau de gaz, le réseau CAD
et le réseau Génilac (en cours de planification). La répartition géographique de ces réseaux est
très importante. Leur superposition mènerait en effet à une situation énergétique inefficace.
D'autre part, la situation actuelle est à prendre en considération. Par exemple, une déconstruc-
tion du réseau CAD, là où il est présent, n’est guère envisageable.
Le raccordement au réseau CAD correspond à la deuxième priorité, puisque cette solution crée
une dépendance potentielle aux énergies fossiles. En effet, bien qu'il existe des possibilités
d’alimentation du réseau CAD grâces à des énergies renouvelables (UIOM, PôleBio, géothermie
de moyenne ou de grande profondeur), ces possibilités sont encore incertaines et les sources de
chaleurs utilisables (UIOM, géothermie profonde) ne se trouvent pas à proximité immédiate du
périmètre d’étude.
38
La solution de CAD n'a de sens que si la part des énergies renouvelables dans ce réseau peut
être augmentée de manière significative. Si une telle augmentation se révèle être impossible, la
stratégie devra être vérifiée et adaptée.
En plus du raccordement aux réseaux CAD et GéniLac, il est recommandé d’utiliser l'énergie
solaire photovoltaïque pour la production d’électricité.
Une troisième alternative comprenant des installations individuelles est proposée pour les zones
résidentielles de densité faible à moyenne. Dans ces zones, les bâtiments existants devront être
en priorité assainis et équipés de pompes à chaleur. Là où un assainissement ou l’installation de
pompe chaleur se révèlent impossibles, les chaudières à mazout devront être substituées par des
chaudières fonctionnant au gaz naturel. Ces installations de chauffage devront être combinées
avec la production d'énergie solaire thermique. Lors du remplacement des vieux bâtiments par
des constructions nouvelles l’installation de pompes à chaleur devra être favorisée.
6.3 Vision stratégique
La vision stratégique d'ensemble est composée des stratégies suivantes:
1) GéniLac + pompe à chaleur (PAC) + photovoltaïque
Cette stratégie est prioritaire dans les secteurs présentant une densité élevée et une
grande proportion de bâtiments commerciaux. La valorisation de l’énergie renouvelable
basse température pour une utilisation haute température se fait grâce aux pompes à
chaleurs.
2) CAD + photovoltaïque
Cette stratégie est prioritaire pour les bâtiments ayant des besoins en chaleur élevés et
présentant actuellement un raccordement au réseau CAD.
3) i) Assainissement des bâtiments + PAC à sonde enterrée, PAC air/eau
ii) Substitution du mazout par le gaz naturel
Cette stratégie est à prioriser dans les zones résidentielles présentant une densité faible à
moyenne.
La Figure 19 illustre la distribution géographique des stratégies décrites ci-dessus. La répartition
relative à la production de chaleur et de froid se trouve dans leTableau 5. Cette répartition est
fortement dépendante de la disponibilité des sources d’énergie renouvelables (cf. Tableau 3) et
de la définition des priorités géographiques.
39
Figure 19 : Sources priorisées d’énergie par secteur
Chaud HT + ECS Chaud BT Froid
GeniLac+PAC : 25 GWh/a GeniLac : 40 GWh/a GeniLac : 45 GWh/a
CAD : 50 GWh/a, donc 25
GWh/a renouvelable
PAC à sonde enterrée, PAC
air/eau : 15 GWh/a
Conventionnel : 5 GWh/a
Solaire thermique : 5 GWh/a
Gaz naturel : 16 GWh/a
Total des besoins :
100 GWh/an
Total des besoins :
55 GWh/an
Total des besoins :
50 GWh/an
Tableau 5: Stratégie proposée au regard des besoins énergétique et des ressources
disponibles en prenant compte de la priorisation des sources d’énergie
renouvelable.
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