Réseaux de chaleur : bases juridiques et économiques

Direction territoriale Ouest
Réseaux de chaleur – Bases
juridiques et économiques
Pôle Réseaux de Chaleur | 29 septembre 14 | Formation CVRH Nantes
24 janvier 2014

Bases juridiques :
● Définitions et compétences
● Modes de réalisation et gestion
● Contraintes réglementaires
Bases économiques :
● Modèle économique des réseaux de chaleur
● Compétitivité

I. Définitions et
compétences

Définition(s)
Les difficultés de l’imprécision
● Différents codes parlent des réseaux de chaleur : énergie,
construction, urbanisme...
● Mais absence de définition juridique ou officielle claire
● Imprécisions sur différents points, tels que :
● La gouvernance (ex : compétences)
● La description technique, les technologies (ex : définition EnR froid)
● L’organisation du service (ex : multiples montages)
● Tout fonctionne actuellement sur des définitions
« communément admises », mais avec quelques variations
possibles

Définition(s)
● Réseau de chaleur
● Au moins 2 usagers distincts
(personnes morales ou physiques)
● Notion de vente de chaleur, par
l'exploitant du réseau à ses usagers
● Maîtrise d'ouvrage publique
(collectivité) ou privée (ex. :
association foncière urbaine libre)
● Si maîtrise d’ouvrage publique alors
service public de distribution de
chaleur

Définitions
● Service Public de distribution de chaleur
● L'autorité organisatrice est publique
Cadre général des services publics :
✔ Égalité des usagers devant les charges
✔ Continuité de service
✔ Droit au branchement si proximité
✔ Contrôle de la collectivité
Ça en parle ici :
Art 3 loi 80-531 du 15
juillet 1980
● Cadre particulier des services publics industriels et
commerciaux (SPIC)
● Budget annexe distinct du budget général de la collectivité
● Équilibre recettes/dépenses

Les porteurs de projets
● Les collectivités territoriales
● Généralement communes, EPCI ou groupements
● Compétence obtenue par délibération sur l'intention
d'engager un projet de réseau de chaleur (ou de froid)
● NB : contrairement à d'autres services publics, la carence
d'initiative privée n'est pas une condition nécessaire à
l'intervention de la collectivité dans ce domaine
● Compétence optionnelle
● Compétence non exclusive :
● Un réseau de chaleur peut être privé
● Il peut y avoir plusieurs autorités compétentes sur un
même territoire (plusieurs réseaux de chaleur)

Quelques références législatives
● Article 3 de la loi du 15 juillet 1980
✔ « L’initiative de la création des installations des
réseaux de chaleur revient aux collectivités locales
intéressées »
● Loi MAPTAM du 27 janvier 2014
✔ Compétence obligatoire pour les métropoles
concernant « la création, l’aménagement,
l’entretient et la gestion des réseaux de chaleur ou
de froid »

Difficultés de la Loi MAPTAM :
● Compétence obligatoire mais optionnelle ?
● Réticences des communes à perdre le contrôle de leur
réseau ?
● Possibilité du transfert de compétences ?
● Intercommunalités rurales déjà présentes pour les
chaufferies bois et les plateformes bois-énergie
● Quel échelon pertinent ?

L’intérêt du transfert de compétence :
● Économies d’échelles (personnels, études, contrats
d'appro)
● Unification du service rendu (péréquation tarifaire sur une
zone)
● Acquisition d’une expertise
● Vision globale pour le développement des réseaux
(quartiers prioritaires, interconnexions, sources, etc)
Le transfert peut être partiel ou total

II. Modes de réalisation et
gestion

Les modes de gestions
● Qui finance et exploite le réseau ?
Construction Exploitation
Régie Collectivité Collectivité
DSP : Affermage Collectivité Entreprise
DSP : Concession Entreprise Entreprise
● En régie, la collectivité porte le risque économique
● En DSP, le risque est porté par l’entreprise délégataire
● Dans tous les cas, la collectivité contrôle le service

● DSP : concession
● Autorisation de gérer à ses risques un service public
● Le concessionnaire finance la création du réseau et en
assure la gestion
● Intérêt pour la collectivité : pas d'investissement propre
✔ Principe : pas de subvention de la collectivité
● Le concessionnaire paie à la collectivité :
✔ Une redevance d'occupation du domaine public
✔ Les frais engagés pour le contrôle du contrat
● Biens de retour / biens de reprise : à l'issue du contrat la
collectivité récupère les ouvrages et équipements
● Circulaire du 23 novembre 1982

● DSP : affermage
● Principe identique à la concession, mais c'est la collectivité
qui réalise l'investissement pour les installations
● Le fermier reçoit un ouvrage « prêt à servir » et l'exploite à ses
risques
● La collectivité est remboursée de son investissement par les droits
de raccordement demandés aux usagers (paiement unique pour un
usager donné) ou par un supplément sur les abonnements, perçu
par le fermier et reversé à la collectivité

● DSP : quelques points de vigilance
● La durée de la délégation : pas d'allongement inutile
● Le sort des biens en fin de contrat : reprise ou retour
● La définition des indices et coefficients figurant dans
les formules de révision des prix
● Les modalités d’achat de l’énergie
● Le rapport annuel d’exploitation
● Le contrôle : devoir et non un droit

● DSP : spécificité du contexte environnemental
● Augmentation de la durée d’une concession d’un
réseau en cas d’investissements ENR (article L.1411-2
du code général des collectivités territoriales) :
● Ajout des investissements pour le développement des EnR&R
parmi les causes qui peuvent conduire à une augmentation de la
durée de concession d’un réseau de chaleur à l’initiative de
l’autorité concédante.
● Afin de limiter les effets d’aubaine, la mesure ne s’applique que
dans le cas où la durée restant à courir de la concession est d’au
moins trois ans.

● La régie
● Modèle plutôt adapté aux petites installations, de complexité
technique limitée, et lorsque la collectivité a les moyens d'assurer
le fonctionnement du service
● Régie parfois retenue après appel d'offre de DSP infructueux...
● Personnalité morale : sans (pouvoir = conseil municipal) ou
avec (pouvoir = conseil d’administration)
● Budget annexe, distinct du budget général de la collectivité
● Collectivité responsable des faits résultants de l'exploitation
(risques techniques et financiers)
● Un gérant ou régisseur peut être chargé d'assurer l'exploitation,
la collectivité reste responsable du service

● Chiffres à l’échelle nationale (enquête 2010)
● NB : enquête SNCU est meilleure
sur les « gros réseaux » → bcp de
petits réseaux (souvent bois)
absents.
● Petits réseaux sont plutôt en régie,
les gros réseaux en DSP (et plutôt
concession qu'affermage)

● Chiffres à l’échelle nationale (enquête Amorce, Réseaux
bois 2011)

● Réseau privé
● Exemples de montages rencontrés :
● Association foncière urbaine libre : « collectivité de
propriétaires réunis pour exécuter et entretenir, à frais
communs, les travaux qu’elle énumère »
● Association syndicale libre : « personne morale qui regroupe
des propriétaires de biens immobiliers voisins, pour la réalisation
d'aménagements spécifiques ou leur entretien »
● Principe :
● L'association regroupe les usagers du réseau de chaleur
● Elle confie généralement la réalisation et l'exploitation du réseau
à une entreprise
● Cas rencontré lorsque la collectivité ne souhaite pas investir
dans un réseau de chaleur ; le périmètre du réseau correspond
alors généralement au périmètre d'un même aménagement

● Que choisir ?
● Il n’y a pas de bonne réponse à cette question - il faut la reformuler :
✔ Quel risque je souhaite prendre ?
✔ Quel contrôle je souhaite avoir ?
✔ Quel financement puis-je mettre en oeuvre ?
✔ Etc...
● Pour l’approfondissement de ces questions, un peu de lecture :
✔ Aspects juridiques et fiscaux pour le montage d'un projet de
chaufferie bois collective - aide à la décision :
http://portail.fncofor.fr/content/medias/media51_qSFLpddEIOVqEBk.✔ Amorce : RCJ 19 - Guide juridique des modes de gestion des
réseaux de chaleur (adhérents seulement)
✔ RCJ 18 - Les collectivités locales délégantes du service public
de chaleur - Guide pratique
http://www.amorce.asso.fr/IMG/pdf/RCJ18.pdf

III. Les contraintes
réglementaires

Les contraintes réglementaires
● Quotas CO2
● Cadre réglementaire directive 2009/29 du 23 avril 2009 : IIIème
phase sur 2013-2020
● Installations concernées : puissances supérieures à 20MW (sauf
biomasse)
● Concerne 181 RdC en France mais 17,9 TWh sur les 21TWh
distribuées (~10% des installations dans l'ETS)
● Allocation gratuite de quotas jusqu'au niveau d'émission de
référence. Durcissement des allocations ensuite
● Dans les DSP la propriété des quotas est une question sans
réponse (rémunération de l'exploitant, bien meuble indispensable
au fonctionnement de l'installation)

● Quotas CO2
● Le système est
rémunérateur pour les
RdC fossiles qui
souhaitent devenir
vertueux
● Les prix sont
actuellement trop faibles
pour enclencher un réel
signal prix (trop de
quotas + crise) Source : fairhedge

● Tarif d’achat cogénération
Rappel cogénération :
● Production simultanée de chaleur et d’électricité
Crédit photo : meteocity
✔ Un intérêt énergétique : augmentation du rendement, 5 à 20 %
d’économies d’énergie primaire
✔ Un intérêt environnemental : réduction des émissions de CO2 et de
particules
✔ Un potentiel intérêt économique pour l’exploitant : vente d’électricité
à EDF
● La France, un mauvais élève : 17 % de la chaleur des RdC est issue
de la cogénération contre 63 % en moyenne en Europe

● Tarif d’achat cogénération
La cogénération en attente en France :
● Changement des contrats de rachat d'électricité issus des
cogénérations
● Seules les installations <12MW ont le droit de reconduire ces
contrats moyennant rénovation
● Marché de capacité pas encore en vigueur (pour 2016)
● Selon les collectivités et exploitants, la vente sur le marché de
gros n'est plus assez rémunératrice

Autres contraintes réglementaires à
respecter pour les installations de RdC
Installations classées au titre de la protection de
l’environnement (ICPE)
● Concerne certaines chaufferies (selon puissance, combustibles...)
Études d’impact pour le réseau de distribution
● Depuis 2012, selon étendue des travaux
Sécurité des réseaux aériens et souterrains
● Guichet unique des réseaux et canalisations
● Arrêté du 9 août 2013 : refonte de la réglementation de 1982 applicable
aux canalisations de transport de vapeur ou d’eau surchauffée

Un cadre juridique flou mais qui
fonctionne
→ Pas de définition juridique des réseaux de chaleur, mais une
définition communément admise
→ Idem concernant la compétence des collectivités en matière de
réseaux de chaleur (mais évolutions en cours)
→ Plusieurs possibilités de montage des projets, selon les souhaits
et possibilités de la collectivité

IV. Modèle économique
des réseaux de chaleur
La collectivité au centre des flux

Modèle économique des RdC
● Enjeux
Urgence climatique horizon 2020 et importance des RdC
dans le challenge
● Nombreux avantages mais réticences des acteurs à
se lancer
● Technologies peu connues
● Gros investissements
✔ Méconnaissance des flux financiers
✔ Pas de règle de succès
✔ Inquiétude sur l’avenir des
investissements à long terme
Je ne sais pas
combien ça coûte,
je ne sais pas
combien ça rapporte,
je ne connais pas
les risques financiers …
restons sur ce
qu’on sait faire !

● Un investissement capitalistique
RdC Ecoquartier
Hoche Nanterre
1,6MW bois et 3,4MW
gaz
80 % EnR
~900 logements
-930 tonnes Co2/an
€€€€€ ?
L’écoquartier du Fort-
Issy-les moulineaux
Doublet géothermique
basse T° (600m)
10 000MWh/an
78 % EnR
~1600 eq. Lgmt
-2000 tonnes Co2/an
€€€€€ ?
Aéroport d’Orly
10MW doublet
géothermique (1800m) et
38MW gaz
40 000MWh/an
-9000 tonnes Co2/an
€€€€€€ ?

● Un investissement capitalistique
RdC Ecoquartier
Hoche Nanterre
1,6MW bois et 3,4MW
gaz
80 % EnR
~900 logements
-930 tonnes Co2/an
3,45 millions d’€HT
L’écoquartier du Fort-
Issy-les moulineaux
Doublet géothermique
basse T° (600m)
10 000MWh/an
78 % EnR
~1600 eq. Lgmt
-2000 tonnes Co2/an
Aéroport d’Orly
10MW doublet
géothermique (1800m) et
38MW gaz
40 000MWh/an
-9000 tonnes Co2/an

Étude ADEME/Perdurance 2009 – Réseau de chaleur bois + appoint gaz
Coûts d’investissement HT et hors aides publiques
Attention – prudence – Écart type important !!!
puissance bois 250 kW à 1000€/kW
+ 125m de réseau à 300€/m
+ études/frais
puissance bois 1 MW à 650€/kW
+ 500m de réseau à 315€/m
+ études/frais
puissance bois 4 MW à 500€/kW
+ 2km de réseau à 480€/m
+ études/frais
petit
moyen
gros
qqs éq-lgts –
dizaines éq-lgts
dizaines –
centaines éq-lgts
centaines –
milliers éq-lgts
330
k€
880
k€
3300
k€
● Quelques ordres de grandeurs

● Quelques ordres de grandeurs
Coûts d'investissement : répartition par
Production de
chaleur
33%
Chaufferie (hors
production de
chaleur)
28%
Etudes et frais
9%
Distribution de
chaleur
30%
poste
Source : Etude ADEME/Perdurance 2009
Coûts HT et hors aides publiques

● Qui a-t-il dans le prix ?
● La collectivité doit être en mesure de comprendre et de
contrôler la facturation (même en DSP...)
● L’abonné et l’usager aussi...
● Certains réseaux sont critiqués pour l’opacité de leur facturation
● Certaines collectivités/exploitants mettent en place des dispositifs
pédagogiques et d’échange avec les usagers

● Des flux complexes
VILLE
Autorité concédante
TIERS
EDF, autres
UUSSAAGGEERRSS
CCoonncceessssiioonnnnaaiirree
Assure la gestion
administrative et financière
GGeessttiioonnnnaaiirree
FFiinnaanncceeuurr
EExxppllooiittaanntt
Banques,
refinanceurs
Contractualisati
on via
propriétaire ou
syndicats
Met à disposition des
équipements
Paie une RUO
Achat ou vente
d’énergie
complémentaire
fournit en
Raccorde énergie
et Paient des
abonnements
Délègue l’exploitation
des installation
Facture une redevance
mais pas de rémunération
Facture
redevance et
rémunération
Paie une rémunération
de la SDC
Délègue la maîtrise
d’ouvrage et le
financement des
investissement
Facture frais
financiers ou/et
commissions
Refinance
l’investissement en
location financière
Flux financier
Action
Légende:

Équation économique à résoudre
● Coût
d’investissement
● Coût de
fonctionnement
● Risque
économique
≤● Facturation des
usagers
● Aides publiques
● Bénéfices non
économiques
valorisés par la
collectivité
Approximativement :

● Les paramètres aux impacts financiers forts
Investissement initial :
● Travaux GC, voirie,
chaufferie...
● Dimensionnement
● Type d’énergie
● Technologie

Investissement initial :
● Travaux GC, voirie,
chaufferie...
● Dimensionnement
● Type d’énergie
● Technologique
Les précautions :
● Mutualisation des travaux (autres
réseaux, voiries)
● Dimensionnement (attention au
surdimensionnent)
● Type d’énergie (connaître les
ressources locales les plus
disponibles et les moins chères)
● Avancées technologiques (nouvelles
canalisations, chaufferies, etc)

Focus sur le type d’énergie
Source : amorce – prix de vente de la chaleur 2011

Le temps
● Durée de l’engagement
● Durée des travaux
● Étalement des raccordements
● Durée des emprunts
Dali

Le temps
● Durée de
l’engagement
● Durée des travaux
● Étalement des
raccordements
● Durée des
emprunts
Les précautions :
● Lecture du contrat DSP et du
business model
● Planification des travaux en
adéquation avec la livraison des
immeubles (réalisation par tranches,
chaudières mobiles...)

Le risque et l’incertitude
● Nombre de futurs abonnés
● Travaux d’efficacité énergétique
● Réseaux concurrents
● Consommations et puissances inconnues

Le risque et l’incertitude
● Nombre de futurs abonnés
● Travaux d’efficacité énergétique
● Réseaux concurrents
● Consommations et puissances inconnues
Les précautions :
● Classement du réseau
● Schéma directeur du réseau
● Engagement des différents acteurs

● Optimisation économique : le choix du bon
candidat
Un quartier :
● Dense
● Mixité d’usages (logements,
bureaux, équipements, etc)
● Proximité source(s)
● Chaud et froid ?

Un facteur favorable :
La densité énergétique
Extraits National Heat Map Angleterre
● A consommation au m² équivalente, plus l’urbanisation est
dense, plus le réseau est efficace technico-économiquement
● Mais densité urbaine ≠ densité thermique
● 2000m² de logements RT2012 sur une rue de 100m → 1 MWh/ml
● 2000m² de logements RT2005 sur une rue de 100m → 3 MWh/ml

30/09/14
● Exemple : réseau de chaleur
de Plouaret (Côte d’Armor)
● Réseau bois créé en 2004 pour
alimenter des bâtiments
publics
● Investissement amorti en
seulement 11 ans
53
La création d’un
réseau peut être
viable même en
zone peu dense

Autres facteurs favorables
● Mixité des usages des bâtiments raccordés
● Raccordement de bâtiments aux besoins importants
● Déploiement progressif du réseau au fil des raccordements
● Vision de long terme
● Valeur accordée aux gains sociaux et environnementaux
Dans certains cas, la somme de ces facteurs
rend le réseau de chaleur renouvelable viable.
Dans d’autres cas, l’équation reste insoluble.
Créer un réseau pénaliserait les usagers.

● Les aides financières
Le fonds chaleur
● Environ 220 M€ par an
● Conditions
● Au moins 50 % d’EnR
● Densité thermique > 1,5Mwh/an/ml
● Montant des aides
● Taux d’aides maximum = 55 % de l’investissement
● Niveau d’aide calculé « toutes aides confondues »
● Objectif de réduction de la facture de 5 % (vs. gaz)

Le fond chaleur, bilan d'un succès ardent

La fiscalité
● Récupération de TVA (investissement et fonctionnement)
● TVA sur les ventes aux usagers :
● 5,5% sur le R2
● 5,5% sur le R1 si le réseau est alimenté majoritairement
par des énergies renouvelables ou de récupération
● Pas de TVA sur les ventes si chiffre d'affaire < 80300€/an

V. Compétitivité des
réseaux de chaleur

● Quel est le prix pour l’usager ?
Prix moyen de la chaleur des réseaux : 67,5€ HT/MWh (source :
AMORCE, 2011)
✔ 62,7 €TTC/ MWh pour les réseaux « vertueux » (EnR>50%)
✔ 76,2 €TTC/MWh pour les réseaux « fossiles » (EnR<50%)

● Quels sont les prix pour l’usager ?
Attention...forte disparité (qui s’atténue au fils des années)

● Qui a-t-il dans le prix ?
Un prix global :
● Investissement initial
● Exploitation et redevances
● Gros entretien et renouvellement
Une facture binomiale :
● Part fixe : R2 (fonction de la puissance)
✔ Exploitation (P2/P3)
✔ Amortissement (P4)
● Part Variable : R1 (fonction de la conso)
✔ Combustible (P1)

Le compétitivité des Rdc
● Retour sur l'étude Amorce
Hypothèse prix :
● Électricité :
✔ TRV :~150€HT/an et ~10,9 c€ TTC/kwh (HP) et 6,8
c€TTC/kwh (HC)
● Gaz :
✔ TRV :~150€HT/an et ~5,2 c€ TTC/kwh
● Sauf que le prix dans l’électricité et le gaz ne comprend pas
la même chose qu’en réseau de chaleur
● D’où une comparaison en coût global (facture énergétique +
petit entretien et électricité annexe + GES + amortissement)

Comparaison également réalisée pour d’autres types
de logements :
● Bâtiment peu performant (300 kWh/m2/an)
● Parc social moyen (170 kWh/m2/an)
● Bâtiment RT2005 (120 kWh/m2/an)
● A voir sur le site d’AMORCE pour la dernière édition
(réservée adhérents) ou ici pour les éditions précédentes :
http://reseaux-chaleur.cerema.fr/ (chercher « enquête
amorce »)

La compétitivité des RdC
En coût global
enveloppe+chauffage
les RC sont les plus
économes

Le compétitivité des RdC
● Dans le temps
13 juin 2014 – Bases juridiques des réseaux de chaleur

● L’évolution des prix
AugmAuegmnetnattaitoionn een n4 a4n sa :n 2s0 %: 20 % Augmentation moyenne annuelle : 4,75 %

Chauffage
classique
RdC
classique
RdC basse
température
Augmentation limitée grâce à
la part fixe stable et
majoritaire

Ce qui peut sembler être un avantage (contrôle de la
facture) peut être un inconvénient :
● Acceptation de l'usager d'un abonnement élevé
● Acceptation des autorités (politique de réduction et
contrôle de sa consommation)

● Dans le temps
● Prix de vente de la chaleur
● Augmentation en 4 ans de 20 %
● Augmentation moyenne annuelle de 4,75 %
● Prix de vente du gaz (TRV)
● Augmentation en 4 ans de 39 %
● Augmentation moyenne annuelle de 9,2 %

Des investissements dont les bénéfices
sont à considérer sur le long terme
→ Un coût initial important et des efforts supplémentaires à
consentir pour porter les projets
→ Des réflexions à mener pour conforter la viabilité économique du
projet
→ Un système compétitif en moyenne nationale

Pôle Réseaux de Chaleur
reseaux-chaleur@cerema.fr
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