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Soutenu par : Soutenu par : Soutenu NOTE DE SYNTHÈSE La chaleur fatale industrielle en France et en Allemagne Potentiels de valorisation et mécanismes de soutien Février 2019 Auteure : Alicia Lerbinger, OFATE Contact : Marie Boyette, OFATE • marie.boyette.extern@bmwi.bund.de Document réservé aux adhérents de l’OFATE Source : Adobe Stock La chaleur fatale industrielle en France et en Allemagne Potentiels de valorisation et mécanismes de soutien 2 Résumé La valorisation de la chaleur fatale industrielle constitue un des piliers fixés par l’Europe pour atteindre les objectifs de maîtrise de l’énergie dans le secteur industriel. En France comme en Allemagne, la majorité de la consommation d’énergie finale industrielle correspond à la fourni- ture de chaleur. On désigne comme chaleur fatale cette production de chaleur dérivée de pro- cessus industriels mais n’en constituant pas l’objet premier, et qui est généralement rejetée ensuite dans l’environnement, sans forme de valorisation. Les technologies de récupération de chaleur fatale permettent de l’utiliser sous forme de chaleur ou de la convertir en froid ou en électricité avant de la consommer. Dans les deux pays, il existe un gisement encore inexploité jusqu’ici. Dans une étude réalisée pour le ministère allemand de l’Économie et de l’Énergie (BMWi), le potentiel annuel de valorisa- tion de cette chaleur dans les réseaux de chaleur est évalué à près de 60 TWh. En France, une étude de l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME) estime la produc- tion totale de chaleur fatale industrielle à 110 TWh, dont 17 TWh à proximité immédiate des ré- seaux de chaleur en exploitation. Pour promouvoir les énergies renouvelables et la récupération de chaleur fatale industrielle pour la production de chaleur, la France et l’Allemagne ont instauré un cadre réglementaire et des mécanismes de soutien, notamment le Fonds Chaleur géré par l’ADEME en France et le dispositif « efficacité énergétique et chaleur industrielle renouvelable dans l’économie » piloté par la banque d’investissement KfW et l’Office fédéral de l’économie et du contrôle des exporta- tions en Allemagne (BAFA). Disclaimer Le présent texte a été rédigé par l’Office franco-allemand pour la transition énergétique (OFATE). La rédaction a été effectuée avec le plus grand soin. L’OFATE décline toute responsabi- lité quant à l’exactitude et l’exhaustivité des informations contenues dans ce document. Tous les éléments de texte et les éléments graphiques sont soumis à la loi sur le droit d’auteur et/ou d’autres droits de protection. Ces éléments ne peuvent être reproduits, en partie ou entiè- rement, que suite à l’autorisation écrite de l’auteur ou de l’éditeur. Ceci vaut en particulier pour la reproduction, l’édition, la traduction, le traitement, l’enregistrement et la lecture au sein de banques de données ou autres médias et systèmes électroniques. L’OFATE n’a aucun contrôle sur les sites vers lesquels les liens qui se trouvent dans ce docu- ment peuvent vous mener. Un lien vers un site externe ne peut engager la responsabilité de l’OFATE concernant le contenu du site, son utilisation ou ses effets. La chaleur fatale industrielle en France et en Allemagne Potentiels de valorisation et mécanismes de soutien 3 Sommaire I. Introduction 4 II. Cartographie des gisements de valorisation de la chaleur fatale 5 II.1. Allemagne 5 II.2. France 6 II.3. Exemples de projets de valorisation de la chaleur fatale industrielle 8 III. Possibilités et technologies de récupération de chaleur fatale 9 III.1. Répartition et valorisation des flux de chaleur fatale 9 III.2. Possibilités et technologies de récupération de chaleur fatale 10 IV. Cadre réglementaire et programmes de soutien 14 IV.1. Cadre réglementaire 14 IV.2. Programmes de soutien 15 La chaleur fatale industrielle en France et en Allemagne Potentiels de valorisation et mécanismes de soutien 4 I. Introduction Pour mettre en œuvre la transition énergétique, des mesures d’efficacité énergétique s’avèrent indispensables. Les économies d’énergie permettent d’alléger la facture énergétique, mais aussi de diminuer la consommation de com- bustibles fossiles. Le renforcement de l’efficacité énergétique dans le secteur industriel peut s’avérer décisive pour la transition énergétique, car ce secteur représente 20 % de la consommation annuelle d’énergie finale en Allemagne et 30 % en France1. La Figure 1 indique la consommation énergétique finale de l’industrie allemande par domaine d’application. Près des trois quarts sont destinés à la fourniture de chaleur sous forme de chauffage, d’eau chaude et de divers autres types de chaleur industrielle. La Figure 2 montre la consommation de combustibles de l’industrie française par application. Elle constitue environ 60 % de la consommation énergétique du secteur industriel. Les deux tiers de l’énergie con- sommée sont également utilisés pour la production de chaleur industrielle, notamment pour le chauffage des maté- riaux dans les fours, les procédés de séchage et le chauffage de locaux. Figure 1 – Consommation énergétique finale de l’industrie allemande en 2016. Source : AGEB2, mise en forme OFATE. Figure 2 - Consommation de combustibles de l’industrie française en 2013. Source : ADEME3, mise en forme OFATE. Outre les processus destinés à la production de chaleur, certains peuvent générer de la chaleur de manière involontaire, comme dans le cas de la production d’air comprimé. Dans ces deux cas comme dans la quasi-totalité des processus industriels, la majeure partie de la chaleur ainsi créée est rejetée sous forme de chaleur fatale sans qu’elle soit valorisée. Souvent, cette chaleur fatale n’est pas évitable pour des raisons économiques, techniques ou physiques. Plutôt que de laisser cette chaleur fatale s’échapper dans l’environnement, il est possible de la récupérer et de la valoriser. La chaleur fatale est alors réutilisée, soit sous forme de chaleur dans un autre processus ou soit en étant convertie en un autre vecteur énergétique comme l’électricité ou le froid, pour être ensuite valorisée. Sa récupération permet à l’entreprise d’accroître son efficacité énergétique. Néanmoins, il faut veiller à l’utiliser seulement à l’issue de la mise en œuvre d’autres mesures d’efficacité énergétique, en privilégiant en premier lieu l’évitement des surconsommations manifestes, la diminution des besoins énergétiques et le renforcement du taux de valorisation énergétique. 1 Ministère de la Transition écologique et solidaire (MTES) 09/2018, Chiffres clés de l’énergie. Édition 2018, p. 20 (lien vers le document). Ministère fédéral de l'Économie et de l'Énergie (BMWi) 2018, Energieeffizienz in Zahlen, p. 18 (lien vers le document en allemand). 2 BMWi 2018, Zahlen und Fakten Energiedaten, tableau 7 (lien vers le document en allemand). 3 Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Énergie (ADEME) 2017, La chaleur fatale. Édition 2017, p. 8 (lien vers le document). 6% 1% 66% 23% 4% Chauffage des locaux Eau chaude Autres types de chaleur industrielle Énergie mécanique Divers 717 TWh 39% 21% 6% 20% 14% Fours Séchage Chauffage des locaux Divers Matières premières 315 TWh La chaleur fatale industrielle en France et en Allemagne Potentiels de valorisation et mécanismes de soutien 5 En Allemagne comme en France, la valorisation de la chaleur fatale pour la fourniture de chaleur bénéficie des mêmes soutiens que celui de la chaleur renouvelable. Les deux pays se sont chacun fixé des objectifs de chaleur et de froid renouvelables par rapport à la consommation d’énergie.  D’ici 2020, l’Allemagne ambitionne de couvrir 14 % de sa consommation de chaleur et de froid par les énergies renouvelables4. Un objectif de 27 % a été provisoirement défini pour 20305. En 2017, elles représentaient 13,9 % après avoir déjà franchi la barre des 14 % entre 2012 et 20156.  Pour 2030, la France s’est donné un objectif de 38 % de renouvelables dans sa consommation de chaleur et un objectif intermédiaire de 33 % en 2020. En 2016, ce pourcentage s’élevait à 21,2 %7. La Figure 3 illustre le développement de la chaleur renouvelable et les objectifs respectifs des deux pays. Figure 3 – Objectifs et évolution des EnR dans la consommation énergétique finale de chaleur et de froid en France et en Allemagne. Sources : BMWi et MTES, mise en forme OFATE. Cette note de synthèse vise dans un premier temps (II) à quantifier le potentiel de la chaleur fatale industrielle de la France et l’Allemagne. Les différentes possibilités de récupération de cette chaleur et les technologies employées sont ensuite expliquées (III). Enfin, la dernière partie revient sur le cadre réglementaire et les programmes de soutien mis en place dans les deux pays (IV). II. Cartographie des gisements de valorisation de la chaleur fatale Comme déjà précisé plus haut, la chaleur renouvelable et respectueuse de l’environnement dans les secteurs de l’industrie et du bâtiment est de plus en plus pertinente. Aux côtés des énergies renouvelables, la récupération de la chaleur fatale industrielle peut jouer un rôle. Les parties suivantes présentent le potentiel de récupération de cha- leur fatale en Allemagne et en France. II.1. Allemagne En Allemagne, un registre national homogène de recensement des gisements de chaleur fatale n’est pas encore dis- ponible. Seuls des estimations du potentiel théorique dans le secteur industriel existent à ce jour. Cependant, plu- sieurs Länder ont déjà mis en place un tel registre au niveau régional, tels la Bavière, la Saxe, la Sarre et Thuringe. 8 Le projet triennal soutenu par le ministère fédéral de l'Économie et de l'Énergie (BMWi) intitulé uploads/Industriel/ ofate-chaleur-fatale-france-allemagne-1902.pdf