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Séquestration carbone et santé de nos forêts

Les dernières actualités concernant les incendies dans les Alpes-Maritimes au mois d’avril en France, ainsi que ceux survenus au Canada en juin/juillet/août et toujours en cours (pour ne nommer qu’eux), nous remettent face à une des réalités des conséquences du changement climatique et une réalité de nos étés. Et même si la France semble avoir été épargnée en 2023 pendant les congés estivaux, cette réalité commence à être prise avec plus de sérieux d’avant.

Et oui, nos forêts brûlent alors qu’il s’agit d’un des écosystèmes les plus importants pour la séquestration carbone à l’échelle mondiale et que l’ensemble des stratégies de décarbonation comptent sur elles.

Quelques chiffres pour savoir de quoi nous parlons :

  • Incendie au Canada : à mi-août, plus de 13,5 millions d’hectares brûlés, soient à minima 290 mégatonnes de CO2eq libérées dans l’atmosphère. Ces quantités représentent 12% des émissions de CO2 mondiales de 2022. De quoi mettre à mal toutes les stratégies de décarbonation en cours.
  • Incendies en France à l’été 2022 : 10 hectares brûlés, soient 2,5 MtCO2eq libérées.
  • Incendie en ce moment même en Grèce, le plus grand incendie jamais enregistré en Europe : 6 MtCO2eq.

Peut-on alors continuer à compter sur la séquestration carbone réalisée par nos forêts si elles brûlent avant ?


Qu’est-ce que la séquestration carbone ?

La séquestration carbone, ou plus exactement la séquestration du dioxyde de carbone est le processus de stockage de carbone hors de l’atmosphère.

Etant donné que les gaz à effet de serre sont responsables du réchauffement climatique, ils doivent d’une part être réduits à long terme et séquestrés ou stockés par des puits de carbone pour les émissions résiduelles que l’on peut éviter.

Différentes typologies de séquestration existent aujourd’hui, certaines plus controversées que d’autres, notamment lorsqu’il s’agit de processus artificiels, du fait de leurs émissions carbone pour en capter (cela réduisant donc le bénéfice de la séquestration).

La séquestration dite naturelle ou biologique est le processus naturel d’équilibre du cycle du CO2 : du CO2 est capté par des écosystèmes (biomasse, océans…) et de l’oxygène est libéré en échange.

A regarder plus précisément la séquestration naturelle, celle-ci peut être subdivisée en sous-catégories :

  • Séquestration dans les sols via les litières végétales, les champignons, micro-organismes ou encore les animaux détritivores. Le stockage dans les sols est largement plus important que celui réalisé au niveau atmosphérique avec les arbres et végétaux.
  • Séquestration par les forêts via les arbres, bois morts, litières.
  • Séquestration par les océans: appelés carbone bleu, les écosystèmes océaniques types marais salants, herbiers marins ou encore les mangroves captent du CO2.
  • Séquestration par la nature en ville. Les arbres et espaces végétalisés en ville, contribuent, à une plus faible échelle, à capter du carbone.

Différentes typologies d’espaces naturels contribuent ainsi à compenser les quantités mondiales de gaz à effet de serre émises chaque année par les activités humaines. Ces surfaces, ayant eu tendance à se réduire depuis de nombreuses années du fait de l’urbanisation et de l’accroissement de la population mondiale, doivent être préservées et augmentées dans les prochaines années pour justement jouer ce rôle de séquestration et de compensation carbone.

A titre d’exemple, le CEREMA dans l’un de ses rapports sur les puits de carbone illustre les quantités de carbone moyennes stockées par typologie :

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Figure 1 : Rapport Cerema, puits de carbone

La forêt est donc bien un milieu contributeur et important de la chaîne de captation du carbone. Les océans, poumon de la planète bleu, sont de plus en plus touchés par le réchauffement climatique et par l’acidification de l’eau ce qui limite leur capacité à stocker du carbone.

Quels liens entre puits de carbone et stratégies de décarbonation ?

Ce rôle à jouer par nos écosystèmes est placé au cœur des différentes stratégies de décarbonation des pays.

Selon les accords de Paris issus de la COP 21, ainsi que des différents textes de loi aux échelles européennes et françaises qui en ont découlé, des réductions d’émissions de CO2 sont objectivées ainsi que la part que devront prendre ces puits de carbone.

Un extrait de la stratégie nationale bas carbone 2 indique ici qu’une forte augmentation est nécessaire d’ici 2050. La « neutralité » carbone ne passera que si une séquestration carbone d’ampleur est possible.

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Figure 2 : Extrait SNBC 2 - Evolution des émissions et puits de GES sur le territoire national

Comment se portent nos forêts ?

A l’échelle française, la santé des forêts est mise à mal, entres autres du fait de plusieurs facteurs :

  • Les monocultures qui contribuent fortement à fragiliser les écosystèmes de par la pauvreté des sols, les produits souvent déversés pour garantir la croissance des arbres ;
  • Les coupes rases qui éliminent toute forme de biodiversité ;
  • Une gestion des forêts centrée autour d’enjeux économiques et non environnementaux, contribuant encore à appauvrir et affaiblir la santé des forêts.

La mortalité des arbres due aux épisodes de sécheresse reste le principal facteur de diminution de la capacité des forêts françaises à stocker du carbone. L’augmentation des températures, les épisodes pluvieux rares et de plus en plus violents, la présence d’insectes xylophages sont d’autres facteurs directement liés aux sécheresses, et donc au réchauffement climatique. Le dernier rapport du Haut Conseil pour le Climat de juin dernier précise que sur la période 2012-2020, une augmentation de 54% de la mortalité des arbres a été recensée, causée par ces facteurs.

Donc même si  l’augmentation en superficie des forêts en Franc est louable, les conditions climatiques ainsi que la gestion humaine pour nos besoins de construction, chauffage contribuent à faire diminuer leur capacité à stocker du carbone.

Une dernière étude parue en août 2023 précise que les arbres peuvent atteindre une température critique à partir de laquelle leur capacité à stocker du carbone décroit considérablement. Encore une raison donc de limiter ce cercle vicieux qu’est le réchauffement climatique et la croyance que les forêts nous sauverons la mise. 

Quelles sont les conséquences de la mauvaise santé des forêts ?

Ces incendies, gagnant en fréquence et en gravité (superficies brûlées), apparaissent de plus en plus tôt dans l’année, ou tard (exemple en Californie en 2021). Ces épisodes viennent tout d’abord rayer de la carte des forêts entières, milieu dont chacun connait la richesse de sa biodiversité aux multiples bénéfices, mais également viennent libérer toutes les quantités de CO2 stockées depuis de nombreuses années dans les arbres et les sols.

Les quantités libérées à cause des incendies au Canada, par exemple, mettent ainsi à mal les projections de puits de carbone et les efforts de réduction de ces émissions de CO2.

De quoi remettre en jeu les objectifs de réduction des émissions identifiés dans les différentes stratégies et plan d’action tels que la SNBC, stratégie nationale bas carbone 2 en vigueur depuis 2020. Pour rappel, cette stratégie déclinée pour chaque secteur d’activité, estime en corrélation avec les réductions de GES, les besoins de puits de carbone pour les compenser.

Il est attendu dans sa prochaine mise à jour en fin d’année 2023 (SNBC 3), notamment pour s’aligner sur les objectifs européens du pack Fit for 55 une meilleure prise en compte de la réelle séquestration carbone et donc la compensation potentielle pour atteindre la neutralité carbone à l’échelle du pays.

Réduire avant de compenser

Les secteurs les plus émetteurs de gaz à effet de serre sont les premiers à devoir réduire massivement leurs émissions de CO2. L’industrie, les transports, l’énergie, le bâtiment doivent accélérer leurs efforts. Et même si des obligations leurs sont de plus en plus imposées, nous constatons une augmentation des entreprises et secteurs d’activité se ventant d’être neutre en carbone voire pire, zéro carbone. Mais que font réellement ces entreprises pour contribuer aux objectifs communs ?

Ce n’est pas une surprise, mais de multiples labels ou mécanismes de « compensation » laissant croire à une réduction des émissions de gaz à effet de serre des activités étudiées sont en fait principalement conçus pour promouvoir une compensation des émissions de GES avant toute réduction.

Certains labels, ne demanderont aux demandeurs d’avoir un plan d’action de réduction de leurs émissions seulement à partir d’un certain seuil d’émissions absolue, qui est bien entendu assez élevé pour ne pas avoir à faire d’efforts avant longtemps.

Enfin, une étude parue fin août, fait une analyse de projets censés réduire la déforestation et accorder des crédits carbone à de nombreuses entreprises. Cette étude dévoile rapidement que non seulement la déforestation dans certaines forêts mais n’a pas ralentie, elle a même augmenté.

Le triptyque Eviter – Réduire – Compenser est alors encore plus d’actualité et dans cet ordre uniquement.

En synthèse, évitons et réduisons les émissions de CO2 dans l’ensemble des secteurs d’activité, voyons au travers des stratégies de verdissement grâce aux crédits carbone, protégeons et redirigeons  la gestion de nos forêts pour qu’elle soit durable.

 

Pour aller plus loin :

Rapport du Haut Conseil pour le Climat, juin 2023 : https://www.hautconseilclimat.fr/wp-content/uploads/2023/06/HCC_RA_2023-web-opti-1.pdf

Rapport du Cerema : https://www.cerema.fr/system/files/documents/2018/11/stockage.pdf

Etude : " Les forêts tropicales approchent leur température critique " : https://www.nature.com/articles/s41586-023-06391-z

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Le zéro artificialisation nette, cela se prépare aujourd'hui mais ZAN est pas pour tout de suite

L'association des intercommunalités de France a rédigé une note de synthèse proposant une lecture des dispositions actuelles et à venir du ZAN .Elle présente les modalités de déclinaison du ZAN dans les documents de planification régionale (SRADDET, SAR, PADDUC, SDRIF) et les documents d’urbanisme (SCoT, PLU(i), documents en tenant lieu, carte communale).

Cette expose également les modalités d’intégration des grands projets et de la surface minimale dans ces documents.Enfin, elle présente les instances de dialogue destinées à la mise en œuvre du ZAN.

Contexte du ZAN

La loi Climat et résilience a défini en juillet 2021 une trajectoire vers l’absence d’artificialisation nette en 2050. Pour la période 2021 - 2031, la loi précise que le rythme de l'artificialisation des sols doit être tel que, la consommation totale d'espace observée à l'échelle nationale soit inférieure à la moitié de celle observée sur les dix années précédant cette date.

La loi dite « ZAN » promulguée en juillet 2023 vient préciser plusieurs points importants pour atteindre les objectifs fixés par la loi Climat et résilience en matière de sobriété foncière :

  • Elle crée plusieurs instances de dialogue et de conciliation afin de favoriser un dialogue entre collectivités ainsi qu’entre celles-ci et l’Etat. La conférence régionale de gouvernance de la politique de réduction de l’artificialisation des sols doit être mise en place à court terme.
  • Elle apporte des précisions sur les conditions d’identification des projets d’envergure « nationale ou européenne »
  • Elle crée une « surface minimale » pour les communes. Celles-ci ont la possibilité de mutualiser la superficie minimale à l’échelle intercommunale. Aussi, il n’est pas exclu que les régions et les structures porteuses de SCoT supra communautaires privilégient l’échelon intercommunal comme périmètre de base pour la territorialisation de l’objectif ZAN.
  • Elle prévoit une modification du calendrier pour l’intégration des nouveaux objectifs de sobriété foncière dans les documents de planification : novembre 2024 pour les documents de planification régionale, février 2027 pour les SCoT et février 2028 pour les PLU(i) et cartes communales.

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Quelques définitions autour de l'artificialisation

Un espace naturel ou agricole occupé par une installation de production d'énergie photovoltaïque n'est pas comptabilisé dans la consommation d'espaces naturels, agricoles et forestiers dès lors que les modalités de cette installation permettent qu'elle n'affecte pas durablement les fonctions écologiques du sol.

L’article L101-2-1 du code de l’urbanisme apporte les définitions suivantes :

  • L'artificialisation est définie comme l'altération durable de tout ou partie des fonctions écologiques d'un sol, en particulier de ses fonctions biologiques, hydriques et climatiques, ainsi que de son potentiel agronomique par son occupation ou son usage.
  • La renaturation d'un sol, ou désartificialisation, consiste en des actions ou des opérations de restauration ou d'amélioration de la fonctionnalité d'un sol, ayant pour effet de transformer un sol artificialisé en un sol non artificialisé.
  • L'artificialisation nette des sols est définie comme le solde de l'artificialisation et de la renaturation des sols constatées sur un périmètre et sur une période donnés.
    • Au sein des documents de planification et d'urbanisme, lorsque la loi ou le règlement prévoit des objectifs de réduction de l'artificialisation des sols ou de son rythme, ces objectifs sont fixés et évalués en considérant comme : Artificialisée une surface dont les sols sont soit imperméabilisés en raison du bâti ou d'un revêtement, soit stabilisés et compactés, soit constitués de matériaux composites ;
    • Non artificialisée une surface soit naturelle, nue ou couverte d'eau, soit végétalisée, constituant un habitat naturel ou utilisée à usage de cultures.

 

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Planification régionale du ZAN

L'entrée en vigueur des documents de planification régionale (SRADDET, SAR, PADDUC, SDRIF) intégrant l’objectif de ZAN doit intervenir dans un délai de 39 mois à compter de la promulgation de la loi Climat et résilience, soit novembre 2024 au plus tard.

Concernant la traduction de l’objectif ZAN dans les documents de planification régionale, la loi prévoit que pour la première tranche de dix années, le rythme d'artificialisation est traduit par un objectif de réduction de la consommation des espaces naturels, agricoles et forestiers par rapport à la consommation réelle de ces espaces observée au cours des dix années précédentes.

Pour les SRADDET ce rythme ne peut dépasser la moitié de la consommation d'espaces naturels, agricoles et forestiers observée au cours des dix années précédant la promulgation de la loi Climat et résilience.

 

La déclinaison dans les documents d’urbanisme

Les SCoT doivent avoir intégré l’objectif ZAN en février 2027 et les PLU(i) et cartes communales en février 2028.

Si le SRADDET ou le SDRIF n'a pas intégré l’objectif ZAN dans les délais prévus par la loi (novembre 2024 en application de la loi ZAN), le SCoT ou, en l'absence de SCoT, le PLU, le document en tenant lieu ou la carte communale engagent l'intégration d'un objectif, pour la période 2021 - 2031, de réduction de moitié de la consommation d'espaces naturels, agricoles et forestiers par rapport à la consommation réelle observée sur les dix années précédentes.

A défaut, les ouvertures à l'urbanisation des secteurs définis en application des dispositions relatives à l’urbanisation limitée dans les communes non couvertes par un SCoT (articles L. 142-4 et L. 142-5 du code de l'urbanisme) sont suspendues.

L'exception des « grands projets »

Du fait de l’application de la loi Climat et résilience et de la loi ZAN, il est possible d’identifier des projets dont le décompte de l’artificialisation ou de la consommation d’espace sera mutualisé entre territoires.

  • Les projets d’envergure nationale ou européenne : ils seront identifiés par arrêté du ministre chargé de l’urbanisme, après avis du président du conseil régional et consultation de la conférence régionale ZAN. La région peut, après avis de la conférence régionale, formuler une proposition d’identification de projet(s).

Pour la période 2021-2031, la consommation d’espaces résultant de ces projets est prise en compte dans le cadre d’un forfait national de 12 500 hectares pour l’ensemble du pays, dont 10 000 hectares sont mutualisés entre les régions couvertes par un SRADDET au prorata de leur enveloppe d’artificialisation définie au titre de la période 2021-2031. Au-delà des 12 500 hectares, la consommation d’espace ne sera pas décomptée.

  • Les projets d'envergure régionale : projets devant être inscrits dans les documents de planification régionale et pour lesquels la consommation ou l'artificialisation des sols induite est prise en compte dans le plafond déterminé au niveau régional sans être déclinée entre les différentes parties du territoire régional.
  • Les projets d'intérêt communal ou intercommunal.

L'exception communale : la surface minimale

Une commune qui est couverte par un plan local d'urbanisme, par un document en tenant lieu ou par une carte communale prescrit, arrêté ou approuvé avant le 22 août 2026 ne peut être privée, par l'effet de la déclinaison territoriale des objectifs mentionnés au présent article, d'une surface minimale de consommation d'espaces naturels, agricoles et forestiers.

Lors de la territorialisation du ZAN dans les documents de planification et d’urbanisme, une surface de 1 ha doit être réservée pour chaque commune ayant à minima prescrit un document d’urbanisme, et sauf à ce que le Maire ait pris l’initiative de mutualiser cette superficie avec son intercommunalité.

Il n’est pas possible de mutualiser cette superficie minimale au-delà du périmètre intercommunal, par exemple dans le cadre d’un SCoT dont le périmètre s’étendrait sur plusieurs intercommunalités ou d’un document de planification régionale.

Sources :

https://www.intercommunalites.fr/app/uploads/2023/09/cadre-normatif-ZAN-VF.pdf

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L’étude d’optimisation de la densité pour la préservation du cadre de vie et de la biodiversité est obligatoire pour tous nouveaux projets d’aménagement soumis à évaluation environnementale

La France est le pays qui compte l’artificialisation rapportée à sa population la plus élevée d’Europe. Chaque année, entre 20 000 et 30 000 hectares sont artificialisés. Cette artificialisation augmente presque 4 fois plus vite que la population, et entraîne des répercussions directes sur la qualité de vie mais aussi sur l’environnement.

A l’heure du Zéro Artificialisation Nette (ZAN), ambition nationale qui vise à réduire l’artificialisation des sols, de nouvelles mesures sont instaurées. L’objectif ZAN vise la préservation des zones ENAF (espaces naturels, agricoles ou forestiers) et la qualité des aménagements urbains. A l’échelle d’un projet soumis à étude d’impact, l’objectif ZAN introduit la réalisation d’une étude d’optimisation de la densité.

Dans ce contexte, l’étude d’optimisation de la densité s’attache à évaluer deux critères principaux : l’artificialisation et la densité bâtie, en intégrant les notions de qualité architecturale, urbaine, paysagère et le développement de la biodiversité.

Une nouvelle étude qui accompagne l’évolution du contexte règlementaire

Depuis 2021, la loi Climat instaure la réalisation d’une étude sur l’optimisation de la densité des constructions pour les opérations soumises à évaluation environnementale. Les conclusions de cette analyse sont à intégrer à l’étude d’impact relative au projet et l’étude doit être annexée au dossier.

L’article L300-1-1 du Code de l’urbanisme indique que « Toute action ou opération d'aménagement soumise à évaluation environnementale en application de l'article L. 122-1 du code de l'environnement doit faire l'objet :

D'une étude d'optimisation de la densité des constructions dans la zone concernée, en tenant compte de la qualité urbaine ainsi que de la préservation et de la restauration de la biodiversité et de la nature en ville. »

 

Des documents de planifications cadres comme outils stratégiques de développement territorial

L’étude d’optimisation de la densité tient compte des exigences et objectifs déclinés dans les documents de planification cadres, à différentes échelles.

  • Objectif ZAN
  • SDRIFF / SRADDET
  • SCoT
  • PLU(i)/PLH(i)

Ces documents de planification doivent être tous compatibles entre eux. Ceux qui s’appliquent à l’échelle nationale (loi ZAN) ou régionale (SDRIF en Ile-de-France) induisent des objectifs spatialisés d’artificialisation et de densité, qui se déclinent dans les documents d’urbanisme locaux, tels les PLU(i)/PLH(i).

En Ile-de-France, le SDRIF structure et contraint le territoire dans son développement urbain et économique.

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Figure 1 - Documents de planifications et échelles associées. Source : Vizea

 

  • Zoom sur le SDRIF – Schéma directeur de la région Île-de-France

            Le SDRIF définit les règles de planification spatialisées à l’échelle de la région francilienne pour permettre la :

    • Densification des tissus urbanisés existants.
    • Limitation de l’étalement urbain au détriment des espaces agricoles, boisés et naturels.
    • Polarisation du développement urbain pour répondre qualitativement aux besoins des franciliens en matière d’habitats, d’emplois, d’équipements, composant le modèle d’aménagement et de développement durables pour l’Île-de-France.

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Figure 2 - Carte des grandes entités géographiques du SDRIF. Source : SDRIF

 

Le schéma prévoit notamment un accroissement minimal de 10 % de la densité humaine et des espaces d’habitat entre 2013 et 2030 dans les espaces urbanisés « au sens strict » (espace à dominante bâti n’accueillant pas de fonctions supra-communal) et de 15% dans les quartiers à densifier à proximité d’une gare.

Les communes présentant une densité moyenne de plus de 220 logements par hectare dans leurs espaces d’habitat à la date d’approbation du SDRIF doivent participer à l’effort de densification mais ne sont pas soumises au seuil de 10%.

Il est à noter que le SDRIF-Environnemental a été arrêté le 12 juillet 2023 par le Conseil régional. Il induit de nouveaux objectifs pour l’horizon 2040. Les documents d’urbanisme (inter)communaux devront donc évoluer en conséquence pour intégrer les nouveaux seuils de densité. L’adoption définitive est prévue pour l’été 2024.

 

  • Zoom sur l'objectif ZAN :

Le ZAN pour Zéro Artificialisation Nette, est un objectif national d’absence de toute artificialisation nette des sols en 2050.

L’artificialisation des sols, processus qui consiste à transformer les sols perméables (naturel, agricole ou forestier) par des sols partiellement ou totalement imperméables via la réalisation d’opérations d’aménagement est une conséquence directe de l’extension urbaine et de la construction de nouveaux habitats en périphérie des villes.

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Figure 3 - Objectif ZAN. Source : Vizea

C’est aujourd’hui l’une des causes premières de l’érosion de la biodiversité. En Ile-de-France, malgré un ralentissement sur la période récente (2012-2017), la consommation d’espaces s’élève à 590 ha/an en moyenne, principalement sur des terres agricoles. Le gouvernement souhaite préserver ces espaces naturels, en instaurant l’objectif de “zéro artificialisation nette” prévu par le Plan Biodiversité, et travailler avec les collectivités pour repenser l'aménagement urbain et réduire efficacement l’artificialisation des sols.

Le ZAN est donc un objectif national, formalisé comme étant la recherche d’un état d'équilibre entre les surfaces artificialisées et les surfaces de compensation. Il permet de donner un aperçu de la dynamique d'artificialisation d’un territoire. Ainsi, il se révèle être un bon outil pour équilibrer l'artificialisation des sols à une échelle territoriale.

L’objectif s’étale en deux temps :

  • La première échéance à 2030 : diviser par deux le rythme d'artificialisation à l’échelle nationale,
  • La deuxième à 2050 : une artificialisation nulle.

Pour la région Île-de-France, le ratio de réduction de l’artificialisation d’ici à 2030 n’est pas encore connu et sera fixé par le futur SDRIF-E.

 

De nouvelles évolutions règlementaires à anticiper

L’analyse de ces deux facteurs (Densité, Artificialisation) se fait au regard des exigences définies dans les documents mais également de la qualité urbaine du projet et de l’impact sur la biodiversité. Toutefois, il est probable que ces études évoluent à nouveau, pour tenir compte des critères du futur SDRIF-E.

En outre, le Ministère de la transition écologique, entend alléger les contraintes du dispositif ZAN, en se référant à de nouvelles propositions du Sénat. Il souhaite répondre se faisant aux craintes des communes rurales qui expriment leur peur de perdre en attractivité et en capacité de développement de nouvelles infrastructures.

Le ministre appelle à un compromis prévoyant un volet financier et fiscal pour faire « payer » l’artificialisation et un allongement de la date avant que les documents de planification n’intègrent les nouvelles mesures. Toutefois, l’objectif de Zéro Artificialisation Nette prévue pour 2050 est, quant à lui, maintenu, tout comme la division par deux de l’artificialisation en 2030.

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Quelle projection pour le mix énergétique français à l’horizon 2050 ?

Connaitre le mix énergétique français permet d’appréhender la répartition des différents combustibles énergétiques utilisés à la fois pour produire et pour consommer de l’énergie.

A l’heure de la frugalité des consommations énergétiques et de l’objectif zéro énergie fossile en 2050, il est intéressant de faire un tour d’horizon des sources de production et de consommation énergétique actuelles. Cela afin de faire correspondre la trajectoire énergétique avec la trajectoire de neutralité carbone.

 

Analyse approfondie du mix énergétique français en 2020

Le mix énergétique français a considérablement évolué depuis les années 70. La hausse fulgurante du prix des barils de pétrole en 1973 a eu pour conséquence une redistribution des modes de production énergétique en France. A la suite de ce premier choc pétrolier, la France cherche alors à réduire sa dépendance à l’or noir et déploie un programme nucléaire ambitieux. Dans les 25 ans qui vont suivre, un total de 58 réacteurs vont être construits pour produire de l’électricité.

Production d’énergie primaire en France en 2020 :

 

Répartition de la production d'énergie primaire en France en 2020

Source : Production d’énergie primaire en France par énergie. Ministère de la transition écologique.

 

La production française d'énergie primaire est passée de 514 TWh en 1973 (dont 9 % de nucléaire) à 1 423 TWh en 2020 (dont 75 % de nucléaire). La récente baisse de 8.7% de la production entre 2019 et 2020 est une conséquence directe de la crise sanitaire. Globalement, la production d’énergie fossile charbon et pétrole est marginale à l’échelle nationale. La production de pétrole est estimée à moins d’un million de tonnes par an (en comparaison, les États-Unis produisent 746 millions de tonnes de pétrole par an). Depuis 2017, une loi entérine cette marginalisation avec comme objectif en 2040 la fin des exploitations d’hydrocarbure. Aujourd’hui, aucun nouveau permis de recherche d'hydrocarbures ne peut être accordé en France par l'État.

 

Consommation d’énergie primaire en France en 2020 :

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Source : Consommation d’énergie primaire en France par énergie. Ministère de la transition écologique.

 

En 2020, la consommation d'énergie primaire, corrigée des variations climatiques atteint 2571 TWh. Bien que le nucléaire représente environ 70% de l’électricité produite en France, sa part dans la consommation énergétique totale s’élève à 40%. Le pétrole représente un peu moins de 30% de la consommation primaire, avec environ 70 millions de tonnes consommées en 2020. Les consommations d’énergie fossiles à base de charbon et de pétrole ont reculé par rapport à 1990 (-72% pour le charbon ; -27% pour le pétrole) mais dans le même temps, la consommation de gaz naturel a augmenté de 44%. La consommation énergétique d’origine renouvelable a doublé en 30 ans et est dominée par la biomasse solide représentée en quasi-totalité par la filière bois-énergie.

En 2020, la baisse de la consommation primaire est historique, en diminuant de 8,3 %. Elle s’explique principalement par la crise sanitaire et la réduction des déplacements associés.

Consommation d’énergie finale en France en 2020 :

La consommation d’énergie finale en 2020 s’élève à 1492 TWh. Une grande part de l’énergie (36%) est perdue (en transformations et distributions). La consommation énergétique finale se répartie selon les secteurs suivants :

  • Secteur des transports : 30%
  • Secteur résidentiel : 30%
  • Secteur tertiaire : 16%
  • Secteur industriel : 20%
  • Secteur agricole : 4 %

La part des consommations cumulées des bâtiments résidentiels et tertiaires représentent près de la moitié de l’ensemble des consommations nationales. Pour réduire les consommations et s’inscrire dans la stratégie nationale bas carbone, il devient donc nécessaire de :

  • Réhabiliter l’ensemble des bâtiments existants (système d’isolation performant, appareil à basse consommations, etc.) pour réduire les consommations ;
  • Construire les futurs bâtiments avec une enveloppe très performante pour éviter les déperditions et limiter les consommations ;
  • Réduire la dépendance aux énergies fossiles.

 

Le mix énergétique français à l’horizon 2050 : Un report massif vers l’énergie électrique

Les énergies renouvelables représentent 13 % de la consommation d’énergie primaire et 19 % de la consommation finale brute d’énergie en 2020. Ces parts sont en nette augmentation (+70% depuis 2005). Pourtant, bien que la France se classe deuxième à l’échelle du continent pour la production de biomasse solide, d’hydroélectricité, de biocarburants, des déchets renouvelables et de géothermie, elle occupe la 17ème place en Europe vis-à-vis de la part de la consommation finale brute d’énergie produite à partir de sources renouvelables en 2019.

Toutefois, depuis quelques années, le pays s’est doté de lois ambitieuses cadrant la production énergétique d’énergies renouvelables pour les décennies à venir.

 

Répartition de la production d'énergie renouvelable par filière en France en 2020

Figure 1 - Production d'énergie renouvelable par filière en France en 2020. Ministère de la transition énergétique

Toutefois, depuis quelques années, le pays s’est doté de lois ambitieuses cadrant la production énergétique d’énergies renouvelables pour les décennies à venir.

Introduite par la Loi de Transition Energétique pour la Croissance Verte (LTECV), la Stratégie Nationale Bas-Carbone (SNBC) prévoit que la consommation d’énergie finale de la France diminue de 40% d’ici à 2050. Il s’agit d’une ambition très forte, dans le haut de la fourchette des stratégies des pays limitrophes, qui conduirait la France à retrouver son niveau de consommation d’énergie de la fin des années 1960.

La SNBC a pour principale ambition l’atteinte de la neutralité carbone à l’horizon 2050 ; ce qui signifie que le volume des émissions nationales de GES doit être absorbé dans la même proportion. Pour atteindre cet objectif, il faut à la fois transformer l’économie et les modes de vie et restructurer le système permettant à l’électricité de remplacer les énergies fossiles comme principale énergie du pays. C’est dans ce cadre que le gouvernement a saisi RTE pour la production d’une étude « futur énergétique 2050 ». Cette étude consiste à modéliser les différents scénarii permettant d’atteindre la neutralité carbone en 2050, avec comme donnée d’entrée l’arrêt des consommations énergétiques d’origine fossile en 2050.

Cette étude nous permet donc de prospecter le mix énergétique français à l’horizon 2050. Les données ci-après sont tirées de celle-ci.

Consommation d’énergie finale à l’horizon 2050 :

La consommation d’énergie finale doit baisser de 40% (SNBC), soit atteindre 930 TWh en 2050. La consommation d’électricité produite sans recours aux combustibles fossiles doit nécessairement augmenter pour remplacer les énergies fossiles. RTE détermine la part de l’électricité dans le mix énergétique à l’horizon 2050 en se basant sur les orientations actuelles (SNBC, plan hydrogène, politiques sectorielles). Elles conduisent à une perspective de hausse modérée de la consommation d’électricité de 35 % en 30 ans. La consommation finale électrique atteindrait alors 645 TWh en 2050 (trajectoire de référence), ce qui représente 55% du mix énergétique consommé contre 25% aujourd’hui.

Projection de la consommation d'énergie finale en France dans la SNBC

Source : Projection de la consommation d’énergie finale en France dans la SNBC. « Futurs énergétiques 2050 » RTE

 

Pour suivre les ambitions nationales, les sources potentielles d’énergie consommées devront donc nécessairement évoluer :

Répartition des sources d'énergie consommées en France en 2020 et en 2050

Source : Source d’énergie consommée en France en 2020 et en 2050. Vizea

 

Pour les sources d’énergie électriques, trois scénarii distincts se présentent d’ici 30 ans :

  1. Production exclusive d’énergie électrique d’origine renouvelable en France (100% EnR, 0% nucléaire) : Sortie du nucléaire et rythme de développement du photovoltaïque, de l’éolien et des énergies marines poussé au maximum
  2. Production mixte d’énergie électrique renouvelable et d’énergie électrique d’origine nucléaire via l’allongement de la durée de vie des réacteurs historiques (87% EnR, 13% nucléaire)
  3. Production mixte d’énergie électrique renouvelable et d’énergie électrique d’origine nucléaire via la construction de nouveaux réacteurs (de 74 à 50% EnR et de 26 à 50% nucléaire en fonction du nombre de nouveaux réacteurs).

Aujourd’hui, les enseignements tirés de l’étude « Futur énergétique 2050 » expliquent que les deux derniers scénarii semblent les plus probables vis-à-vis du mix électrique à l’horizon 2050.

 

Le nucléaire comme source nécessaire à l’électrification des secteurs ?

En 2050, la part de l’électricité dans le mix énergétique français devra considérablement augmenter pour aller de pair avec les ambitions nationales en matière de neutralité carbone. Aujourd’hui, seulement 2% du secteur des transports utilise l’électricité pour 91% d’énergie fossile ; le chauffage électrique des bâtiments représente 16%, contre 56% pour le gaz. Pour atteindre la neutralité carbone, il faut donc réduire les consommations en augmentant considérablement la production d’électricité ainsi que les énergies renouvelables dans leur ensemble (bois-énergie, biométhane, biocarburants, etc.).

Toutes les analyses de l’étude « Futurs énergétiques 2050 » concourent à établir qu’une stratégie combinant le développement de nouveaux usages électriques (notamment l’essor de l’hydrogène bas-carbone), une meilleure efficacité énergétique et la maximisation de la production d’électricité bas-carbone (EnR et nucléaire) permet d’accélérer significativement la décarbonation à grande échelle du pays.

La question qui reste en suspens concerne le développement éventuel de nouveaux réacteurs. La question est surtout évidemment politique mais aussi éminemment sociétale, puisque s’oppose deux arguments qui n’ont pas valeur à même échelle temporelle. À l’argument d’une énergie « décarbonée » à l’instant (modulo une mise en route d'une quinzaine d'années) s’oppose celui du traitement de déchets hautement radioactifs à très longue durée de vie.

 

Retrouvez le rapport de l’étude Futurs énergétiques 2050 menée par RTE au lien suivant : https://assets.rte-france.com/prod/public/2021-10/Futurs-Energetiques-2050-principaux-resultats_0.pdf

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Consultation sur l’obligation de végétalisation ou d’installation d’une production d’ENR en toiture

Un peu plus d’un an après l’application de la RE2020 pour les typologies principales de bâtiment, la réglementation évolue afin de continuer la décarbonation du secteur en accord avec la SNBC (Stratégie Nationale Bas-Carbone). Une consultation concernant un décret ainsi que deux arrêtés du code de la construction et de l’habitation est parue et porte sur les conditions d’application de l’article L.171-4 de ce même code.
Cette consultation du 22/05/2023 au 16/06/2023 porte sur l’obligation d’installer une production d’énergie renouvelables ou de la végétalisation en toiture.
Cet article permet aux différents acteurs de la construction (maîtres d'ouvrage, maîtres d'œuvre, architectes, bureaux d'études thermique et environnement, économistes du bâtiment…) de prendre connaissance de cette consultation et des quatre exonérations qui seront prévues.

Ainsi, l’article n°101 de la loi n° 2021-1104 du 22 août 2021 dite « climat et résilience », codifie à l’article L.171-4 du CCH, une obligation à partir du 1er juillet 2023 de végétaliser ou d’installer un procédé de production d’énergie renouvelables (ENR) en toiture pour :

  • les constructions neuves à usage commercial, industriel ou artisanal, bâtiments à usage d’entrepôt, hangars non ouverts au public et faisant l’objet d’une exploitation commerciale et les parcs de stationnement couverts accessibles au public et supérieures à 500 m2 d’emprise au sol ;
  • les constructions neuves à usage de bureaux supérieures à 1 000 m² d’emprise au sol ;
  • les extensions et rénovations lourdes respectivement supérieures à 500 m² et à 1 000 m².

Ce décret ainsi que ces deux arrêtés malgré leur stade de consultation permettent de répondre aux différents questionnements qui peuvent subsister sur l’évolution de cette réglementation.

Quelles exonérations sont prévues ?

  1. Architecture et patrimoine : Les services instructeurs jugeront de l’impossibilité de mettre en place ces dispositifs (végétalisation et/ou EnR) en lien avec les avis des instances devant être consultées dans le cas, par exemple, des monuments historiques et leurs périmètres, sites inscrits ou classés, etc.
  2. Surcoûts : cette exonération est divisée en deux catégories : dans le cadre d’une installation de végétalisation et dans le cadre d’une installation de production d’énergie.Impossibilités techniques : cette exonération est elle aussi divisée en deux catégories : en neuf et en rénovation.

Dans le 1er cas, il sera possible d’être exonéré si le rapport entre le coût de l’installation et le coût des travaux est supérieur à 15%. Il est à noter que le taux de surcoûts et la méthode de calcul sont fixés par arrêté.
Dans le 2nd cas, l’exonération concernant l’installation de végétalisation est aussi valable. Cependant, le coût d’installation est diminué des gains pouvant être obtenus par la vente de l’électricité produite ou les économies d’énergie réalisées sur une durée de 20 ans.

De plus, dans le cadre d’une installation d’EnR, il sera possible d’être exonéré si le coût actualisé de l’énergie produite par l’installation sur une durée de 20 ans est supérieur à une valeur définie par arrêté. A comprendre, si la somme des dépenses (investissement/entretien/maintenance) ramenée au kWh dépasse 1.5 fois le tarif réglementé d’achat.

Les exonérations concernant les surcoûts devront être justifié au travers d’une note de calcul du maître d’ouvrage accompagnée de 2 devis, ainsi que, dans le cas EnR, l’étude technico-économique d’une entreprise spécialisée, présentant le productible et les gains associés.

  1. Impossibilités techniques : cette exonération est elle aussi divisée en deux catégories : en neuf et en rénovation.

Dans le cas d’un bâtiment neuf et en rénovation, il sera possible d’être exonéré si la pente de la toiture est supérieure à 20 %, pour l’installation d’une toiture végétalisée seulement. Cela devra être justifié au travers de l’attestation d’urbanisme. Ainsi, il ne sera pas possible en neuf d’être exonéré d’une installation de production d’ENR pour des raisons techniques.
Dans le cas d’une rénovation, il sera aussi possible d’être exonéré :

  • En cas de présence d’une sur-toiture ventilée (pare-soleil). Cela devra être justifié à travers l’attestation d’urbanisme ;
  • S’il est démontré l’impossibilité technique de mettre en place le dispositif sans remettre en cause la pérennité des ouvrages initiaux et de renforcer la structure ou les fondations de l’ouvrage. Un argumentaire de la maitrise d’œuvre prouvant qu’aucun système existant ne peut être installé sur le bâtiment sera alors attendu ;
  • Si le bâtiment présente déjà en toitures des équipements techniques ne permettant pas de couvrir le pourcentage demandé mais en ce cas, le maître d’ouvrage devra couvrir le maximum possible de la toiture par des EnR ou un système végétalisé.
  1. Sécurité : Si l’installation ne permet pas d’atteindre les objectifs de sécurité définis dans le CCH, ou si l’installation crée un risque inacceptable relatif à la sécurité civile. Il sera attendu un argumentaire du maître d’œuvre prouvant qu’aucun système ne peut être installé sur le bâtiment et expliquant les raisons ne permettant pas d’atteindre les objectifs de sécurité. Cet argumentaire pourra être amendé de l’avis de la commission de sécurité incendie, l’avis d’un contrôleur technique agréé ou enfin l’avis de l’autorité compétente concernant la sécurité civile.

    Ces exonérations seront vérifiées par les instructeurs chargés des autorisations d’urbanisme. Pour ce faire, le maitre d’ouvrage devra indiquer dans sa demande d’autorisation d’urbanisme s’il est soumis au L.171-4 du CCH et que malgré son assujettissement, il se prévaut d’une exonération.

Une fois, le sujet des exonérations traitées, quelles sont les caractéristiques attendues ?

A ce jour, l’arrêté ne précise pas d’exigence concernant l’installation d’une production d’énergies renouvelables en toiture, cependant, il précise les caractéristiques que doivent respecter les toitures végétalisées, à savoir :

  • Substrat : minimum 8 cm pour les rénovations et minimum 10 cm pour les bâtiments neufs ;
  • Capacité de rétention maximale en eau : minimum de 35 % en volume ;
  • Végétaux : minimum 10 espèces végétales ;
  • Tout point de la toiture doit pouvoir être desservi par au minimum un point d’alimentation en eau, présent en toiture ;
  • Présence d’un dispositif d’accès ;
  • Entretien réalisé a minima une fois par an ;
  • Pour les territoires d’outre-mer, être conforme aux contraintes météorologiques locales et ne pas introduire d’espèces exogènes.

Il est à noter que la mise en œuvre d’un substrat de 8 ou 10cm entraine peu de sujet structurel. En effet, le poids du système complet oscille entre 75 et 180 kg/m² et correspond à une végétalisation extensive. Cette dernière pourra accueillir sédums, mousse ou vivaces. De plus, c’est à partir de 10cm qu’il est possible d’abattre directement en toiture les pluies courantes.  L’accueil de la faune sera permis avec un substrat plus important (végétalisation intensive) d’une épaisseur d’au moins 30cm.

Enfin, l’arrêté prévoit une évolution de la proportion de toiture devant être couverte par un système de production d’énergies renouvelables ou un système de végétalisation

Dans une dynamique similaire aux seuils Ic Construction et Ic énergie de la RE2020, le décret proposé indique une surface de toiture soumise à ces obligations évoluant et étant au moins égale à :

  • 30 % de la surface à compter du 1er juillet 2023 ;
  • 40 % à compter du 1er juillet 2026 ;
  • 50 % à compter du 1er juillet 2027.

Enfin, les typologies de bâtiments concernées sembleraient s'étendre à partir de 2025 sur les bâtiments suivants :

  • Les constructions de bâtiments ou parties de bâtiment à usage administratif ;
  • Les constructions de bâtiments ou parties de bâtiments à usage de bureaux (sans limite de surface) ;
  • Les constructions d’hôpitaux ;
  • Les équipements sportifs, récréatif et de loisirs ;
  • Les bâtiments ou parties de bâtiments scolaires et universitaires.

Quel est l’avis de Vizea ?

Cet arrêté aujourd’hui soumis à consultation pourra évoluer, cependant, il reste une base intéressante afin d’anticiper sa parution officielle.

Ce dernier permettra d’accélérer l’apparition des toitures dites « utiles ». Elles permettent de produire de l’énergie, d’abattre les eaux de pluies, ou encore d’abriter une biodiversité…

Les usages sont ainsi nombreux et au service de l’ilot de fraicheur, de la réduction de consommations d’énergie non renouvelable ou de la préservation de la biodiversité.

Pour aller plus loin : retrouver la consultation ici

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