Plan de Relance : Les sites industriels clés en main, vecteur de récupération de chaleur fatale, de décarbonation des industries et de verdissement des réseaux de chaleur

Alors que le gouvernement fait de la décarbonation de l’industrie un axe majeur de la transition énergétique, avec 1,2 milliards d’euros de soutien dans le cadre du Plan de Relance, les industriels font face à un panel d’actions variées pour réduire leur impact environnemental.

Parmi ces actions, la valorisation de la chaleur fatale apparaît comme un potentiel d’efficacité énergétique combiné à une perspective économique intéressante. En effet, la chaleur fatale désigne l’énergie thermique « perdue » lors d’un processus industriel et contenue par exemple dans des fumées issues de combustion, des eaux de refroidissement, etc. Elle constitue en cela une source d’énergie “gratuite” à valoriser.

Au sein d’une stratégie de décarbonation et d’efficacité énergétique, les industriels ont deux modes de valorisation de la chaleur fatale privilégiés :

• En interne : en réintégrant la chaleur rejetée en entrée de leur processus
• En externe : en valorisant la chaleur rejetée dans un réseau de chaleur urbain ou alimentant d’autres usines

Les sites industriels produisant de la chaleur en France sont multiples et s’étendent sur des secteurs d’activités variés.

Aujourd’hui, la chaleur fatale industrielle est très peu représentée dans le mix énergétique des réseaux de chaleur. Pourtant, l’ADEME estime que l'industrie dispose d’un potentiel de chaleur fatale de 109,5 TWh [4], dont 16,7 TWh [4] à proximité des réseaux de chaleur existants. En comparaison, 25,6 TWh [1] de chaleur ont été livrés en 2019, la chaleur fatale à proximité des réseaux existants pourrait donc représenter 65% de la livraison annuelle de chaleur.

Elle constitue donc un potentiel d’économie d’énergie à exploiter et permet d’améliorer l'efficacité énergétique des processus industriels.

Dans une perspective de développement de l’attractivité industrielle française, le gouvernement a identifié en 2020 dans sa feuille de route 78 sites industriels clés en main afin de renforcer les implantations industrielles et de stimuler des investissements dans des zones d’activités à haut potentiel.

D’après le Ministère de l’Economie des Finances et de la Relance, un site industriel clé en main est une zone d’activités qui s’inscrit autour de projets industriels, agricoles et logistiques, dont la particularité est de disposer de procédures préventives relatives à l’urbanisme, à l’archéologie et à l’environnement. L’atout de ces sites est de pouvoir offrir des facilitations d’accès aux permis de construire et des mesures d’accélération des délais d’instruction de la loi d’Accélération et de Simplification de l’Action Publique (ASAP).

De par leur large répartition sur l’ensemble du territoire, le contexte de leur développement et les enjeux environnementaux actuels, ces sites industriels représentent un vecteur important de récupération de chaleur fatale industrielle.

En parallèle, les réseaux de chaleur suivent une dynamique de verdissement via les énergies renouvelables et de récupération. En 10 ans, la part des énergies vertes dans le mix énergétique a doublé et est passée de 31% à 59,4% [1].

Cependant, la tendance actuelle de développement de la chaleur renouvelable ne permet pas d’atteindre l’objectif fixé par la loi de la Transition Énergétique et de la Croissance Verte (LTECV) de 40 TWh [1] de chaleur produite à partir d’EnR&R [2] en 2030.

Parmi les différentes sources d’énergies vertes, la chaleur fatale industrielle [3] ne représente que 2% [1] du mix énergétique des réseaux de chaleur en 2019, bien qu’elle ait été multipliée par 2,3 par rapport à 2009, passant de 283 GWh à 675 GWh [1].

Avec une forte proximité des sites industriels clés en main aux réseaux de chaleur, les régions concernées pourraient participer à la croissance de la valorisation de la chaleur fatale industrielle dans les réseaux. Les Hauts-de-France ou le Grand Est font partie des régions à fort potentiel de récupération de chaleur fatale industrielle car identifiées pour de nombreux sites industriels aux processus générateurs de chaleur.

D’après l’ADEME, les Hauts-de-France est la deuxième région au plus fort potentiel de chaleur fatale industrielle récupérable avec 17,6 TWh. Ce potentiel, déjà très important, pourrait se développer grâce à l'implantation de nouvelles industries sur des sites définis dans le Plan de Relance. La région abrite quinze de ces sites, ce qui la place largement en tête comparé aux autres régions. Ces sites sont autant de promesses de lieux de concentration d’entreprises et de foisonnement d’activités industrielles. Par conséquent, la réflexion autour de projets de réseaux de chaleur se positionne comme un élément clef dans leur développement.

Sia Partners a analysé le potentiel de ces 15 sites industriels localisés dans la région des Hauts-de-France, représentant un gisement important de chaleur fatale industrielle. Le potentiel de ces sites est le fruit d’une estimation fondée sur des sites industriels de référence par secteur d’activité, notamment les industries automobile (PSA, Toyota, Faurecia…) et chimique (Sanofi, LVMH, …). Parmi l’ensemble des sites du plan de relance étudiés, cinq d’entre eux se démarquent en présentant des potentiels de chaleur fatale intéressants (95 GWh).

Au-delà des besoins énergétiques internes des industries, leur proximité à des réseaux de chaleur présente une opportunité majeure pour valoriser la chaleur et apporter un avantage à la fois économique et environnemental. Si le gisement de chaleur est directement lié aux types d’industries implantées, l’analyse du potentiel de récupération sur ces nouvelles zones industrielles pourrait être un vecteur d’attractivité.

Les zones industrielles ciblées par le gouvernement sont ainsi l’occasion d’expérimenter des boucles vertueuses s’appuyant sur des infrastructures existantes sur le territoire, à l’image des initiatives déjà engagées dans les zones portuaires par exemple (cf. étude Sia Partners[5]). L’intérêt des industriels à valoriser la chaleur émise par leurs processus, combiné aux objectifs de décarbonation des territoires, demeurent aujourd’hui de véritables leviers pour accompagner le verdissement des réseaux de chaleur.

[1] : D’après « Enquête nationale annuelle des réseaux de chaleur et de froid 2020 » de la SNCU

[2] : EnR&R : Energies Renouvelables et de Récupération

[3] : “La chaleur fatale est la chaleur résiduelle issue d’un procédé et non utilisée par celui-ci.” selon l’ADEME

[4] : D’après le rapport « La chaleur fatale » de l’ADEME

[5] : L’économie circulaire dans les espaces portuaires français : une dynamique qui s’accélère, Sia Partners, Décembre 2020