Dossier de présentation du projet Ecole Nationale Supérieure des Ingénieurs en Arts Chimiques Et Technologiques Institut National Polytechnique de Toulouse -1-
Sommaire
1. Présentation du projet 1.1. Comment est née Solar’A7 ? 1.2. Les objectifs du projet 1.3. De l’étude initiale à la réalisation du projet : enjeux et cohérence
2. Gestion du projet 2.1. Equipes et motivations 2.2. Evaluation économique 2.3. Sources de financement
3. Autour du projet 3.1. Perspectives de développement et de pérennisation 3.2. Stratégie de communication
Conclusion
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1. Présentation du projet 1.1. Comment est née Solar’A7 ? Le monde de l’énergie est en train de subir un changement radical avec l’émergence de nouvelles technologies dites propres. Plusieurs disciplines se sont développées dans ce sens afin de disposer d’une alternative à l’énergie nucléaire qui est prédominante en France à l’heure actuelle. Conséquemment, les étudiants de l’INP-ENSIACET se sont donnés pour mission la réalisation d’un projet qui va dans ce sens. L’INP-ENSIACET est un campus qui abrite un nombre important de bureaux et de laboratoires dédiés à l’enseignement et la recherche (Laboratoire de génie Chimique, Laboratoire de Chimie Agro-Industriel, CIRIMAT..). La présence de ces bureaux et de ces laboratoires en activité sur notre campus se traduit sur le plan énergétique par une consommation importante d’électricité. Dans le but de réduire cette consommation électrique par le réseau habituel les étudiants de l’INP-ENSIACET ont pensé à une alternative énergétique : L’énergie Solaire. Une équipe d’étudiants ingénieurs à la fois de 1ère, 2ème et 3ème année représentant les 5 spécialités enseignées dans l’école s’est organisée pour mener à bien la réalisation d’un projet de développement durable baptisé « Solar’A7 ». L’idée de départ émise par les étudiants du campus était de recouvrir l‘intégralité de la surface du toit de l’école de panneaux photovoltaïques. L’étude de préfaisabilité que nous avons menée en contactant entre autre l’architecte de l’école (par le biais du directeur) nous a conduits à abandonner cette piste. Désireux de mener notre projet à bout, nous nous sommes dirigés vers un autre objectif. L’école disposant d’un parking extérieur d’environ 10000 m², nous avons émis l’idée de recouvrir ce dernier de panneaux photovoltaïques. L’étude de la photo aérienne du parking de 10000m² nous a permis d’évaluer la surface potentiellement recouvrable à 5000m², à savoir 50% de la surface totale du parking. -3-
Schéma et photo aérienne du parking : Délimitation du parking
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L’énergie solaire captée par ces panneaux puis convertie en électricité pourra ensuite être fournie au groupe EDF dans le but de compenser les dépenses énergétiques de notre campus.
1.2. Les objectifs du projet Sur le plan pédagogique : la réalisation d’un projet d’une telle envergure par des étudiants totalement autonomes ne peut qu’être une expérience enrichissante. En effet, touchant à plusieurs disciplines, ce projet leur permet de mettre en application leurs compétences techniques auxquelles s’ajoutent leurs connaissances en matière de gestion de projet, de communication et de management d’une équipe de travail. De plus, la disposition d’une structure de la sorte sur notre campus permettra aux étudiants dont les formations sont axées sur les énergies renouvelables de réaliser des TP grandeur nature. Sur le plan économique : la finalité de ce projet phare est d’arriver à assurer au moyen d’une énergie propre, une partie des besoins de notre campus d’ici 2011 (année de remise des diplômes de la promotion parrainée par TOTAL). Ce qui va passer par la réduction de sa consommation d’électricité et donc de sa dépendance énergétique et de ses dépenses. Sur le plan environnemental : la pose de ces panneaux solaires vise surtout à éduquer en sensibilisant les Hommes que nous sommes à l’utilisation d’énergie propre. En effet, ce projet pourrait servir de modèle à d’autres campus et pourquoi pas dans nos propres habitations. L’installation de panneaux photovoltaïques, en plus de sa contribution environnementale aura une utilité directe pour les usagers du parking. En effet, les voitures seront protégées du soleil et de la pluie.
1.3. De l’étude initiale à la réalisation du projet : enjeux et cohérence Solar’A7 est un projet étudiant, de ce fait le déroulement et l’avancement de celui-ci reposent autant sur la motivation et l’investissement du groupe d’élèves ingénieurs impliqué que sur le soutien de tous les étudiants du campus. Nous avons aussi le soutien de l’administration qui assure l’intermédiaire entre les parties prenantes et nous, étudiants. -5-
Sur le plan financier : le montant de ce projet d’envergure a été estimé par un calculateur sous Excel à 5 millions d’euros, l’enjeu est donc de trouver la ou les sources de financement. L’INP-ENSIACET ne pouvant pas investir dans ce projet, trois possibilités ont été envisagées. La première consiste à construire la centrale solaire par une société qui revend l'électricité et qui nous verse un loyer pour utiliser le parking. Celle-ci s'occupe de toute la maintenance. La deuxième possibilité vise à signer un contrat de partenariat privé public. Une entreprise privée finance le projet public et le remboursement est étalé dans le temps. Cependant le remboursement peut engendrer des frais supplémentaires et il faut mesurer la prise de risque, sachant que le parking n’a aucune valeur ajoutée. La dernière solution est l’emprunt auprès d’une banque. Le montant souhaité est avancé par celle-ci et l’école la rembourse chaque mois avec un taux d’intérêt fixe. Après discussion avec l’administration de l’établissement, c’est la première solution qui a été mise en avant. Sur le plan technique : les étudiants souhaitent que la centrale solaire reste dans l’esthétique de la nouvelle école qui vient d’être achevée. L’idée est donc de réaliser ce projet en collaboration avec l’architecte qui a conçu l’INPENSIACET. Pour cela nous avons réalisé une plaquette lui étant destinée afin de lui laisser le choix de la structure qui respectera l’esthétisme du bâtiment. Diverses structures sont possibles, dont quatre déjà réalisées sont présentées ci-dessous. Parking du Leclerc de Saint-Aunes
Parking couvert en Californie
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Parking de Google à Mountain View
Parking de spring preserve
La structure, le positionnement et le type de panneaux déterminera la surface exacte produisant de l’électricité. Le positionnement des panneaux est calculé en fonction de l’orientation du parking et des caractéristiques de l’ensoleillement sur le site. Concernant le type de panneaux photovoltaïques, nous avons effectué un choix parmi les gammes de panneaux solaires qui existent sur le marché. Ceux-ci diffèrent par leur durabilité, leur prix et leur puissance.
2. Gestion du projet 2.1. Equipes et motivations En cette nouvelle rentrée, l’équipe Solar’A7 a été renforcée par l’arrivée d’étudiants motivés de première année. L’occasion a été saisie pour réorganiser le groupe dans le but d’être plus efficace et d’intégrer les nouveaux membres. Cinq pôles ont été créés, chacun d’eux comporte un à deux membres de deuxième année et deux à trois membres de première année parmi lesquels un responsable a été choisi. Le choix du pôle a été laissé aux étudiants, dans l’objectif de permettre à chacun de s’investir dans le domaine qui lui convient le mieux. Les tâches sont donc réparties selon cinq axes : évaluation économique, technique, communication, administration, pédagogie et concours trophée D. De plus, deux étudiants sont responsables du projet : Piquot Cyrille et Blervarque Hubert. Les pôles travaillent en parallèle et des séances sont organisées en réunissant tous les groupes afin de mettre en commun et de discuter ensemble l’avancement des travaux.
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L’organisation de l’équipe est la suivante : Pôle évaluation économique : il rencontre les différentes banques et les met en concurrence afin de trouver le meilleur financement au projet. Il actualise et améliore l’ergonomie du calculateur Excel estimant les coûts et simulant les solutions de financement. Il est composé de : Blervarque Hubert, Brunier Barthélémy, Dupont Virginie, Grassin David. Pôle technique : il explore la piste des brises soleils sur une façade de l’école et calcule le degré d’inclinaison et l’orientation optimale des panneaux solaires. Il est composé de : Dehove Edmond, Leblanc Romain, Kusowski Pierre, Louvrier Maud, Wachowiak Fréderic. Pôle communication : il est chargé de la création du site internet, de la plaquette pour l’architecte et de la rédaction de la newsletter. Il cherche aussi à réaliser des activités ludiques sur le campus afin de faire connaître le projet SOLAR’A7 au plus grand nombre d’étudiants, enseignants chercheurs et personnels du campus. Il est composé de : Lecointre Damien, Machefel Annelise, Massonet Nicolas Viaux Anne-July, Andrieu Jérôme, Gonkeser Maxime. Pôle administration : il est le lien entre l’équipe et l’administration de l’école. Il est composé de : Piquot Cyrille, Bongo-Njeng Alex, Ly Ramatou, Trovalet Thomas. Pôle pédagogie : il associe le corps enseignant et par son intermédiaire le reste des étudiants de l’école au projet (création de Travaux Dirigés ou d’études de fin d’année sur le projet Solar’A7) Il est composé de : Kusowski Pierre, Carayol Charlène, Charles Elodie, Sanjuan Raphaël. Pôle concours Trophée D : il a rédigé avec l’aide des autres pôles ce dossier à présenter au concours. Ce trophée D mettra en avant la communication en faisant connaître notre projet grâce, entre autres, à la création de panneaux informatifs sur le campus. La somme remportée nous permettra aussi d’effectuer des visites d’installations similaires dans le but de mieux nous rendre compte de ce qu’est un parking couvert avec des panneaux photovoltaïques. Nous prévoyons aussi
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de créer des événements liés au développement durable au sein de l’école afin de sensibiliser tous les étudiants. Il est composé de : Ly Ramatou, Louvrier Maud. Concernant les parties prenantes, l’administration de l’école, à savoir le directeur Jean-Marc Le Lann et deux enseignants chercheurs, soutiennent ce projet en guidant les équipes dans leurs démarches. Michel Meyer, responsable du développement durable à l’INPT, chargé de rendre le campus plus vert, assure le lien entre la présidence de l’INP et nous. Florent Bourgeois, responsable des relations industrielles de l’école a contribué au lancement du projet : il est notre interlocuteur privilégié. La filiale TENESOL du groupe TOTAL, parrain de la promotion 2011, nous apporte un soutien technique et nous aide au cours de ce projet, TENESOL étant une entreprise de production de panneaux solaires possédant un site de production sur Toulouse. Pour cela M. Gregory Durand, membre de la direction « Solaire Photovoltaïque » de TOTAL et M. Jean-Michel Villiot, responsable de zone des régions Midi-Pyrénées et Aquitaine de la société TENESOL technologies se sont engagés à nous conseiller en assistant à quelques unes de nos réunions. Nous avons aussi un interlocuteur direct au cabinet de Michel Remon, architecte qui a réalisé l’école : M. Vilara.
2.2. Evaluation économique Dans le but de faire des simulations de rentabilité énergétique et financière, nous avons créé un calculateur Excel. Il permet de calculer le coût de l’investissement et sa rentabilité en faisant varier un certain nombre de paramètres. Nous pouvons donc déterminer les paramètres d’entrée optimaux nous permettant d’aboutir au meilleur compromis coût-durabilité-rentabilité. Cependant un paramètre n’est pas encore défini. En effet le choix de financement final parmi les trois possibilités énoncées précédemment va déterminer entièrement l’évaluation financière. Le calculateur Excel sera donc utile pour défendre la rentabilité du projet dans les trois cas.
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Concernant le campus et le parking à recouvrir Puissance électrique souscrite Consommation électrique Prix d'achat du kWh Facture d'électricité
Prix vente du kWh (intégré) Estimation de la surface couverte Mois Commande Construction7 Production 1
1,000 8,760,000 0.02 175,200
0.45
kW kWh/an €/kWh €/an
0.15
5000
m²
Année 2010 2011
Caractéristique et rentabilité énergétique du type de panneaux : Type de panneau Marque
TE2200 Tenesol
Caractéristiques Panneau Largeur totale Longueur totale Poids d'un panneau Production énergétique Puissance (moyenne) d'un panneau Baisse maximale mensuelle d'un panneau
1.66 0.99 19 265 240 0.0583%
Nombre de panneaux Puissance installée (moyenne) Prix de l'installation (max. 7€/Wc)
3042 730193.5013 6.6
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m m kg kWh/an Wc
Wc €/Wc
€/kWh
Coût de l’entretien des panneaux : ENTRETIEN Coût maintenance (dont assurance) Prix onduleurs remplacement tous les
3%
du CA
200,000 € € 10
ans (min)
Coût de l’installation des panneaux solaires : Coût de l'installation Coût architecte
4,819,277.11 € 96,386 €
2%
Coût bureau d'études
48,193 €
1%
Coût total du projet
4,963,855 €
2.3. Sources de financement Nous avons évoqué dans les parties précédentes les 3 sources de financement envisageables pour ce projet. Il y a : -La solution clé en main -Les PPP (Partenariat Privé Public) -L’investissement Le diagramme suivant présente l’évolution sur 20 ans des revenus de chacune des solutions. Le temps, en mois, est représenté en abscisse et le revenu obtenu grâce à la centrale photovoltaïque est représenté en ordonnée.
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Série 1 : Clé en main Série 2 : PPP Série 3 : Investissement Synthèse du Projet Solar’A7 : Production : Coût total :
806,205 kWh/an 4,963,855.42 €
Soit : - 9% de la consommation électrique annuelle du campus INP-ENSIACET - la consommation moyenne annuelle de 202 foyers - 564 tonnes de CO2 évitées par an
3. Autour du projet 3.1. Perspectives de développement et de pérennisation Le projet Solar’A7 s’inscrit parfaitement dans une perspective de développement durable de l’INPT. En effet les étudiants des écoles qui constituent ce groupe (l’ENSEEITH, l’ENSAT, l’Ecole de météo de Toulouse…) pourront s’investir dans la réalisation de projets similaires sur leurs campus. - 12 -
Ainsi ils feront de l’INPT un modèle d’exemplarité en matière de consommation d’énergie. Mais Solar’A7 représente aussi le point de départ d’une transformation en profondeur d’un mode de consommation de l’énergie. En effet nous souhaitons recouvrir de panneaux solaires dans les prochaines années à venir tous les bâtiments présents sur notre campus (le gymnase, le restaurant universitaire, les bâtiments de l’INPT-ENSIACET...) De plus la pose de brises soleil sur les façades des bâtiments de l’école exposées au soleil est une autre perspective de développement du projet à laquelle nous nous sommes intéressés. En effet ces brises soleil pourront en hiver permettre un éclairage optimal du bâtiment en faisant pénétrer un maximum de chaleur dans les salles et bureaux d’études. Ceci pourra par conséquent favoriser les économies d’énergie en régulant les besoins en chauffage du bâtiment. Ces perspectives d’élargissement du projet sur la totalité du campus pourront favoriser la baisse de la consommation énergétique de l’école qui est estimée pour ce projet à 9%. Nous souhaitons de plus installer dans le parking du campus des bornes de chargement électrique anticipant sur les voitures électriques du futur.
3.2. Stratégie de communication Au sein du projet SolarA7, un pôle communication est responsable d’informer sur l’avancée de celui-ci, aussi bien les étudiants de l’école, que les autres acteurs en jeux dans ce projet. Dans ce sens, une plaquette a été réalisée pour une présentation rapide du projet à l’architecte afin de le solliciter à l’établissement des plans de la structure supportant des panneaux solaires. Cette plaquette a aussi permis la création d’un design et d’un logo propre au projet. Afin d’informer un maximum de personnes, la création d’un site Internet, hébergé sur le serveur de l’école, est en train d’être effectuée. Ce site permettra une présentation complète du projet SolarA7, au travers de 8 rubriques. - La première, Projet SolarA7 sera une présentation globale du projet actuel. - L’historique permettra de suivre l’avancement au court du temps du projet, - Les News au travers d’une Newsletter publiée régulièrement. - 13 -
- La Présentation de l’équipe avec un organigramme et un trombinoscope qui présentera les différents pôles, et leurs membres. -La rubrique Contact qui permettra de joindre tous les acteurs du projet. -L’Annexe où seront publiés les anciennes Newsletters, les comptes rendu des réunions et les dossiers présentés au court du projet ; certains documents étant limités aux membres du projet. Une rubrique supplémentaire présentera les différents partenaires du projet (les enseignants chercheurs, l’administration de l’école, l’INP de Toulouse et nos interlocuteurs de TOTAL et TENESOL) Nous envisageons dans un autre temps la création d’un Forum afin de permettre une communication simple et efficace entre les différents membres du projet ainsi qu’avec les internautes souhaitant des informations. Dores et déjà les étudiants de l’INPT-ENSIACET ont pu lire sur la page d’accueil du site de l’école (www.ensiacet.fr) la Newsletter du projet Solar’A7 et retrouver dans le prochain numéro du journal de l’école « Fréquence A7 » et « l’Ecureuil déchaîné » des articles rédigés et publiés par les membres du pôle communication du projet.
Conclusion Partie de zéro, l’équipe du projet SOLAR’A7 a su entreprendre les démarches nécessaires et surmonter les problèmes rencontrés pour construire un projet durable. Bien qu’il reste aujourd’hui beaucoup à faire, la motivation et la volonté de l’équipe sont intactes. Nous devons donc, pour étendre la répercussion de ce projet, sensibiliser tous les membres du campus en insistant sur la communication afin de développer un mode comportemental écoresponsable. Ceci nous permettra ensuite de poursuivre ce projet qui sera alors intégré au sein de la communauté étudiante et de faire de l’INP-ENSIACET un modèle d’exemplarité.
Pour nous contacter : Par e-mail :
[email protected] Par téléphone : 06 29 92 42 16
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