L'approvisionnement en chaleur dans le canton de Genève est aujourd'hui majoritairement assuré par des chaudières individuelles alimentées par des combustibles fossiles. Bien que reconnu comme une infrastructure offrant la possibilité de basculer vers un système d'approvisionnement plus efficient et renouvelable, les réseaux thermiques représentent moins de 10% du marché de la chaleur. Ce travail présente un retour d'expérience complet sur la connexion des deux plus grands réseaux thermiques du canton (environ 400 GWh à eux deux) réalisée en 2012. Avant cela, les deux réseaux fonctionnaient avec une seule ressource : chaleur fatale de l'usine d'incinération pour l'un (CADIOM); chaudières alimentées au gaz pour l'autre(CADSIG). Le but principal de cette réalisation était de substituer du gaz en récupérant la chaleur fatale en excès produite à l'usine d'incinération. Le suivi énergétique a permis d'établir le bilan énergétique complet du système sur l'année 2013-14. Grâce à la connexion des réseaux, la valorisation thermique de la chaleur fatale a été améliorée de 77 GWh. Elle représente désormais 222 GWh, soit 56% de la chaleur délivrée aux réseaux. Cette amélioration a permis d'éviter l'émission locale de 18 ktCO2/an. Un potentiel d'optimisation subsiste et pourrait permettre de récupérer une trentaine de GWh supplémentaires. Cette augmentation a induit une baisse de la production électrique de l'usine d'incinération de 15 GWh, qui se chiffre désormais à près de 110 GWh. Malgré cette baisse, le rendement énergétique global de l'usine d'incinération a été nettement amélioré, passant de 40% à 49%. L'investissement dans la connexion, pris en charge par les Services Industriels de Genève, a été d'environ 20 millions de CHF. Le coût de revient de la substitution d'énergie fossile atteint un peu plus de 2 cts/kWh. Une analyse technico-économique de la rentabilité de la connexion pour les différents acteurs impliqués a montré que celle-ci était principalement profitable aux producteurs de chaleur. Pour compléter le suivi énergétique et l'analyse économique, une enquête par questionnaire a été réalisée auprès des propriétaires et régies des bâtiments raccordés aux réseaux CADIOM et CADSIG, dans le but de mieux cerner leurs perceptions des réseaux thermiques. Cette enquête a permis de montrer que ceux-ci étaient globalement bien appréciés, en particulier pour des aspects environnementaux et pour le confort technique qu'ils procurent. Certaines problématiques ont été soulevées, notamment en ce qui concerne les coûts du chauffage ou les aspects légaux et contractuels. Enfin, un modèle a été développé pour élaborer des scénarios concernant les extensions de réseau, l'évolution de la demande, l'intégration de ressources fatales/renouvelables, le rôle du stockage thermique et la concurrence entre le réseau et le solaire thermique décentralisé. La comparaison de scénarios a montré que le développement des réseaux et l'intégration de nouvelles ressources permettraient de réduire significativement les consommations d'énergies fossiles, offrant une vision complémentaire à une approche basée exclusivement sur la réduction drastique de la demande.