Des bâtiments à énergie positive: démonstrateurs, lignes directrices pour la reproduction et plan d’action
La décentralisation et la démocratisation de la production d’énergie (lorsque les citoyens produisent, gèrent et consomment leur énergie renouvelable), seront essentielles à la transition de l’Europe vers des villes neutres sur le plan climatique. Les bâtiments à énergie positive (BEPOS) et les quartiers à énergie positive (QEP) vont plus loin, avec une production excédentaire d’énergie renouvelable. Le projet EXCESS, financé par l’UE, avait pour objectif de transformer les bâtiments à consommation d’énergie quasi nulle en BEPOS, en se concentrant sur des solutions intégrées dans les quatre principales zones climatiques de l’UE représentées par l’Autriche, la Belgique, la Finlande et l’Espagne.
Des solutions de stockage saisonnier de l’énergie sont attendues de toute urgence
Le parc immobilier européen, les conditions climatiques et les besoins en énergie sont très diversifiés, ce qui nécessite des solutions technologiques adaptables et modulaires. Les travaux d’EXCESS ont mis en évidence les différences significatives dans l’état de préparation du marché pour les technologies critiques. Les technologies BEPOS conventionnelles, notamment les technologies photovoltaïques (PV), les batteries, les pompes à chaleur et les matériaux d’isolation, sont prêtes à être commercialisées. Les technologies BEPOS innovantes telles que les technologies PV thermiques (PVT), les systèmes de façade multifonctionnels à haut rendement énergétique et les systèmes géothermiques hybrides sont sur le point d’être commercialisés. Cependant, «les solutions de stockage saisonnier de l’énergie, qui seront essentielles pour les BEPOS, sont à la traîne», explique Andreas Tuerk de JOANNEUM RESEARCH, coordinateur du projet.
Au-delà des technologies, des considérations relatives au climat et à la construction
Le stockage de l’énergie est particulièrement important pour parvenir à des solutions énergétiques positives, d’autant plus dans les climats nordiques. Il a été beaucoup plus difficile d’obtenir un BEPOS en Finlande en raison de la forte demande de chaleur et de l’irradiation solaire limitée, qu’en Espagne. La forme du bâtiment était le deuxième facteur le plus important, après la zone climatique, alors que les bâtiments de quelques étages et les grands toits sont les meilleurs.
Obstacles réglementaires, juridiques, financiers et liés à la main-d’œuvre
Les technologies BEPOS sont souvent plus coûteuses que les technologies conventionnelles, il faut dès lors mettre en place des portefeuilles technologiques intégrés pour réduire les coûts sur l’ensemble du cycle de vie. Par exemple, le PVT peut réduire les coûts de forage liés à l’énergie d’une pompe à chaleur géothermique. Toutefois, des réglementations, comme celles qui limitent les forages pour les pompes à chaleur, ou des règles de protection contre les incendies ont constitué des obstacles dans la plupart des démonstrations d’EXCESS. Les coûts d’investissement plus élevés peuvent être partiellement compensés par des coûts d’électricité plus faibles, mais des subventions, des aides et d’autres formes de soutien sont nécessaires. Les cadres réglementaires pour la fourniture de services de flexibilité à petite échelle devraient être améliorés, ce qui permettrait de dégager des revenus supplémentaires et de réaliser des économies d’énergie. «Les systèmes de contrôle TIC combinés à des outils intelligents d’incitation et de récompense pour les utilisateurs finaux peuvent contribuer à des économies d’énergie allant jusqu’à 10 %», explique Andreas Tuerk. Enfin, une main-d’œuvre qualifiée, des connaissances et des capacités de fabrication sont nécessaires pour soutenir les technologies BEPOS et QEP. Par exemple, le PVT est courant en France, mais les installateurs sont difficiles à trouver en Belgique et en Finlande. Le secteur de la construction a besoin de formation pour mettre en œuvre les nouvelles solutions TIC. Le développement de technologies de fabrication automatisées devrait accélérer la rénovation à l’aide de façades multifonctionnelles préfabriquées.
La voie à suivre: commercialisation, reproduction et politique
Plusieurs technologies mises au point par EXCESS sont en passe d’être commercialisées: du PVT en combinaison avec des pompes à chaleur géothermiques dans les pays nordiques; des pompes à chaleur à haut rendement en Europe centrale et orientale; et une façade multifonctionnelle en Autriche. La page web d’EXCESS contient des informations sur la reproduction des technologies BEPOS d’EXCESS et des recommandations politiques. Comme le résume Andreas Tuerk: «Qu’il s’agisse de technologies BEPOS individuelles ou de portefeuilles, ils doivent être intégrées dans la planification urbaine et les plans énergétiques et climatiques des villes. Ces mesures devront être complétées par une production de masse et une automatisation de l’installation afin de réduire considérablement les coûts et d’atténuer les contraintes juridiques et réglementaires. En s’attaquant à ces problèmes, l’UE peut parvenir à une contribution beaucoup plus importante des énergies renouvelables, et à un nombre croissant de BEPOS et de QEP, d’ici à 2030.»
Mots‑clés
EXCESS, énergie, BEPOS, QEP, pompes à chaleur, PVT, stockage de l’énergie, géothermique, bâtiments à énergie positive, PV, quartiers à énergie positive