Les bâtiments ont un rôle important à jouer dans la transition énergétique. Aujourd'hui, les bâtiments sont responsables d'environ 40 % de la consommation d'énergie et de 36 % des émissions de CO2 dans l'Union européenne, principalement pour leur chauffage et leur refroidissement. Le rôle des bâtiments dans le système énergétique du futur est expliqué dans cette conférence d'experts par Stijn Verbeke (EnergyVille/ VITO) et Dirk Saelens (EnergyVille/ KU Leuven).
Notre système énergétique actuel est en transition vers un avenir compétitif, durable et à faible émission de carbone. EnergyVille contribue à cette transition en se concentrant sur les technologies et applications innovantes. Les bâtiments y jouent un rôle très important. Aujourd'hui, les bâtiments sont responsables d'environ 40 % de la consommation d'énergie et de 36 % du CO2 émissions dans l'Union européenne, principalement pour leur chauffage et leur refroidissement. Cette demande d'énergie devra être drastiquement réduite jusqu'à ce que, combinée à la production locale d'énergie renouvelable, nous arrivions à des bâtiments neutres en énergie, voire des bâtiments et des quartiers avec une production nette d'énergie.
Pour rendre possible un tel retournement, il faut d'abord réduire drastiquement la demande énergétique des bâtiments. Les techniques pour cela sont bien connues; y compris une isolation poussée, une ventilation contrôlée et, bien sûr, une conception bien pensée qui utilise le soleil de manière optimale pendant la saison de chauffage, mais parvient tout de même à limiter les risques de surchauffe en été. La réglementation sur la performance énergétique (PEB) tente de piloter cela en imposant des exigences contraignantes aux bâtiments neufs et aux projets de rénovation très poussés. Ces exigences ont été systématiquement renforcées ces dernières années, entraînant une nette amélioration du parc immobilier neuf dans les trois régions. En Flandre, le niveau E moyen (mesure de la performance énergétique) des logements neufs a été divisé par 3 en 10 ans [1]. Cependant, la qualité du parc immobilier existant reste encore inférieure aux normes. Par rapport aux pays voisins, pour 2006 (lorsque la réglementation sur la performance énergétique a été introduite), nous avons construit des maisons à la fois plus grandes et moins isolées, avec une consommation d'énergie par m² habitable supérieure de 52 % à la moyenne européenne [2]. A moyen terme, l'ensemble du parc immobilier doit être abordé par des rénovations énergétiques ambitieuses, le cas échéant par la démolition et la reconstruction. Le problème est connu, mais l'opération de rattrapage à grande échelle ne se fait pas attendre malgré les déclarations tonitruantes du Pacte Rénovation, des certificats de performance énergétique et des primes à la rénovation en tout genre.
Le principal obstacle à une augmentation significative des rénovations énergétiques est l'intérêt modéré du propriétaire moyen. Sans surprise; les rénovations énergétiques de grande envergure nécessitent généralement des investissements importants. On parle bientôt de budgets de 50 000 € et plus pour équiper un logement moyen d'une enveloppe de qualité avec une isolation suffisante, des vitrages performants et des installations performantes de chauffage et d'eau chaude sanitaire. Tout le monde n'est pas disposé ou capable de cracher cela, d'autant plus que le prix du marché des maisons énergétiquement peu performantes et inconfortables en Belgique est encore relativement élevé. De plus, ces investissements font concurrence à d'autres besoins de rénovation, comme une nouvelle cuisine ou une nouvelle salle de bain. De plus, dans le cas des maisons louées, les coûts sont pour le propriétaire et les avantages sont en grande partie pour le locataire. Élargir le champ de vision peut aider ici. Les revenus des rénovations ne se lisent pas seulement par une réduction de la facture énergétique :plus de confort de vie et un environnement intérieur plus sain n'ont pas de prix, et la valeur ajoutée de l'immobilier peut également être explicitement prise en compte. La tarification actuelle des différents vecteurs énergétiques peut être contrôlée par le gouvernement afin d'améliorer les effets de récupération des rénovations énergétiques. Il n'est pas logique que le propriétaire d'une pompe à chaleur économe en énergie contribue à la réalisation des objectifs climatiques via des certificats d'énergie verte et que les utilisateurs de chaudières à combustion au fioul ou au gaz naturel y échappent. Calculer les coûts externes sociaux réels (par exemple via un CO2 fiscale) pourrait y remédier et aussi financer d'éventuelles corrections sociales.
Cependant, il ne suffit pas de construire ou de rénover des bâtiments de manière économe en énergie. Dans un futur système énergétique basé sur des sources d'énergie à faible émission de carbone et renouvelables, le rôle des bâtiments va changer. Les quartiers à énergie positive nécessitent non seulement une enveloppe et des installations économes, mais aussi une production d'énergie pour répondre à la demande énergétique restante, ainsi qu'aux besoins en eau chaude sanitaire, en énergie pour l'éclairage, l'électroménager, l'électronique, etc. traverse également une transition. Là où dans le passé on utilisait principalement des systèmes centraux, nous nous tournons vers une production décentralisée. Dans les endroits où une chaleur suffisante et bon marché est disponible (par exemple la chaleur résiduelle de l'industrie ou des centres de données, l'énergie géothermique, etc.), les réseaux de chaleur peuvent offrir un réconfort. Ailleurs, selon le contexte local, diverses solutions sont envisageables, comme par exemple une cogénération de chaleur et d'électricité (CHP) à base de biomasse pour une rue ou un groupe de bâtiments plus importants, ou plutôt des pompes à chaleur individuelles avec des chauffe-eau solaires et du photovoltaïque (PV) panneaux solaires placés sur les bâtiments avec les toits ou les façades orientés les plus favorables. Pour faire correspondre la demande d'énergie et l'offre diversifiée de ces approvisionnements énergétiques, une approche coordonnée et une nouvelle façon d'envisager les approvisionnements énergétiques sont essentielles. Par exemple, on ne se contente pas de placer tous les panneaux PV au sud :dans un système énergétique largement basé sur les énergies renouvelables à rendement variable, il faut intégrer une différenciation suffisante. Une orientation est ou ouest des panneaux solaires fournira un profil de production plus uniforme, ce qui peut également être obtenu en combinant avec d'autres sources renouvelables telles que le vent ou l'eau et l'échange d'énergie entre les bâtiments.
Enfin, le stockage jouera également un rôle de plus en plus important. Dans une mesure limitée, cela peut impliquer le stockage d'électricité dans des batteries domestiques ou même la charge et la décharge dynamiques d'une voiture électrique. Au sein d'un bâtiment, l'énergie peut facilement être stockée directement dans des réservoirs tampons thermiques ou dans la structure même du bâtiment. Cela permet de déplacer de manière flexible la demande de chaleur pendant quelques heures, voire quelques jours. Les réglementations actuelles en matière de performance énergétique des bâtiments l'ignorent. Le stockage est perçu à tort comme une simple perte d'énergie, alors que celle-ci devient essentielle pour un système énergétique stable et décarboné. L'approche simpliste de la réglementation PEB actuelle, dans laquelle les gains énergétiques des panneaux photovoltaïques en été peuvent pratiquement compenser la demande énergétique des pompes à chaleur en hiver, doit également être révisée ; l'offre et la demande devront être équilibrées à des moments beaucoup plus courts.
Un contrôle optimal des bâtiments et de leurs installations techniques est crucial pour tout cela. Un bâtiment du futur doit non seulement être économe en énergie, mais aussi intelligent. Après tout, il n'est pas possible pour le résident d'évaluer en permanence quand l'énergie doit être stockée, utilisée ou vendue en fonction des prix du marché et de la consommation prévue, si des gains de chaleur supplémentaires sont utiles en fonction des conditions météorologiques attendues, etc. Un bâtiment intelligent utilise une combinaison de capteurs numériques, de commandes (de pompes, de grues, de stores, de fenêtres motorisées,...), d'algorithmes intelligents et de tableaux de bord pour le contrôle et la surveillance. Ensemble, ils assurent un contrôle optimal du bâtiment, où confort, efficacité énergétique et faibles coûts d'exploitation vont de pair. Le coût de ces applications intelligentes chute rapidement. Les thermostats intelligents sont déjà bien établis, et de nombreuses autres applications au-delà de la gradation des lumières ou du changement de couleurs suivront bientôt. EnergyVille joue un rôle de premier plan dans le développement d'algorithmes de contrôle d'apprentissage automatique adaptés aux bâtiments. Au niveau européen, nos chercheurs mènent le développement d'un certificat pour les bâtiments intelligents, qui devrait aider à faire les bons choix pour des technologies fiables et offrant une réelle valeur ajoutée pour l'utilisateur. En plus d'améliorer l'enveloppe du bâtiment, vous pouvez également faire attention à choisir une technologie prête pour l'avenir lors de la construction ou de la rénovation de votre maison, par exemple en choisissant des protocoles de données ouverts pris en charge par différents fabricants et en pensant au stockage de l'énergie. Même si vous n'investissez pas encore dans des capteurs, des moteurs, de la domotique et des batteries, vous pouvez déjà prévoir l'espace nécessaire et disposer des câbles de données ou d'alimentation. Mais avant tout :un bâtiment intelligent et évolutif commence par une conception bien pensée du bâtiment neuf ou de la rénovation en veillant à d'excellentes performances énergétiques et au confort des habitants. La production d'énergie renouvelable, le stockage de l'énergie et le contrôle intelligent sont la cerise sur le gâteau.
[1] Agence flamande de l'énergie - Chiffres et statistiques pour les déclarations PEB soumises jusqu'au 31/12/2017 inclus (2018)
[2] Observatoire du parc immobilier de l'UE - données 2013
