Directeur de travaux à Pully, Alexandre Bosshard nous explique comment la ville est parvenue à améliorer le bien-être de ses citoyens en s’appuyant sur le numérique.

 

 

Martin Reid-Jamond.

Hervé Henchoz

Rédacteur

En Suisse, près de la moitié de la consommation d’énergie vient des bâtiments. Le chauffage, la climatisation et la production d’eau chaude représentent à eux seuls 30% de la consommation totale d’énergie, l’électricité 14% et la construction et l’entretien du bâtiment environ 6%. La question de la rénovation énergétique des bâtiments est donc un défi majeur de la transition énergétique et climatique.

 

L’exploitation du potentiel encore considérable de réduction de la consommation dans les bâtiments s’affiche comme une priorité. Mais force est de constater qu’année après année, seul 1% du parc immobilier fait l’objet d’un assainissement énergétique. C’est bien trop peu et à ce rythme, il sera impossible de remplir les objectifs que la Suisse s’est fixée en ratifiant les Accords de Paris sur le climat.

 

Bien sûr, de nombreuses mesures visant à réduire la consommation d’énergie des bâtiments ont déjà été mises en œuvre et la consommation totale d’énergie finale des ménages suisses par m² de surface de référence énergétique a ainsi pu être réduite de près de 27% entre 1990 et 2016 (OFS, 2017). Ce n’est toutefois pas suffisant et les plus gros efforts concernent les nouvelles constructions. Mais, alors que l’on entend de plus en plus souvent parler de maisons « passives », voire « à énergie positive », qu’en est-il des bâtiments existants ?

 

Qu’en est-il des près de 1.8 millions de bâtiments chauffés en Suisse, dont les trois-quarts le sont avec des combustibles fossiles ou directement par l’alimentation électrique ?

 

Propriétaires, voici quatre bonnes raisons de rénover

 

• Gagner en confort

La rénovation d’un bâtiment présente de nombreux avantages et pas seulement d’un point de vue écologique. En réalisant une rénovation énergétique, vous agissez directement sur votre confort et votre qualité de vie. Préparez-vous à dire adieu aux courants d’air désagréables, ponts de froid, chaleur lors des canicules, bruit provenant de la rue, etc.

 

• Économiser de l’argent

En consommant moins d’énergie pour le chauffage et la production d’eau chaude, vous réduisez vos charges. En rénovant une maison familiale des années septante, on peut facilement réduire sa consommation et donc sa facture d’énergie de près de 75%*.

 

Bien entendu, assainir représente également un coût. Grâce aux subventions, notamment via Le Programme Bâtiments, c’est toutefois jusqu’à 30% de votre investissement qui peut être pris en charge, de quoi accélérer le retour sur investissement.

 

Les travaux de rénovation énergétique sont par ailleurs déductibles des impôts.

 

(Source : www.energie-environnement.ch)

 

*Un bâtiment construit dans les années soixante-septante consomme en moyenne 22 litres de mazout par m² et par an. Après assainissement, on peut arriver à des valeurs équivalentes à 6 litres par m² et par an.

 

• Valoriser son bien sur le marché immobilier

Plus que d’un coût, c’est bien d’un investissement qu’il faut parler lorsqu’il est question d’assainissement : votre bien va à coup sûr gagner en valeur après rénovation. Réaliser une rénovation énergétique, c’est valoriser son logement et garantir durablement son attractivité sur le marché immobilier* où l’on privilégie les bâtiments performants disposant d’installations techniques modernes et respectueuses de l’environnement.

 

Une rénovation, c’est aussi une occasion de repenser son bien en imaginant par exemple l’aménagement des combles, la création d’une extension ou plus simplement d’une cave à vin grâce à l’espace libéré de la citerne à mazout. Bref, voilà de quoi s’adapter à de nouvelles situations de vies et améliorer encore la valeur de votre bien.

 

Avant (Source : SuisseEnergie – Rajeunis ton bâtiment)

Après (Source : SuisseEnergie – Rajeunis ton bâtiment)

 

*Avec la construction d’une annexe ou d’une surélévation, il est possible d’augmenter la valeur d’un bien et de générer des rentrées locatives supplémentaires permettant de financer le projet de rénovation.

 

• Réduire son empreinte écologique

Bien entendu, la rénovation énergétique d’un bien immobilier contribue activement, et c’est le but, à la réduction des émissions de CO₂ et de la pollution de l’air. Un avantage pour le propriétaire, oui, mais aussi pour toute la société !

Alors n’attendez-pas, faites de l’optimisation énergétique un pilier central de votre stratégie immobilière et voyez la rénovation de votre logement comme une opportunité à saisir.

 

Pour aller plus loin : https://www.suisseenergie.ch/page/fr-ch/renovation

 

Hervé Henchoz

Rédacteur

La mobilité est le secteur le plus émetteur de gaz à effet de serre en Suisse : près d’un tiers des émissions de ces gaz est causé par le transport de marchandises et de personnes (hors trafic aérien), devant l’industrie et les logements. En Suisse, chaque personne parcourt en moyenne 36,8 kilomètres par jour sur le territoire national, dont un quart dans le cadre de ses activités professionnelles. En parallèle, le parc automobile suisse est constitué de véhicules toujours plus gros et puissants. La Suisse se trouve ainsi dans le trio de tête des pays européens ayant le parc automobile le plus polluant. Mais si la mobilité est un secteur ayant un impact important sur l’environnement et les ressources, c’est également un secteur qui renferme un grand potentiel d’économies d’énergie. Les entreprises et les communes doivent être proactives à ce niveau-là. Comment s’y prendre ? Voyons plutôt.

 

Grandes multinationales et petites PME engagées pour la mobilité durable

L’Oréal Suisse a bien compris l’enjeu de taille que représente la mobilité en termes d’impact énergétique et climatique, et bien entendu, sa propre responsabilité en tant qu’entreprise. Début 2020, L’Oréal a ainsi renouvelé l’ensemble de son parc automobile (100 véhicules). Les véhicules de fonction au diesel ont été remplacés par des véhicules au gaz naturel et biogaz ou par des véhicules 100% électriques. Ces mesures permettront à l’entreprise de réduire ses émissions de CO2 de 42% dès 2020. En parallèle, L’Oréal Suisse favorise le train pour les déplacements en Suisse et à l’étranger, et limite fortement le recours à l’avion. L’entreprise prône, par ailleurs, le télétravail et prend en charge une partie des coûts des trajets réalisés en transports publics pour ses collaborateurs n’ayant pas de véhicule de fonction. Un accent est également mis sur la sensibilisation du personnel : l’entreprise a organisé une semaine entière dédiée à la mobilité douce en 2018 et a participé, en 2019, à l’action Bike to Work. Les enjeux de la transition énergétique en matière de mobilité sont ainsi bien communiqués auprès de l’ensemble du personnel.

 

 

Employeurs de plus de 11’000 collaborateurs et accueillant de nombreux patients et visiteurs quotidiennement, les Hôpitaux Universitaires de Genève (HUG) font également face à des enjeux de taille en matière de mobilité et œuvrent pour plus de durabilité. La mobilité douce est encouragée par diverses mesures, comme la présence d’un service de réparation de vélos, un fonds d’encouragement à l’achat de vélos et vélos électriques, des partenariats avec certains magasins de vélos offrant des tarifs préférentiels pour les collaborateurs. Les HUG subventionnent également les abonnements annuels pour tous les transports publics régionaux ainsi que les abonnement P+R et P+B (place de parc pour voiture et vélo, sans transports publics) et limitent les remboursements kilométriques dans le cadre des déplacements professionnels.

 

Mais la mobilité durable n’est pas seulement la tâche des grandes entreprises, chacun, à son échelle, peut amener sa pierre à l’édifice. De nombreuses PME s’engagent aussi vers la voie de la durabilité.

C’est le cas du bureau d’ingénieurs civils Willi Ingénieurs, qui compte un peu moins de 50 collaborateurs répartis dans deux succursales à Montreux et Renens. Le développement durable ayant toujours été une priorité pour cette entreprise, elle a débuté une réflexion sur la mobilité au début des années 2000 déjà. Le premier pas fut de réaliser, en 2004, une étude sur les émissions de CO2 générées par l’activité du bureau. Elle a démontré que près de 80% des émissions provenaient des déplacements domicile-travail. Le bureau lance alors en 2008 une démarche de gestion de la mobilité afin de limiter cet impact, et met en place différentes mesures : l’aménagement d’une cafétéria permet, par exemple, de limiter les déplacements pour les repas de midi ; la flexibilisation des horaires et la pratique du télétravail permettent aux employés de mieux gérer leur temps ; les trajets et déplacements professionnels sont organisés de manière rationnelle afin de limiter les trajets. Grâce à ces mesures, et à d’autres encore, il a été possible de réduire de moitié le nombre de collaborateurs se rendant au bureau en voiture.

 

 

Joindre ses forces pour plus de durabilité

Dans la zone industrielle de la Vuarpillière, à Nyon, les entreprises se sont rassemblées sur impulsion de la Ville de Nyon, pour mettre sur pied un plan de mobilité inter-entreprises en 2014. Réunissant 15 entreprises et près de 75% des collaborateurs de la zone industrielle (soit 850 collaborateurs), ce plan a pour objectif d’améliorer l’accessibilité du site et de réduire l’utilisation des transports individuels motorisés. Une centrale mobilité a été créée pour les entreprises partenaires et propose diverses offres, telles que la mise en contact pour du covoiturage, la création de navettes autogérées (pour les collaborateurs habitant sur des axes peu ou pas desservis par les transports en commun) ou encore des « check-up mobilité » qui permettent aux entreprises de faire un état des lieux de leur gestion de la mobilité. En 2018, après 4 ans d’existence de la centrale mobilité, les mesures mises en œuvre ont ainsi permis de libérer 30 places de parc (-4% de voitures individuelles), d’augmenter de 14% le nombre d’employés utilisant les transports publics locaux et d’atteindre 18% de part de covoiturage. Dernièrement, deux navettes autogérées comportant chacune huit utilisateurs ont été créées.

 

Des communes exemplaires

Les communes font face aux mêmes préoccupations que les entreprises en matière de mobilité. La commune de Lutry a voulu montrer l’exemple en termes de mobilité durable : depuis mars 2018, un véhicule électrique Mobility est à disposition des employés de l’administration communale et de la population. C’est la Commune qui a proposé cet emplacement à Mobility, via son offre Mobility Flex qui donne la possibilité aux entreprises ou collectivités de définir l’endroit où elles souhaitent implanter un véhicule Mobility.

 

 

La ville de Vevey, quant à elle, propose à ses citoyens d’amener leurs déchets encombrants à la déchetterie à l’aide d’un vélo-cargo électrique. Ces vélos sont mis à disposition des habitants pour un modeste coût de location. Ce service, Carvelo2go, a été initié et est proposé par l’Académie de la mobilité, filiale du TCS. Par ailleurs, il est disponible dans de nombreuses villes de Suisse.

Quant à la ville de Fribourg, elle innove également en termes de mobilité, avec la collecte des sapins de Noël à l’aide de… chevaux de trait ! L’opération a été testée – avec succès – pour la première fois en janvier 2020.

Les alternatives aux transports individuels motorisés sont donc nombreuses. Il suffit d’un peu d’imagination pour les trouver !

 

Des mesures diversifiées pour une mobilité durable

On le voit avec ces exemples, repenser la mobilité en entreprise ou au sein d’une commune ne consiste pas uniquement à remplacer une flotte de véhicules vieillissante par des nouveaux véhicules électriques. Il ne suffit pas non plus de mettre en place une mesure unique pour parvenir à rendre la mobilité plus durable au sein d’une organisation. Au contraire, il est nécessaire de proposer un panel diversifié de mesures, afin d’inciter aux changements de comportement et d’apporter des réponses appropriées à des besoins différents.

 

Mais surtout, et avant toute chose, réduire l’impact de la mobilité sur l’environnement passe par une remise en question de nos besoins. Lorsqu’il s’agit de remplacer un véhicule par exemple, il est important de considérer finement ses besoins réels : la voiture est-elle véritablement nécessaire ou des alternatives pourraient-elles être envisagées ? Si c’est le cas, quelle alternative doit être privilégiée ? Le car-sharing, la mobilité douce, les transports publics, ou une combinaison de ces moyens de transport ? Il est également intéressant de réfléchir aux gains engendrés par un changement de moyen de transport : bénéfices pour la santé, réduction du stress, gain de temps, temps pouvant être investi pour d’autres activités (lecture, travail dans les transports publics, etc.).

 

 

Juliette Lerch

Rédactrice

La mobilité électrique est sur toutes les lèvres et apparaît comme une solution d’avenir pour rendre la mobilité plus durable et notamment pour limiter les émissions de gaz à effet de serre. Mais est-ce si simple ?

 

Les premiers véhicules électriques sont apparus au milieu du XIXe siècle déjà. Mais peu concurrentiels par rapport aux véhicules thermiques, ils furent mis de côté pendant de nombreuses années. Ce n’est qu’au début de ce siècle, et face aux enjeux environnementaux induits notamment par l’utilisation de véhicules thermiques polluants, que les voitures électriques ont refait leur apparition avec pour ambition de proposer une alternative durable à la mobilité individuelle.

Mais si leur avenir est prometteur et que les constructeurs automobiles se sont maintenant tous lancés sur ce créneau, les véhicules électriques posent encore de nombreuses problématiques qu’il s’agira de résoudre pour en faire une véritable alternative « verte ».

 

Quelques enjeux à relever :

 

Production d’électricité : si l’ensemble des voitures suisses (4,6 millions) étaient propulsées à l’électricité, la demande en électricité augmenterait de 25 %. Comment produire cette énergie supplémentaire, sachant que nous devons dans le même temps remplacer l’énergie d’origine nucléaire ?

Fabrication du véhicule : La production d’une voiture électrique est loin d’être propre, puisqu’elle émet deux fois plus de gaz à effet de serre à la production (entre 7 et 15 tonnes de CO₂, selon la taille de la batterie et le processus de production) qu’un véhicule thermique. Par ailleurs, les matières premières (cuivre, cobalt, lithium, …) utilisées pour la fabrication des batteries ont un impact environnemental et social important.

Recyclage des batteries : Le recyclage des batteries pose lui aussi un défi considérable, particulièrement pour extraire les métaux qui les composent avec le moins d’énergie possible. Un défi encore à relever, mais des applications industrielles économes en énergie et économiques semblent aujourd’hui toutes proches.

 

Si les enjeux ne sont pas négligeables, la voiture électrique possède tout de même quelques atouts indéniables :

 

Pollution de l’air : Les véhicules électriques ne génèrent pas d’émissions directes de polluants et contribuent ainsi à l’amélioration de la qualité de l’air dans les régions exposées au trafic routier.

Bilan CO₂ sur l’ensemble du cycle de vie : L’analyse du cycle de vie des voitures électriques, c’est-à-dire l’impact environnemental depuis l’extraction des matières premières à la destruction (ou le recyclage) du véhicule en passant par sa construction et son utilisation, montre que la voiture électrique émet bien moins de CO2 que les voitures thermiques. Pour autant que l’électricité consommée soit d’origine renouvelable, les voitures électriques deviennent ainsi plus « écolo » que les voitures thermiques au bout de 50’000 kilomètres parcourus (c’est-à-dire en deux ans environ).

 

Les véhicules électriques représentent donc tout de même une solution intéressante pour améliorer l’efficacité énergétique et l’impact négatif de la mobilité individuelle sur l’environnement.

 

La question épineuse de la recharge

Posséder une voiture électrique implique bien entendu la nécessité de pouvoir la recharger. Ceci peut facilement être mis en place par les propriétaires qui peuvent installer une borne de recharge chez eux, mais cela pose davantage de problèmes aux locataires qui possèdent parfois une place de parc dans un parking souterrain commun, mais le plus souvent une place extérieure ou même aucune place fixe. Pour eux, il s’agit de prendre contact avec le propriétaire pour discuter de l’aménagement d’une solution efficace, avec, en cas de forte demande, la nécessité de renforcer le raccordement électrique du bâtiment. On le voit, la question du réseau de recharge est un enjeu essentiel pour permettre le déploiement généralisé de la mobilité électrique. La Suisse a en tout cas pris les devants sur ce point, puisqu’elle possède l’un des réseaux de recharge de voitures électriques les plus denses d’Europe. Une vue d’ensemble des stations de recharge publiques et leur disponibilité en temps réel est visible sur le portail cartographique de la Confédération.

 

 

De l’électricité locale pour sa voiture

La question de la durabilité de l’énergie consommée est également sujet à réflexion. Une des solutions consiste à produire cette énergie localement. En augmentant de 50% la taille d’une installation solaire standard sur une maison individuelle, suffisamment d’électricité est ainsi produite pour alimenter à la fois le logement et une voiture électrique. Lors de la pose de panneaux solaires, les propriétaires devraient donc penser leurs besoins à long terme pour y intégrer ce facteur.

 

 

LA solution d’avenir : rouler moins, rouler mieux !

Nous l’avons vu, qu’il s’agisse d’un moteur thermique ou électrique, la voiture individuelle garde un impact environnemental et climatique important. La vraie solution d’avenir c’est donc surtout de moins recourir à la voiture, qu’elle soit électrique ou non ! C’est ce qu’ont décidé les 1’265 habitants de la coopérative d’habitation Mehr als Wohnen à Zürich, qui se sont engagés à ne pas posséder de voiture individuelle. Ils se partagent quelques voitures en car sharing. Celles-ci sont électriques et approvisionnées à environ 75% par de l’électricité produite par les panneaux photovoltaïques installés sur les toits des bâtiments d’habitation. On peut penser aussi au covoiturage, ou, quitte à passer à l’électrique, à privilégier le vélo.

 

 

Hervé Henchoz

Rédacteur

Avec leur succès grandissant, les voitures électriques génèrent beaucoup de questions et d’idées reçues. Voici quelques précisions intéressantes fournies par SuisseEnergie :

Pour en savoir plus : www.suisseenergie.ch/stories/tendances-du-marche-2021

Planair SA, bureau d’ingénieurs conseils spécialisé dans les questions d’efficacité énergétique et de développement durable, participe au projet européen RegEnergy. Sur le site Y-PARC d’Yverdon-les-Bains*, la technologie « vehicle-to-grid » (V2G) est prête à être implantée. L’approche pourrait bien révolutionner le monde de l’automobile, tout comme celui de l’énergie.

Geoffrey Orlando est responsable de projets mobilité électrique au sein du bureau Planair SA. Il est également responsable de la conception et de la mise en œuvre du SunnYparc, un projet révolutionnaire – osons le mot – dans lequel la production photovoltaïque et les véhicules électriques font très bon ménage, grâce au vehicle-to-grid (V2G). Les véhicules électriques se transforment alors en batteries mobiles, capables de donner et de prendre l’électricité partout et en tout temps. Geoffrey Orlando nous en dit plus.

 

 

Où en est aujourd’hui le projet SunnYparc ?

Le projet pilote et de démonstration est prêt. Nous avons modélisé le réseau électrique intégrant le concept de vehicle-to-grid (V2G), afin de clarifier les besoins techniques et économiques nécessaires à son développement. Nous avons le concept, les partenaires, les financements, l’ingénierie, la structure, mais tout est à l’arrêt depuis janvier 2021, en raison d’une opposition pour la construction d’un parking centralisé de sept étages sur le site.

 

Et en quoi cela impacte-t-il votre projet ?

Nous prévoyons la pose de 250 bornes de recharge, dont 50 bidirectionnelles, et d’ici 2025, nous planifions jusqu’à 350 véhicules électriques sur le site. Il s’avère qu’une part importante de la production électrique qui alimentera les bornes doit se faire via des panneaux photovoltaïques prévus en toiture et en façade de ce parking. Nous attendons donc impatiemment la levée de cette opposition.

 

Pourriez-vous nous expliquer ce qu’est le vehicle-to-grid (V2G) et ce qu’il permet ?

C’est un concept de recharge intelligente (ou smart charging) qui permet la charge et la décharge d’un véhicule électrique, à l’aide d’une borne de recharge dite bidirectionnelle. Il faut savoir qu’un véhicule reste immobile en moyenne 95% de son temps. En le connectant à une telle borne, on peut alors non seulement charger une batterie de voiture électrique, mais également la décharger sur le réseau (vehicle-to-grid / V2G), sur une maison (vehicle-to-home / V2H) ou sur un bâtiment (vehicle-to-building / VTB). Le véhicule électrique à l’arrêt devient alors une batterie stationnaire. Si on accélère le développement des énergies renouvelables, il faudra trouver des moyens pour les stocker, et le V2G est une solution flexible et à moindre coût.

 

Les modèles de véhicules électriques actuels sont-ils compatibles avec le V2G ?

Non pas tous, mais les constructeurs prennent le virage et se préparent à un déploiement à grande échelle. Nissan a été pionnier sur cette question, puisqu’il développe depuis 2012 déjà des modèles de véhicules compatibles. Dans les cinq prochaines années, un grand nombre de constructeurs en proposeront. Le groupe Volkswagen a par exemple annoncé qu’à partir de 2022, chaque voiture électrique du groupe – Volkswagen, Audi, Skoda et Seat – sera compatible V2G. Il y a quelques années, le V2G était une question de chercheurs, puis c’est entré dans l’industrie. On voit qu’aujourd’hui les constructeurs annoncent qu’en plus d’électrifier leurs flottes de véhicules, ils se dirigent vers le V2G.
Rappelons que pour que le concept soit possible, il faut effectivement un véhicule compatible, mais surtout une borne de recharge bidirectionnelle. C’est elle qui va gérer la charge et la décharge, en fonction des besoins du réseau. De plus en plus de fournisseurs de bornes de recharge s’y mettent donc. Toutefois, le cadre réglementaire et les règles techniques doivent encore être clarifiés, notamment avec la norme ISO15118. Elle doit permettre le smart charging, soit la communication entre la borne et le véhicule, aujourd’hui encore difficile. Cette question mobilise aujourd’hui le secteur.

 

Quels sont les défis qui attendent les gestionnaires de réseaux (GRD) en matière de V2G ?

Généralement, les gestionnaires de réseaux produisent, distribuent et vendent l’électricité aux consommateurs. Avec le V2G émerge un concept de réseau électrique virtuel. Je m’explique : si on charge un véhicule électrique au point A, à la maison par exemple, et qu’on se rend au point B le lendemain, disons au travail, alors l’électricité chargée au point A pourra être déchargée au point B dans une autre ville, voire un autre canton. Ce qui est alors révolutionnaire, c’est qu’on a transporté cette électricité sans utiliser le réseau électrique classique, mais en utilisant le réseau routier. Le risque pour les GRD est donc de perdre en partie la maîtrise habituelle de certains flux et de devoir repenser les modèles de prédiction pour intégrer cette nouvelle fonctionnalité. Il va falloir également mettre en relation des mondes qui n’avaient jusqu’ici aucun besoin de communiquer : les constructeurs automobiles et les énergéticiens, avec au milieu les fournisseurs de solutions de recharge.

 

Et les opportunités ?

Nos simulations ont montré une meilleure intégration du photovoltaïque dans le micro-réseau. Grâce aux véhicules électriques, dont une partie de V2G, l’autoconsommation est de 87%, contre 50% avant. L’approche permet donc de mieux profiter localement des énergies renouvelables et de minimiser l’impact sur le réseau. Nous avons également constaté la capacité du V2G à diminuer les pics de consommation et à lisser la production d’énergie intermittente, comme le photovoltaïque. Une autre opportunité se trouve dans les services systèmes rendus au réseau. Pour ce faire, de nouveaux acteurs entrent en jeu : les agrégateurs de flexibilité, qui pourront agréger sur plusieurs points du réseau les flexibilités de centaines, voire de milliers de V2G et les vendre sur le marché de l’électricité. Nous avons estimé la valorisation économique d’un véhicule entre 50 et 600 francs/an selon le type de scénario retenu : la maximisation de l’autoconsommation, la minimisation des pics de consommation et de production et les services systèmes.

 

 

Cela veut dire que le conducteur/consommateur pourra gagner de l’argent ?

Oui, selon la situation, le gestionnaire du micro-réseau privé va potentiellement économiser de l’argent et/ou se faire rémunérer. Dans le cas de l’autoconsommation, on gagne sur la facture énergétique en consommant une énergie photovoltaïque locale moins chère que l’énergie soutirée du réseau public. Dans celui du lissage des pics de consommation, on économise sur la facturation de la puissance maximale soutirée au réseau public. La société Swissgrid pourra quant à elle rémunérer les services rendus au réseau, puisqu’une réponse à ses besoins en électricité sera possible : le conducteur/consommateur pourra « retirer » en temps réel sa consommation en stoppant la charge, et à l’inverse injecter de l’électricité sur le réseau. Cette flexibilité pourra être valorisée auprès de Swissgrid, par le biais d’un agrégateur. Il y a clairement une création de valeur autour du V2G. La question est aujourd’hui de savoir comment la partager entre les propriétaires de véhicules ou de flottes de véhicules, les gestionnaires de réseaux, les agrégateurs de flexibilité et les gestionnaires de réseaux bornes de recharge.

 

Quelles sont les limites du V2G ?

La limite principale, outre les aspects économiques, réglementaires et techniques, c’est l’utilisateur. Un des buts du projet pilote SunnYparc est d’ailleurs d’étudier l’acceptabilité de l’approche. L’utilisateur doit y trouver son compte, accepter que le gestionnaire de réseau utilise l’énergie de sa batterie, savoir combien il sera rémunéré ou combien il économisera, mais également accepter que l’utilisation de sa batterie par un système extérieur affecte l’état de charge du véhicule et potentiellement le vieillissement de la batterie par exemple. Car si les propriétaires de véhicules électriques refusent de participer au concept V2G, alors tout ce dont nous venons de parler restera uniquement théorique.

Pour plus d’informations sur les activités du bureau Planair SA
www.planair.ch

 

RegEnergy : le réseau européen pour les énergies renouvelables

RegEnergy est un projet européen, doté d’un budget total de 11,08 millions d’euros, qui vise à accroître l’utilisation des énergies renouvelables dans les régions du nord-ouest de l’Europe. En Suisse, c’est le site Y-PARC* à Yverdon-les Bains qui a été choisi.

Pour le bureau Planair et ses partenaires, il s’agit :

• d’évaluer les impacts d’une importante augmentation de la production photovoltaïque et des besoins énergétiques pour la mobilité sur le réseau électrique,
• d’estimer le potentiel économique de l’intégration de la recharge intelligente combinée avec la technologie V2G (vehicle-to-grid, ou recharge bidirectionnelle) pour la gestion flexible des besoins et ressources au sein d’un micro-réseau,
• d’identifier les différents modèles d’affaires applicables à ces nouveaux usages.

L’objectif est d’initier un projet de démonstration permettant de mettre ces résultats à l’épreuve de la réalité et de les tester à grande échelle.

Le projet pilote et de démonstration SunnYparc a reçu le soutien de l’OFEN. Il est co-financé par le canton de Vaud et la ville d’Yverdon-les-Bains et intègre plusieurs partenaires, dont Yverdon Energies, et les sociétés Green Motion (fournisseur des bornes de recharge bidirectionnelle et du software associé), SEL (Smart energy link – gestion intelligente de l’énergie du microgrid), VGT (Virtual global trading – valorisation des flexibilités locales sur les marchés de l’électricité) et le groupe Renault/entité Mobilize (fournisseur de véhicules électriques et de prototypes V2G).

Pour plus d’informations sur le projet RegEnergy
www.planair.ch/Planair/Representations/RegEnergy

***

*Y-PARC – Swiss Technopole est un parc scientifique et technologique situé à Yverdon-les-Bains. Il se distingue par ses pôles de compétences dans la cybersécurité, les industries de précision et les technologies médicales. Avec plus de 200 entreprises, 1’800 emplois et une superficie de plus de 50 hectares, il est le plus grand du genre en Suisse.

 

Joëlle Loretan

Journaliste

Éolien, solaire thermique et photovoltaïque, pompes à chaleur ou encore batteries de stockage : Marc Ponzio, ingénieur responsable du projet Eco Thierrens, revient sur les démarches qui ont fait de ce quartier du Gros-de-Vaud un pionnier en matière de convergence des énergies renouvelables et d’indépendance énergétique.

 

 

Martin Reid-Jamond.

On peut le lire régulièrement dans la presse : « l’hydrogène, c’est l’énergie du futur ». Tous les pays semblent s’y intéresser de près et mettent en place les uns après les autres des stratégies dédiées à l’hydrogène pour faciliter l’atteinte de la neutralité carbone. Ce vecteur d’énergie pourrait en effet contribuer à décarboner certains secteurs industriels, faire rouler nos véhicules et assurer le stockage de l’électricité. Mais si les technologies hydrogènes semblent prometteuses, il reste encore du chemin à parcourir pour profiter d’un hydrogène renouvelable et à faible teneur en carbone en abondance.

L’hydrogène c’est quoi exactement ?

L’hydrogène est l’élément chimique le plus abondant de l’univers. Par exemple, chaque molécule d’eau est le fruit de la combinaison entre un atome d’oxygène et deux atomes d’hydrogène. On trouve aussi de l’hydrogène dans les hydrocarbures comme le pétrole ou le gaz qui sont issus de la combinaison d’atomes de carbone et d’hydrogène.

Si quelques sources d’hydrogène (à l’état naturel) ont été découvertes dans les fonds marins et également sur terre, comme dans le village malien de Bourakebougou où l’hydrogène naturel est exploité pour fournir de l’électricité, aucune exploitation à grande échelle n’existe à ce jour. L’hydrogène est ainsi toujours associé à d’autres éléments chimiques comme l’oxygène ou le carbone.

Comme l’électricité, le gaz dihydrogène (H₂), ou par abus de langage, tout simplement hydrogène, est donc considéré comme un vecteur énergétique et non une source d’énergie primaire.

Actuellement, l’hydrogène est surtout utilisé comme composant chimique dans différents procédés industriels (raffinage et désulfuration du pétrole, production d’ammoniac, électronique, métallurgie, industrie spatiale, etc.). Mais ce gaz suscite aujourd’hui bien d’autres intérêts par ses propriétés énergétiques remarquables. En effet, par kilo, il contient 2,2 fois plus d’énergie que le gaz naturel, 2,75 fois plus que l’essence et 3 fois plus que le pétrole. L’hydrogène peut donc être utilisé dans de nombreuses applications et, selon l’usage final, être converti en électricité, en chaleur ou en force motrice.

Comment produire de l’hydrogène ?

Si l’hydrogène n’est pas une source d’énergie primaire, la question qui se pose et que nous nous posions déjà en début d’année dans un précédent article sur les avions zéro-émission, c’est de savoir comment est produit l’hydrogène. Car, pour en faire « l’énergie du futur », il faut que le procédé soit peu énergivore et à impact carbone limité, voire nul.

Or à l’heure actuelle, 95 % de la production mondiale d’hydrogène, qui s’élève annuellement à 75 millions de tonnes, provient de la séparation de combustibles fossiles, principalement par vaporeformage de gaz naturel. Un tel procédé représente pour chaque kg de dihydrogène (H₂) produit, 10 kg de CO₂ dégagés. Nous sommes donc là loin de l’énergie du futur. On parle ainsi couramment d’hydrogène gris ou hydrogène fossile pour caractériser cet hydrogène produit à partir des énergies fossiles avec une forte émission de gaz à effet de serre. En captant et en stockant le CO₂ émis lors de la production d’hydrogène, ce dernier devient neutre en carbone et l’on parle alors d’hydrogène bleu ou hydrogène bas carbone. Toutefois le captage et le stockage du CO₂ a un coût, et aujourd’hui, seuls quelques projets pilotes ont été menés dans ce sens. En lieu et place du gaz naturel, l’utilisation du biométhane (méthane issu de la fermentation de la biomasse) constitue aussi une solution pour produire un hydrogène décarboné.

La gazéification permet quant à elle de produire, par combustion, un mélange de carbone (CO) et de dihydrogène (H₂) à partir de charbon (solution qui émet elle aussi beaucoup de CO₂). Là encore, difficile d’y voir l’énergie de demain.

Mais la production d’hydrogène par gazéification peut également se faire à partir de biomasse, comme le bois. Le projet H₂Bois, porté par le Groupe Corbat, spécialisé dans la mise en valeur du bois des forêts jurassiennes, en collaboration avec le bureau d’ingénieurs PLANAIR, vise la mise en service d’une installation produisant de l’hydrogène de qualité mobilité (pouvant également être utilisé dans l’industrie) à partir de résidus de bois. Second du genre en Europe et pionnier en Suisse, ce projet devrait permettre de fabriquer à partir de 2022 l’équivalent de la consommation annuelle de 4’500 voitures, soit 225 tonnes d’hydrogène bas carbone par an. À cela s’ajoutent annuellement 1’500 tonnes de biochar, cette sorte de charbon de bois également issu de la gazéification du bois, qui peut servir dans l’agriculture en agissant comme un puit de carbone.

L’hydrogène peut aussi être produit à partir d’eau et d’électricité, soit par électrolyse de l’eau. L’électrolyseur sépare une molécule d’eau (H₂O) en dihydrogène (H₂) et en oxygène (O). Cette voie est aujourd’hui encore peu répandue (moins de 5% de la production d’hydrogène mondiale) car elle est nettement plus coûteuse (2 à 3 fois plus chère que le reformage du gaz naturel). Et qu’en est-il des émissions de gaz à effet de serre issues du processus d’électrolyse ? Cela dépend bien entendu du type d’électricité utilisé : lorsque l’électricité utilisée dans le processus provient d’une source renouvelable comme l’hydroélectricité, le solaire ou l’éolien, les émissions sont réduites au minimum (0,97kg de CO₂ pour un kg d’hydrogène avec de l’électricité provenant d’éoliennes par exemple). On parle alors ici d’hydrogène vert ou hydrogène renouvelable.

Les promesses de l’hydrogène

Vous l’avez compris, ce n’est pas si simple et surtout avantageux de produire de l’hydrogène renouvelable ou bas carbone. Si les gouvernements et industriels investissent aujourd’hui massivement dans l’hydrogène, c’est donc pour développer cette filière qui présente tant de promesses.

Notre approvisionnement énergétique doit devenir climatiquement neutre avant 2050. Cela implique en particulier de se passer des énergies fossiles. La production d’hydrogène bas carbone ou renouvelable est ainsi vue comme une contribution importante à la décarbonisation de l’économie pour à peu près toutes les applications qui aujourd’hui font appel aux énergies fossiles (transport, industrie lourde, chimie, chauffage, etc.).

Les acteurs du secteur gazier sont particulièrement actifs dans ce domaine et ont pour objectif de remplacer petit à petit le gaz naturel par le biogaz ou l’hydrogène. Les fabricants de chaudières travaillent ainsi au développement de chaudières à hydrogène ou chaudières à gaz compatibles à 100% avec l’hydrogène à l’horizon 2025-2030.

Dans le domaine de la mobilité, alors que l’on parle beaucoup des voitures électriques fonctionnant avec une batterie, la pile à combustible à hydrogène semble elle aussi promise à un bel avenir, en particulier pour les poids-lourds. Les véhicules fonctionnant à l’hydrogène présentent une autonomie plus importante qu’une batterie électrique et le plein est pour ainsi dire aussi rapide que pour un véhicule équipé d’un moteur thermique équivalent. En Suisse, l’association Mobilité H2 Suisse s’engage pour la mise en place d’un réseau de stations-service à hydrogène couvrant l’intégralité du territoire national.

Un autre enjeu important pour la transition énergétique est l’équilibrage entre une production d’énergie toujours plus décentralisée et fluctuante issue des sources renouvelables (eau, soleil ou vent) et la consommation d’énergie. C’est la problématique de la sécurité de l’approvisionnement. Alors que nous avons, aujourd’hui déjà, un déficit de production d’électricité en hiver, et que ce déficit devrait s’accroître encore avec le remplacement de l’électricité d’origine nucléaire par du renouvelable, l’hydrogène a l’avantage de permettre le déphasage saisonnier de la production par rapport à la consommation, sur le modèle d’une batterie géante.

En effet, grâce à l’hydrogène, les surplus d’électricité renouvelable produits en été peuvent être convertis et stockés afin d’être utilisés en différé par exemple au moyen d’une centrale de cogénération (CCF). On parle alors de couplage ou de convergence des réseaux. Comme le souligne l’Association des entreprises électriques de Suisse (AES), « la pièce maîtresse du couplage des secteurs est la liaison entre les secteurs de l’électricité, de la chaleur et des transports via les dispositifs de stockage et les convertisseurs d’énergie. L’électricité peut être ainsi utilisée pour fabriquer du gaz stockable (méthane, hydrogène) et vice-versa ».

On le voit, l’hydrogène peut donc être utilisé comme matière première, comme carburant ou comme vecteur d’énergie et de stockage, et a de nombreuses applications possibles dans les secteurs de l’industrie, des transports, de l’électricité et des bâtiments. Il présente de nombreuses promesses pour concrétiser la transition énergétique, et les gouvernements développent les uns après les autres des stratégies pour devenir leaders dans ce domaine et soutenir leur engagement à atteindre la neutralité carbone.

Encore quelques enjeux à relever

Pour concrétiser ces promesses, quelques obstacles doivent toutefois encore être relevés :

Stockage : l’hydrogène est le gaz le plus léger. Pour l’entreposer, le transporter et le distribuer, il faut soit le liquéfier à une température extrêmement basse (- 253 °C), soit le comprimer à très haute pression (700 bars). Ces opérations sont très énergivores : sa liquéfaction, par exemple, consomme 10 à 13 kWh d’électricité par kg.

Pertes de rendements : la transformation d’électricité renouvelable excédentaire en hydrogène pour le stockage, puis la transformation de l’hydrogène en électricité pour une utilisation ultérieure (power-to-gaz-to-power) présente par exemple des pertes de rendements de l’ordre de 70% à 75%, selon une note de l’Agence de la transition écologique en France. Ainsi, pour produire un kg d’hydrogène, il faut 58.7 kWh d’électricité, mais l’énergie électrique qui en résulte n’est que de 13.4 kWh comme le montre le graphique ci-dessous.

Sécurité : La molécule d’hydrogène étant de très petite taille et de faible viscosité, elle présente une propension à fuir plus importante en comparaison à d’autres gaz combustibles. L’hydrogène présente également une probabilité d’inflammation plus élevée que celle du propane ou du gaz naturel, même sans présence de flamme ou d’étincelle. La sécurité d’utilisation de l’hydrogène est donc un enjeu important à maîtriser, ce qui est bien entendu le cas pour ses différentes applications existantes. Dans le domaine de la mobilité par exemple, l’homologation des réservoirs à hydrogène est très sévère et dépend de plusieurs cycles de tests comprenant des tirs à balles réelles auxquels ces derniers doivent résister.

L’hydrogène, énergie d’avenir… depuis longtemps

En 1874, Jules Vernes prédisait dans son roman L’Île mystérieuse, que l’eau serait un jour employée comme combustible, « que l’hydrogène et l’oxygène, qui la constituent, utilisés isolément ou simultanément, fourniront une source de chaleur et de lumière inépuisables et d’une intensité que la houille ne saurait avoir ».

Cela fait donc près de 150 ans que l’on parle de l’hydrogène comme une « énergie d’avenir ». Les moyens mis sur la table aujourd’hui par les gouvernements et les industriels pour le développement des technologies hydrogène doivent donc permettre de relever les enjeux mentionnés plus haut afin que l’hydrogène devienne, enfin et pour de bon, un vecteur énergétique renouvelable et abondant, une « énergie d’aujourd’hui ».

D’importants travaux de recherche sont lancés à travers le monde dans le but d’atteindre de bons rendements de conversion. On s’intéresse également à la production d’hydrogène par des bioprocédés, dits de troisième génération (bio-)photolyses de l’eau permettant de produire de l’hydrogène à partir de la lumière du soleil, ou via l’utilisation de certaines microalgues et cyanobactéries). On s’intéresse aussi à l’exploitation de l’hydrogène à l’état naturel, non plus cette fois comme un vecteur énergétique, mais comme une source d’énergie primaire.

Le temps presse pour atteindre la neutralité carbone. Nous verrons ces prochaines années si l’hydrogène fait effectivement partie des solutions pour y parvenir.

 

Hervé Henchoz

Rédacteur