Penser dès aujourd’hui les écoquartiers de demain

Pour atteindre les ambitions du gouvernement en matière d’empreinte carbone d’ici 2050, il faut dès maintenant fixer la neutralité carbone comme objectif pour les bâtiments et quartiers qui seront développés dans les années à venir. Parallèlement, il faut poursuivre l’assainissement énergétique du parc immobilier existant, déployer la production d’énergie renouvelable locale, favoriser l’autoconsommation en combinant différentes sources d’énergie renouvelables, et surtout trouver des solutions pour leur stockage.

L’intégration de panneaux solaires photovoltaïques est-elle à prendre en considération dès la phase de conception ?

Les panneaux photovoltaïques et solaires thermiques sont la norme dans tous les quartiers conçus au Luxembourg. Mais au-delà de leur installation, nous devons avant tout adopter des mesures passives : orienter les bâtiments de sorte à réduire leur besoin énergétique, penser les ouvertures de manière à optimiser l’utilisation de l’énergie du soleil et prévoir des hauteurs de toiture adaptées afin d’éviter des situations d’ombrages.

Urbanistes et énergéticiens doivent coopérer pour concilier bien-vivre et consommation énergétique raisonnée, avec l’objectif commun d’une société zéro carbone.

Sachant que les quartiers que nous concevons aujourd’hui seront construits d’ici 2035-2045, nous devons dès maintenant définir la neutralité carbone comme standard si nous souhaitons respecter les engagements du gouvernement en termes d’impact carbone (selon le Plan national intégré en matière d’énergie et de climat PNEC : - 55 % d’ici 2030 et la neutralité d’ici 2050).

Quelles sont les autres sources d’énergies renouvelables à considérer ?

La géothermie constitue une source de chaleur intéressante, car la Terre a une température constante tout au long de l’année. En hiver, où l’utilisation du chauffage est accrue, l’air ambiant est bien sûr très froid et donc une pompe à chaleur utilisant l’air comme source aura une efficacité moindre que la géothermie.

En plus d’augmenter l’efficacité des pompes à chaleur, la géothermie peut être utilisée comme solution de stockage saisonnier, car il est possible d’injecter la chaleur produite en été dans les sondes géothermiques pour l’extraire en hiver.

Il n’est pas ignoré que le stockage de l’énergie renouvelable est le plus grand défi de la transition énergétique. Le surplus d’électricité produit par les panneaux photovoltaïques ou les éoliennes sera au cœur des préoccupations européennes à l’avenir. Ce surplus d’électricité peut être transformé en hydrogène ou en chaleur via des pompes à chaleur, mais il n’existe pas encore de système de stockage à grande échelle au Luxembourg. Il en va de même pour la chaleur. Et c’est là que la géothermie peut avoir son rôle à jouer.

Quelle est la place de la biomasse dans les quartiers du futur ?

La biomasse est un sujet controversé.

Certains sont d’avis que le bois est une source d’énergie renouvelable, encore plus si on brûle un matériau en fin de cycle comme des déchets de scierie. La biomasse est également considérée comme zéro carbone.

Ses détracteurs pensent que brûler de la biomasse, c’est brûler les nutriments qu’elle contient au lieu de rendre ces ressources au cycle biologique, donc à la nature. Pourtant, ceci est possible grâce à la gazéification/pyrolyse, un procédé produisant de l’énergie qui permet à la majorité des nutriments (ainsi qu’au CO2) de rester dans la cendre (biochar), laquelle peut être utilisée comme engrais, fermant ainsi le cycle. Le Luxembourg dispose d’une petite installation à Strassen, la plus grande en Europe se trouvant actuellement à Stockholm.

D’autres critiques sont liées à l’émission de CO2 et des particules fines, ce qui peut être néfaste pour la santé humaine et le fait que le chauffage au bois demande une certaine logistique et beaucoup d’espace car des zones doivent être aménagées pour sa livraison.

La tendance actuelle est de s’écarter des chaudières à biomasse pour les nouveaux quartiers et de la réserver au remplacement des chaudières à gaz dans des réseaux urbains existants.

Notre réseau électrique est-il un smart grid ?

Actuellement en Europe, nous n’avons pas vraiment de smart grid. Notre réseau a initialement été conçu pour transporter l’électricité des centrales de production aux ménages et industries.

Aujourd’hui, le courant va dans les deux sens. Les parcs éoliens au Nord ou les centrales photovoltaïques au Sud peuvent causer des congestions locales et mener à des prix d’électricité négatifs en cas de forts surplus. Les contraintes techniques liées sont très grandes.

L’électrification des consommateurs est capitale, mais il ne faut pas oublier d’investir intensément au préalable dans notre réseau. Notre consommation de gaz et de pétrole par habitant est importante et la transférer sur le réseau électrique représente un défi.

Le déploiement d’un smart grid est une priorité pour l’Union européenne, à travers le « Trans-European Networks for Energy ». D’ici 2024, 77 % des consommateurs européens auront un « smart meter » pour l’électricité, 44 % pour le gaz.

Quel est le potentiel pour le déploiement d’installations photovoltaïques au Luxembourg ?

Pour les petites installations, un cadastre solaire national est déjà disponible sur le Géoportail et montre les toitures disponibles ainsi que leur performance énergétique.

Certaines communes vont plus loin et proposent à leurs habitants, grâce à des logiciels GIS (Geographic Information System), des informations détaillées sur l’ombrage, les coûts d’investissement et la rentabilité par maison.

Des subsides nationaux et communaux sont également en place pour inciter les 90 % de la population qui ne produisent pas leur propre électricité à sauter le pas.

Pour les grandes installations, le 4^e appel d’offres lancé par le gouvernement a été clôturé le 15 février 2022. Le premier a été lancé en 2018. Ces appels d’offres permettent de donner un cadre légal attractif aux projets de grandes envergures qui concernent surtout les industriels possédant de grandes toitures. De 2019 à 2020, la puissance installée a ainsi augmenté de 40 %.

Ces appels d’offres sont très importants pour déployer rapidement ces projets de grandes envergures et capitaliser toutes nos toitures vides, nos soi-disant « low-hanging fruits ».

Quel est le potentiel en termes de géothermie ?

Au Luxembourg, 1 % de la consommation de chaleur/froid est produit grâce aux sources géothermiques. L’objectif est de multiplier cette valeur par 20 (à 180 GWh) principalement avec de la géothermie à faible profondeur. Le sud du Luxembourg a également un potentiel intéressant en géothermie de moyenne profondeur, mais des études au cas par cas devront déterminer leur faisabilité respective.

Toutefois la géothermie n’est qu’une partie de la solution. Il faut une combinaison de différentes sources d’énergie renouvelable.

Que pouvons-nous encore améliorer ?

Tout d’abord, la production locale d’énergie renouvelable reste encore à améliorer (géothermie, solaire thermique, éolien, …). Aujourd’hui, la grande majorité de notre électricité/énergie est importée.

Bien sûr, la grande industrie a un très grand rôle à jouer en termes de décarbonisation, mais elle n’est pas comptabilisée dans les objectifs du PNEC, car les grands pollueurs sont soumis au ETS (Emissions Trading Systems).

Nous devons travailler sur la rénovation énergétique du parc immobilier existant. Bien que la hausse actuelle et future du prix de l’énergie pèse sur l’industrie et les ménages, elle représente un fort argument pour encourager l’efficacité énergétique et la production décentralisée d’énergie renouvelable.

Il est de plus en plus rentable d’isoler sa toiture, de remplacer sa chaudière à gaz ou d’installer des panneaux solaires, surtout avec les subsides mis à disposition.

Au vu de l’augmentation actuelle du prix de l’énergie, il est particulièrement opportun de considérer ces solutions d’optimisation.

Mélanie Trélat
Article paru dans le NEOAMAG#45
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