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Réseaux de chaleur, autoconsommation, projets intégrés au territoire, ou encore au bâtiment, etc., nombreux sont les projets encourageant la production et la consommation d’énergies renouvelables qui pourraient être répliqués à grande échelle. En ouverture de ce dossier dédié aux énergies renouvelables, Construction21 vous partage sa sélection de projets inspirants tirés de sa base de données. Ces bâtiments, quartiers et infrastructures particulièrement à la pointe sur l’usage des énergies renouvelables, de tous horizons, vous permettront de dresser un tableau complet (mais non exhaustif !) des possibilités qui existent déjà.

Les énergies renouvelables pour gagner en autonomie énergétique

Les énergies renouvelables sont un levier indéniable pour gagner en autonomie énergétique. Elles permettent de sécuriser l’approvisionnement et de ne plus dépendre des évolutions des prix du marché. Voici cinq exemples de bâtiments, infrastructures ou quartiers autonomes grâce aux énergies renouvelables.

Modular Office Renovation Prototype

Ce bâtiment tertiaire situé aux Pays-Bas a été conçu selon les principes de modularité et de circularité, avec pour objectif de faire office de démonstrateur de ce que pourraient être les bureaux de demain. La production en énergie renouvelable sur site est assurée par du solaire photovoltaïque, du solaire thermique, ainsi qu’une pompe à chaleur. Des batteries PCM sont également présentes pour réguler l’énergie produite par la pompe à chaleur. Le projet utilise un système hybride AC/DC (la partie DC comprend notamment le photovoltaïque et le stockage tandis que la partie AC comprend, entre autres, la gestion centralisée de l’énergie). Au total, la production renouvelable couvre 137% des besoins énergétiques du bâtiment. 

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Eco-rénovation du siège de KTR France 

KTR est un groupe allemand spécialisé dans la transmission mécanique. En 2017, le groupe a acquis un bâtiment à l’ouest de Lyon afin d’en faire son nouveau siège français. Le groupe a souhaité que celui-ci soit à l’image de ses valeurs, c’est-à-dire tourné vers l’innovation et le bien-être des collaborateurs. La rénovation du bâtiment, qui datait des années 70, avait pour objectif de réaliser un bâtiment qui produit plus d’énergie qu’il en consomme. Le pari est réussi : grâce à l’utilisation du solaire thermique, du solaire photovoltaïque, de la géothermie et d’une PAC, la production d’énergie renouvelable couvre 160% des besoins énergétiques du bâtiment. Le bâtiment est également équipé d’un système permettant de stocker l’énergie thermique dans la roche et d’une batterie de stockage alimentée par le photovoltaïque.

Plus d’informations sur l’éco-Rénovation siège de KTR France

Greencity 

Le quartier Greencity se situe en Suisse, en périphérie de Zurich. Les porteurs du projet ont souhaité construire un quartier basé sur la participation des différents acteurs et l’intégration à la ville existante, dans le respect des principes du développement durable. Greencity s’inscrit dans la démarche Société à 2000 watts dont l’objectif est de diviser par 3 la consommation d’énergie moyenne par habitant et par 8 les émissions de gaz à effet de serre. Le chauffage et le refroidissement du quartier sont couverts à 100% par les énergies renouvelables  : PAC, géothermie et solaire photovoltaïque. Du biogaz est utilisé pour compléter en cas de pic de demande.

Découvrir le quartier Greencity

La centrale photovoltaïque de l’Hôtel des Postes de Nantes

Composée de 715 panneaux, cette centrale photovoltaïque occupe 1400 m² du toit de l’Hôtel des Postes. 95% de l’énergie produite est consommée sur place. L’objectif derrière l’installation de la centrale était notamment de trouver un modèle économique et juridique viable autour de l’autoconsommation, qui pourrait être répliqué sur d’autres bâtiments du groupe. Le modèle retenu est le suivant : Poste Immo met la centrale à disposition des occupants du bâtiment contre une redevance. Ce projet montre également qu’il est possible d’installer une centrale photovoltaïque sur du patrimoine bâti, en centre-ville.

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Le réseau de chaleur autonome du quartier du boulevard du Suchet 

Ce réseau de chaleur, qui se situe dans le 16ème arrondissement de Paris, assure le chauffage de 4 immeubles d’habitation et d’une crèche. Les installations du réseau sont souterraines : une chaufferie biomasse composée de 6 chaudières de 135 KW fonctionnant aux granulés bois est placée dans les sous-sols d’un des immeubles. Complétée par une chaufferie gaz de 2 MW, elle alimente une boucle d’eau chaude souterraine de 300 m qui vient chauffer les bâtiments concernés. Les deux chaufferies sont automatisées : elles peuvent ainsi être pilotées à distance. L’objectif du projet était de proposer un modèle de réseau à même de satisfaire des utilisateurs avec des besoins différents (logements / crèche) tout en sécurisant l’approvisionnement énergétique.

Plus d’informations sur ce réseau de chaleur autonome

Combiner les énergies renouvelables

De nombreux projets font le choix de combiner les différents types de production d’énergie renouvelable afin d’optimiser et de tirer le meilleur parti possible de chacun d’entre eux. Les trois projets qui suivent donnent un aperçu des possibilités de combinaison.

La Maillerie

Le quartier de La Maillerie se situe dans la commune de Villeneuve-d’Ascq, en périphérie de Roubaix. Cette commune porte les traces d’un passé industriel : le projet de La Maillerie prend place sur un ancien site logistique du groupe 3 SUISSES. Un grand travail a été réalisé sur la production et l’approvisionnement en énergie renouvelable : PAC réversible, batteries à eau chaude à venir sur les roof-top, installation de 3 éoliennes en toiture du programme, installation d’une centrale photovoltaïque de plus de 700 m² sur le toit d’un des bâtiments, et enfin extension du réseau de chaleur alimenté par un incinérateur d’ordures ménagères situé à Halluin ainsi que par une chaufferie bois qui utilise les procédés biomasse.

Découvrir comment le quartier combine les énergies renouvelables

Nanterre Cœur Université

Le projet d’aménagement Nanterre Cœur Université s’inscrit dans la ZAC Seine Arche, Paris-la-Défense Aménagement, dont l’objectif est de recréer de l’unité urbaine dans un territoire morcelé. Nanterre Coeur Université présente une particularité énergétique unique en France : c’est le double smart-grid de France, à la fois smart thermique et smart électrique. Le smart thermique assure le chauffage et le refroidissement des différents bâtiments, tandis que smart électrique permet de produire une partie de l’électricité nécessaire au fonctionnement du réseau. Le réseau est alimenté par 5 sources d’énergie renouvelable : le photovoltaïque, la géothermie, l’aérothermie, la biomasse et enfin la récupération de la chaleur des eaux usées. Grâce au pilotage numérique du réseau, la production d’énergie peut être adaptée en temps réel à la consommation. Un article au sujet de ce projet est prévu dans le présent dossier.

En savoir plus sur le projet Nanterre Coeur Université et sur son double smart grid

Internat Les Blés en Herbe du lycée Xavier Bernard

Les Blés en Herbe est l’internat du lycée agricole régional Xavier Bernard, à Rouillé. Le bâtiment a été conçu selon une démarche de sobriété et de frugalité. Il bénéficie ainsi d’une conception bioclimatique (matériaux biosourcés et recyclés, contrôle de la lumière zénithale, puits climatique) qui lui permet d’obtenir de très bonnes performances énergétiques (consommation d’énergie primaire de 3,90 kWhep/m2.an, soit une étiquette DPE A). Les énergies renouvelables occupent également une place importante dans le projet : le chauffage du bâtiment est alimenté par une chaufferie bois présente sur le site du lycée et l’électricité est produite à partir d’une installation photovoltaïque et d’une micro-éolienne insérée en toiture.

Découvrir l’internat Les Blés en Herbe

Les énergies renouvelables pour répondre aux enjeux des territoires

Verdissement des territoires, mobilité, approvisionnement local, valorisation de l’économie locale et du territoire, etc. : les énergies renouvelables peuvent répondre à de nombreux enjeux territoriaux, comme le montrent les 5 exemples qui suivent.

La solarisation de la métropole de Saint Etienne

La métropole de Saint-Etienne, déjà engagée sur la voie de la transition énergétique via la démarche TEPOS, a décidé d’équiper 150 bâtiments de son territoire avec des panneaux solaires, pour une surface totale d’occupation de plus de 200 000 m². La production attendue correspond à la consommation électrique (hors chauffage) de 12 000 logements. Elle servira notamment à alimenter en électricité le stade Geoffroy-Guichard, le Musée d’art moderne, l’Opéra ou encore des bâtiments scolaires et sportifs. L’énergie produite sera également un levier de développement de l’écomobilité dans la métropole : les tramways seront alimentés en énergie photovoltaïque.

Plus d’informations sur la démarche de la métropole de Saint-Etienne

Production de Gaz Vert à partir de la STEP du REYRAN

Cette unité de production de gaz vert installée près de Fréjus, aux bords du Reyran, valorise les boues de la station d’épuration locale. Le projet permet à la Communauté d’Agglomération Var Esterel Méditerranée de développer une démarche d’économie circulaire sur son territoire et de mettre en avant des ressources locales via la réutilisation de déchets. L’unité produit environ 8 GWh par an, ce qui devrait permettre d’alimenter environ 700 foyers en hiver. Ce premier équipement a fait émerger un projet de station de gaz naturel et bioGNV, qui pourrait répondre aux enjeux d’éco-mobilité du territoire.

Découvrir l’unité de production de gaz vert du Reyran

Bornes de recharges hydrogène de Atawey

Cette station hydrogène conçue par Ataway se situe dans le Morbihan, près de Vannes. Son fonctionnement est simple : elle est connectée à un bâtiment producteur d’énergie renouvelable, ici le siège de Morbihan Énergies, qui produit de l’éolien et du solaire photovoltaïque. Le surplus d’énergie produit par le bâtiment est stocké dans la station grâce à l’hydrogène, permettant ainsi aux usagers de bénéficier d’une source d’énergie verte pour leurs véhicules. Le système peut être piloté à distance afin d’optimiser les échanges énergétiques entre le bâtiment et les bornes de recharge. La station peut donc s’adapter aux variations de production du photovoltaïque et de l’éolien.

 En savoir plus sur ces bornes de recharge hydrogène

Station bioGNV des Monts du Lyonnais

La station bioGNV de la communauté de communes des Monts du Lyonnais montre que les énergies renouvelables répondent également aux enjeux des territoires ruraux. Dans le cas présent, la station bioGNV permet d’assurer une offre de mobilité verte, de développer l’autonomie énergétique du territoire, de valoriser les agriculteurs via la méthanisation, d’intégrer les entreprises locales dans la démarche, etc. Elle approvisionne quotidiennement 10 poids lourds (notamment des bennes à ordure et des transporteurs locaux) et une dizaine de véhicules légers. Modulable, elle pourra être agrandie en fonction des besoins du territoire.

En savoir plus sur la station bioGNV des Monts du Lyonnais

Le Chauffage Urbain de Grenoble-Alpes Métropole

Le réseau de Chauffage Urbain de Grenoble-Alpes Métropole est le 2ème réseau le plus important en France après celui de Paris, et le premier smart grid thermique de France. Dès 2019, 79% du mix énergétique utilisé par ce réseau provenait d’énergies renouvelables et de récupération. En effet, il permet de mobiliser des gisements d’EnR difficiles d’accès ou d’exploitation, tels que les biocombustibles, les ordures ménagères, les farines animales, le bois, et la chaleur de récupération. Ces combustibles produisent alors de la chaleur sous forme de vapeur ou d’eau surchauffée, qui alimente un réseau primaire de canalisation de 177km. 

En savoir plus sur le réseau de chaleur de Grenoble

Réseau de chaleur de Mijnwater

Le réseau de chaleur de Mijnwater a été mis en place en 2019 dans la ville de Heerlen, aux Pays-Bas. Le projet permet au territoire de tirer parti d’un espace abandonné, une ancienne mine, pour produire une énergie renouvelable locale grâce à la géothermie. La mine a été équipée d’un réseau de chaleur et de froid de cinquième génération. Le réseau alimente aussi bien des logements sociaux ou des établissements scolaires que des supermarchés ou des bureaux. Ce projet se pose comme modèle pour tous les anciens territoires miniers (nombreux en Europe) qui voudraient se lancer dans la production d’énergie renouvelable locale.

Plus d’informations sur le fonctionnement du réseau de chaleur.

Article signé Manon Salé, Construction21 – La Rédaction

Source : Construction21 France