Intégrer les énergies renouvelables aux bâtiments résidentiels
La décarbonisation des bâtiments résidentiels, c’est-à-dire l’abandon des combustibles fossiles, sera l’un des plus grands défis énergétiques des prochaines décennies. «Plus de la moitié de la consommation annuelle d’énergie des ménages est liée au chauffage et à la climatisation», fait remarquer le coordinateur du projet RESHeat(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), Paweł Ocłoń, de l’université de technologie de Cracovie(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), en Pologne. «Environ 75 % de l’énergie utilisée pour le chauffage domestique et l’eau chaude sanitaire est encore produite à partir de combustibles fossiles.»
Des systèmes de chauffage et de refroidissement alimentés par des énergies renouvelables
Une solution à fort potentiel pourrait consister à équiper les bâtiments résidentiels de technologies de chauffage et de refroidissement renouvelables, telles que des chaudières à biomasse et des systèmes de chauffage solaire, capables de stocker l’énergie en vue d’une utilisation ultérieure. Le projet RESHeat, financé par l’UE, entendait contribuer à cette évolution vers des technologies d’énergie propre et renouvelable en démontrant leur faisabilité dans des environnements résidentiels. Le projet a pour ce faire réuni huit partenaires de quatre pays européens, dont des universités, des entreprises technologiques et des institutions du secteur public. Il a conçu un système de chauffage et de refroidissement dont l’énergie solaire est la principale source d’énergie renouvelable. Le système intègre des capteurs solaires sous vide à haut rendement avec des miroirs qui suivent le soleil et des panneaux photovoltaïques-thermiques (PVT), qui produisent simultanément de l’électricité et de la chaleur. «Ces technologies sont conçues pour capter de manière efficace de l’énergie pendant les périodes de haute disponibilité solaire», explique Paweł Ocłoń. «L’énergie thermique excédentaire collectée en été est ensuite stockée dans des réservoirs de chaleur souterrains et utilisée plus tard pendant la saison hivernale.» L’unité principale de chauffage et de refroidissement du système RESHeat consiste en une pompe à chaleur à double source qui s’adapte aux besoins saisonniers, fournissant de la chaleur en hiver et du froid en été.
Intégration aux systèmes de chauffage en place
Ce système a été testé sur trois sites de démonstration, deux en Pologne (Cracovie et Limanowa) et un en Italie (Palombara Sabina, région du Latium). Les installations en Pologne étaient composées de systèmes de chauffage et de préparation d’eau chaude. En Italie, en raison du climat méditerranéen plus chaud, le système RESHeat a été étendu au refroidissement des locaux. «Les immeubles résidentiels que nous avons pilotés ont été construits en 1980, 2013 et 2017», explique Paweł Ocłoń. «Nous voulions faire la preuve que les systèmes d’énergie renouvelable pouvaient être intégrés aux systèmes de chauffage existants.» Le projet a démontré que des capteurs solaires qui suivent le soleil pouvaient fonctionner même en hiver. Selon Paweł Ocłoń, les solutions flexibles de ce type offrent un grand potentiel de soutien au chauffage à l’aide d’énergies renouvelables. Après une année complète de fonctionnement, le projet a pu démontrer que, dans certains cas, le système pouvait répondre à 90 % de la demande annuelle de chaleur d’un bâtiment à l’aide de sources renouvelables(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre).
Moderniser les bâtiments et réduire les émissions
Le principal enseignement du projet RESHeat est qu’il est possible de chauffer des bâtiments résidentiels à l’aide d’énergies renouvelables, sans avoir recours au gaz ni au charbon. Le système pilote a permis de combiner des panneaux solaires, des pompes à chaleur intelligentes et des systèmes de stockage de chaleur souterrains dans le cadre d’une solution propre et efficace. Les progrès réalisés s’inscrivent parfaitement dans le cadre des stratégies de l’UE, telles que le pacte vert pour l’Europe(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) et l’initiative vague de rénovation(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), qui vise à moderniser les bâtiments et à réduire les émissions. «La clé de cette entreprise est le stockage de l’énergie électrique», ajoute Paweł Ocłoń. «L’énergie renouvelable fluctue (en fonction des conditions météorologiques, par exemple), le stockage est par conséquent essentiel.» Les entreprises finlandaises et polonaises partenaires du projet vont à présent collaborer à augmenter la production, dans le but de commercialiser les systèmes RESHeat. Le logiciel de conception RESHeat est en cours de préparation pour le marché.
