D’ici à 2030, les deux tiers de la population mondiale habiteront en ville, soit près de 6 milliards d’êtres humains. Conséquence de cet engouement massif pour la vie citadine : certaines agglomérations risquent de se retrouver sous perfusion d’eau, de nourriture mais aussi d’énergie… « En France l’ensemble des bâtiments du tertiaire et de l’habitat résidentiel représente déjà 45 % de la consommation totale d’énergie primaireFermerForme d’énergie disponible dans la nature ne nécessitant aucune transformation pour être exploitée du pays », explique Christophe Ménézo, professeur à l’université de Savoie Mont-Blanc rattaché à la section Bâtiments solaires de la Fédération de recherche sur l’énergie solaire (Fédésol)1. À l’échelon mondial, le besoin en énergie des bâtiments est assuré à 87 % par des ressources fossiles carbonées (pétrole, gaz, charbon…), la quasi-totalité d’entre elles étant engloutie dans le chauffage, le refroidissement et l’alimentation en électricité de nos édifices.

Des édifices à énergie positive

Comment dès lors faire face à l’urbanisation galopante ? Notre salut pourrait venir de l’exploitation in situ d’énergies renouvelables comme le rayonnement solaire. La dernière directive européenne fixant les objectifs énergétiques pour le secteur du bâtiment s’inscrit d’ailleurs dans cette démarche. Celle-ci prévoit que toute nouvelle construction érigée après le 1^er janvier 2020 soit à énergie positive, autrement dit qu’elle produise plus d’énergie qu’elle n’en consomme.

L’interconnexion, gage de succès

En milieu urbain, l’interconnexion est certainement la meilleure alliée de l’énergie solaire. Parce que cette dernière n’est disponible qu’en journée, elle est souvent qualifiée d’intermittente. Il faut donc pouvoir stocker l’énergie solaire ou la convertir en d’autres vecteurFermerMéthode permettant de transporter de l’énergie d’un endroit à un autre à haut contenu énergétique (électricité, hydrogène, gaz) pour limiter au minimum le gaspillage de la ressource. Autre possibilité, à la fois simple et économique : redistribuer l’énergie solaire en temps réel vers les bâtiments qui en ont le plus besoin. « Pour cela, chaque édifice doit être envisagé comme le nœud actif d’un système énergétique englobant le quartier, voire la ville tout entière », poursuit l’enseignant-chercheur.
 

A La Confluence, le surplus d’électricité produit sera redirigé vers la flotte de véhicules électriques en libre-service.

A La Confluence, le surplus d’électricité produit sera redirigé vers la flotte de véhicules électriques en libre-service.

L. DANIERE/SPL LYON CONFLUENCE

L. DANIERE/SPL LYON CONFLUENCE

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Un potentiel mal connu

Pour généraliser l’utilisation de l’énergie solaire à l’ensemble de la ville et de ses usages, il est fondamental de connaître la quantité et la qualité de la ressource disponible. Or c’est encore loin d’être le cas. En ville, de nombreux facteurs comme la pollution atmosphérique ou le phénomène des îlots de chaleur engendrent une baisse de rendement et un vieillissement prématuré des panneaux solaires. Les jeux d’ombre entre bâtiments de hauteur différente privent quant à eux les panneaux solaires d’une partie du rayonnement direct. Des outils de modélisation prenant en compte ces phénomènes sont ainsi à l’étude pour évaluer avec précision le potentiel de production de l’énergie solaire en zone urbanisée. Si l’autonomie énergétique des villes ne semble pas pour demain, tant les défis qu’il reste à relever sont nombreux, Christophe Ménézo voit tout de même l’avenir avec optimisme : « Combiné ou converti en d’autres vecteurs énergétiques tels que l’hydrogène ou le méthane issu du traitement des effluents urbains, le solaire sera en mesure d’alimenter à la fois les bâtiments et les transports, ce qui en fait une pièce maîtresse de la transition vers la ville durable. »