Bâtiments à énergie positive et réseau électrique

Par Yves Barlier - Chef du pôle régulation Enedis

Cet exposé est issu de la conférence « Réglementation 2020 » de la Journée EnerJmeeting 2017 qui a réuni plus de 1500 prescripteurs au Palais Brongniart le 23 février 2017.

Photo de Yves Barlier intervenant …

Un BEPOS a des besoins de consommation qui varient selon l’heure de la journée, les jours de la semaine, la saison, le climat.
Une production d’énergies renouvelables associée au BEPOS dépend de sa source naturelle, qu’il s’agisse du soleil, du vent, de l’hydraulique, de la biomasse ou encore de la géothermie.

En partant de l’exemple d’un BEPOS avec production photovoltaïque (PV), source d’énergie renouvelable facilement accessible en ville, on constate qu’un des enjeux porte sur l’adéquation entre les besoins de consommation du bâtiment et la production PV.
Exemple sur une semaine :

Un bâtiment à usage tertiaire ou commercial va consommer les jours de semaine essentiellement dans la journée. La production PV est donc en phase avec les besoins de consommation. Si la puissance maximale du PV est adaptée à la consommation du bâtiment dans la journée, l’autoconsommation sera maximale et l’injection sur le réseau minimale. Le week end par contre, la consommation sera faible alors que l’injection sur le réseau sera forte.

Pour un bâtiment à usage résidentiel, la pointe de consommation se situe en soirée, donc hors période de production PV. A moins d’installer une faible puissance de PV, l’injection sera forte les jours de semaine.
Exemple sur une journée :

Le réseau électrique permet de mutualiser les besoins de consommation et la production locale. Il collecte ainsi la production locale pour la redistribuer vers les consommateurs les plus proches. A l’échelle d’un quartier, la mutualisation entre des BEPOS à usage tertiaire, commercial, résidentiel permet de maximiser l’usage local de la production PV. Cette mutualisation permet d’optimiser l’implantation de la production PV en fonction de l’orientation des toitures, de leur inclinaison, des ombres…

C’est bien l’objectif visé par les pouvoirs publics : l’article 8 de la loi relative à la transition énergétique pour une croissance verte précise que « cette production peut être localisée dans le bâtiment, dans le même secteur ou à proximité de celui-ci ».

Un BEPOS n’est donc pas un bâtiment autonome en énergie, un BEPOS s’inscrit dans un territoire et c’est à l’échelle d’un territoire qu’il faut en apprécier sa valeur, grâce au réseau électrique. L’article 2 du décret du 21 décembre 2016 relatif aux constructions à énergie positive et à haute performance environnementale précise bien que le seuil du bilan énergétique définissant le BEPOS « peut être modulé en fonction de la localisation, des caractéristiques et de l’usage de la construction ».

Pour un BEPOS, l’intérêt du réseau est renforcé par l’intermittence de certaines énergies renouvelables. En reprenant l’exemple du PV, on constate qu’un autre enjeu porte sur le besoin de puissance 24h sur 24, 365 jours par an, pour garantir la couverture des besoins d’énergie électrique du bâtiment.
Exemples de production PV sur 3 journées.

Quelle que soit la production PV, le réseau apporte automatiquement le complément d’énergie nécessaire aux besoins de consommation. Les journées de passages nuageux sont les plus délicates car la production PV est alors très variable. Le réseau apporte une puissance garantie en adaptant en permanence l’acheminement d’énergie d’autres sources de production, qui peuvent être aussi de sources d’énergie renouvelable comme l’éolien ou l’hydraulique.

Si le dimensionnement de la production est supérieur aux besoins de consommation, le BEPOS sera régulièrement injecteur d’énergie sur le réseau et des renforcements de celui-ci pourront être nécessaires. De ce point de vue, l’insertion d’un BEPOS sera plus facile en zone urbaine, où la consommation est forte, qu’en zone rurale, où la consommation est plus faible.

Si le dimensionnement de la production est adapté à la consommation, l’impact du BEPOS sur le réseau peut être neutre en évitant les pointes trop fortes d’injection de production sur le réseau.

Cet impact peut même être positif si sont mis en œuvre des moyens de flexibilité de la consommation (à la hausse ou à la baisse) et de la production (réduction) voire du stockage, permettant de synchroniser la production locale avec la consommation locale. On efface alors non seulement les pointes d’injection de production sur le réseau mais aussi les points de soutirage de consommation sur le réseau.

Le compteur communicant Linky permettra de fournir toutes les données nécessaires à la gestion locale de l’énergie.

Le réseau électrique permet au BEPOS de s’intégrer dans le territoire. Il permet l’optimisation collective en mutualisant les besoins et la production, et cela aux différents niveaux territoriaux. Il apporte une puissance garantie en permanence et sécurise ainsi l’alimentation électrique du BEPOS. Son coût peut être maitrisé en optimisant les dimensionnements des installations puis leur utilisation.

Le réseau électrique est ainsi facteur de solidarité au sein d’un territoire et au-delà entre territoires.

Par Yves Barlier
Chef du pôle régulation Enedis

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