Des solutions polyvalentes en vue de la décarbonisation

Interview Des solutions polyvalentes en vue de la décarbonisation

Dans cette interview, Adrian Altenburger, chef de l’institut et responsable de cours à la Haute école de Lucerne, parle des nombreuses possibilités et de l’utilisation judicieuse des énergies renouvelables en Suisse.

Interview: Pascal Grolimund, Otto Fischer AG

Les modules solaires existent depuis plus de 60 ans. Qu’est-ce qui a changé dans ce domaine depuis?

Après tout, le photovoltaïque est issu de l’aéronautique. Cependant, en raison des coûts élevés d’un système photovoltaïque, il n’a pas été intéressant pendant longtemps d’utiliser cette technologie pour les bâtiments: il y a 20 ans, les coûts de production étaient encore bien supérieurs au tarif du réseau, soit environ 80 centimes par kilowattheure. Par conséquent, l’énergie solaire thermique, c’est-à-dire la production d’eau chaude au moyen de capteurs solaires, était beaucoup plus populaire. Lorsque les prix des modules photovoltaïques ont commencé à baisser, cela a soulevé la question de savoir comment utiliser l’énergie solaire désormais disponible sous forme d’électricité bon marché parce que l’électricité photovoltaïque est plus polyvalente que la chaleur solaire. Elle peut être utilisée pour alimenter tous les appareils électroménagers, l’éclairage et les pompes à chaleur. Par la suite, le photovoltaïque a également reçu une nouvelle impulsion en rapport avec la possibilité des Groupements d’autoconsommation (GAC) qui existent depuis 2018. En effet, une grande partie de l’électricité produite peut être consommée au sein d’une communauté grâce au regroupement de plusieurs consommateurs.

Pendant des années, le photovoltaïque a été subventionné par la RPC (rétribution de l’injection à prix coûtant). Pensez-vous qu’une subvention soit encore nécessaire?

Afin de mettre en place une technologie adaptée durable, il est important de la promouvoir. Mais après, il faut prouver sur le marché que la technologie progresse. Néanmoins, il est important de diriger un marché «prédateur» à l’aide de taxes incitatives. En d’autres termes: lorsqu’il s’agit d’éviter les combustibles fossiles, des suppléments tels qu’une taxe sur le CO2 sont nécessaires.

«Dans le secteur du bâtiment, on devrait viser les synergies plutôt que l’autosuffisance.»

Dans quelle mesure le photovoltaïque est-il un sujet d’étude à la Haute école de Lucerne?

Le photovoltaïque est un thème central de la Haute école de Lucerne, division Technique & Architecture. Nous recevons régulièrement des mandats de recherche de la Confédération, de l’industrie, d’associations ou d’organisations de label. Les étudiants de la HSLU ont également participé avec succès au Solardecathlon. Il s’agit d’un concours universitaire international dans le cadre duquel des bâtiments sont conçus et construits à l’aide de l’énergie solaire pour être les plus efficaces possible sur le plan énergétique.

Que faut-il prendre en compte lors de la planification d’un système photovoltaïque aujourd’hui?

Dans le cas de nouveaux bâtiments, il convient de rechercher une solution architecturale élégante, c’est-à-dire une installation photovoltaïque intégrée. A cet égard, nous avons également fait des recherches sur des solutions intégrées aux façades. Ces solutions sont bien sûr plus difficiles à mettre en œuvre dans les bâtiments existants. Toutefois, si une rénovation du toit ou de la façade est en cours, une solution intégrée est possible. Il conviendrait également de se demander s’il faut utiliser uniquement le photovoltaïque ou si une solution hybride (PVT) serait appropriée, produisant de l’électricité et de la chaleur en même temps.

Toute personne qui construit aujourd’hui une installation photovoltaïque doit-elle inclure un système de stockage de l’électricité?

Dans l’état actuel des choses, je fournirais au moins l’espace nécessaire à un système de stockage d’électricité dans les nouvelles maisons individuelles et multifamiliales. En effet, les systèmes de stockage de l’électricité sont un moyen efficace de compenser la différence jour-nuit et d’augmenter sensiblement l’autoconsommation. La question de savoir si quelqu’un doit déjà utiliser un système de stockage aujourd’hui dépend de

■ «Le potentiel du photovoltaïque est encore très important en Suisse.» Adrian Altenburger dans une interview avec Pascal Grolimund, Otto Fischer AG.

la question de savoir si l’objectif est d’obtenir la plus grande indépendance possible par rapport au réseau ou si l’aspect économique est primordial. Après tout, les prix de ces accumulateurs sont encore relativement élevés, mais ils sont déjà en baisse. Nous avons mis en place une infrastructure de laboratoire, le «GEE-Live-Lab». Il s’agit d’un petit bâtiment équipé d’une autoproduction intégrée au toit et à la façade, d’un stockage d’électricité, d’une pompe à chaleur, d’appareils électroménagers et d’une gestion de la charge. Une thèse de master GEE étudie actuellement le rapport coût-bénéfice des configurations possibles.

Que pensez-vous des maisons ou des quartiers autosuffisants en énergie?

En raison de la décision d’arrêter les centrales nucléaires et de l’objectif de produire de l’électricité à partir de sources renouvelables, une tâche importante nous attend. Néanmoins, l’autosuffisance ou la production d’électricité uniquement décentralisée n’a guère de sens. A mon avis, nous devrions utiliser au mieux le réseau électrique, qui est de toute façon disponible, en liaison avec des solutions décentralisées. Il est important d’alléger le réseau ou l’infrastructure centrale en ce qui concerne les pics. Il convient donc de rechercher des synergies plutôt que l’autosuffisance. En raison de l’expansion constante de l’électromobilité, il existe également un autre élément important. Nous menons également des recherches à cet égard au GEE-Live-Lab et étudions dans quelle mesure les véhicules électriques peuvent également être intégrés de manière optimale dans le système en tant qu’unités de stockage d’électricité. Comment voyez-vous l’avenir si nous arrêtons les centrales nucléaires et que, dans le même temps, la mobilité électrique augmente, ce qui génère des consommateurs d’électricité supplémentaires?

Cela représente certainement un défi. Cependant, il existe différentes solutions à ce problème. Par exemple, en investissant non seulement dans la production d’énergie renouvelable, mais aussi dans l’efficacité énergétique. En outre, le chauffage urbain, c’està-dire la chaleur produite par l’incinération des déchets, peut également être utilisé pour produire de l’électricité. Et, de plus, il serait judicieux de décarboniser le réseau gazier, qui est actuellement géré avec du gaz naturel, et de continuer à l’utiliser. Après tout, le réseau gazier n’a rien de fondamentalement négatif – le facteur décisif est la source d’énergie qu’il sert à transporter. S’il était possible de produire du biogaz ou du gaz synthétique par électrolyse à partir de l’électricité excédentaire de l’été en grandes quantités et de le mettre à disposition pour le semestre d’hiver, cette variante neutre en CO2 serait une excellente alternative au gaz naturel. Les véhicules électriques sont efficaces pour le transport de passagers, mais l’électromobilité a ses limites pour le transport de marchandises, où le gaz de synthèse ou l’hydrogène seraient des solutions efficaces. Je pense que pour cette raison, et aussi pour assurer une redondance adéquate de l’approvisionnement, une infrastructure parallèle correspondante est nécessaire au lieu d’une solution monovalente avec l’électricité. Nous aurons besoin de plus d’électricité à l’avenir car il y aura de plus en plus de consommateurs d’électricité. La première centrale solaire alpine «Albigna» produit de l’électricité sur un mur de barrage. Ne faudrait-il pas avoir surtout des grandes installations?

En Suisse, nous avons une bonne topographie pour la force hydraulique – mais nous manquons de grands espaces ouverts et facilement accessibles pour de grandes installations photovoltaïques. C’est pourquoi, en comparaison avec d’autres pays, les installations photovoltaïques à grande échelle ont moins de chances d’être implémentées dans notre Suisse densément peuplée et à petites structures. Et c’est pourquoi il est intelligent d’utiliser autant de surfaces de toit que possible, ainsi que des façades adaptées, car le potentiel en Suisse est encore très important dans ce domaine.

Quels seront les défis à relever pour équiper un bâtiment sur deux d’installations photovoltaïques?

La Suisse est un pays où certains bâtiments sont très anciens. C’est une bonne chose, mais en même temps cela rend plus difficile la transformation des bâtiments existants. Et pas seulement en termes de production d’énergie solaire, mais aussi en termes de décarbonisation, car de nombreux systèmes de chauffage au pétrole et au gaz sont encore en service. Cependant, grâce à une législation de plus en plus stricte, nous sommes sur la bonne voie et des alternatives telles que les pompes à chaleur ou les systèmes de chauffage au bois sont de plus en plus utilisées. Nous devons maintenant continuer sur cette voie, car il n’y a pas de temps à perdre en ce qui concerne le réchauffement climatique.

A propos de la personne

Nom: Prof. Adrian Altenburger Fonction: Chef de l’institut et responsable de la filière Technique de construction et d’énergie, Haute école de Lucerne