Bâtiment : les transitions numérique et énergétique

Les bâtiments sont à la croisée des transitions numérique et énergétique :

La transition ”numergétique“

Est-il utile de rappeler l’urgence environnementale ?

Nous consommons notre planète Terre plus vite que sa capacité à se ressourcer : lundi 8 août 2016, l’humanité a consommé l’ensemble des ressources que la planète peut renouveler en 2016 (1).

La COP 22 de Marrakech dans la continuité des précédents traités, vise la réduction des taux de CO2 et notamment la consommation d’énergie carbonée. La transition vers des énergies renouvelables s’engage. Au delà du débat sur le rythme de la mutation, l’augmentation de la population mondiale, l’évolution des modes de consommation ainsi que les concentrations urbaines constituent des données essentielles de l’évolution du taux de CO2. La planète accueillait un milliard d’habitants à la fin du XXe siècle, nous devrions être 9,5 milliards en 2050 (2) et les 2/3 de la population vivront en zone urbaine (3).

Pour mémoire, le secteur des bâtiments est le premier levier d’action d’optimisation de l’efficacité énergétique et de réduction des émissions de CO2 dans les villes en France : Le secteur résidentiel-tertiaire compte pour 41% du total de la consommation finale d’énergie, contre 30% pour les transports et 14% pour l’industrie (4).

Piloté par la mission Plan Bâtiment Durable et les organisations professionnelles telles que l’Ademe, le CSTB, la CAPEB, la FNAIM, l’USH pour n’en citer que quelques uns, ont engagé la loi de transition énergétique de bâtiments avec des objectifs ambitieux tels que :

Diminuer de 40 % les gaz à effet de serre et par 2 la consommation d’énergie en 2050.
Augmenter la proportion des énergies renouvelables à un tiers de la production d’énergie
Construire des bâtiments neufs aux performances énergétiques et environnementales élevées
Mieux maîtriser les consommations liées aux comportements et à l’utilisation d’électricité spécifiques
Massifier la rénovation énergétique ou encore le déploiement du compteur connecté

En parallèle, le secteur du bâtiment engage sa transition numérique :

La maquette numérique (BIM), a été lancée au début de l’année 2015 (5), en focalisant principalement sur le potentiel d’amélioration de productivité qu’apporteront ces nouveaux outils digitaux : gain en temps et en qualité, désamorçage précoce des erreurs et des conflits, partage des data et travail collaboratif à toutes les étapes : conception, réalisation, exploitation et maintenance, déconstruction…

Il est fort à parier que les apports de cette transition numérique seront encore plus significatifs sur des enjeux plus impactant pour l’ensemble de l’écosystème. Le traitement et le partage des datas internes et externes des bâtiments ouvre la voie d’une optimisation active des flux énergétiques et des équipements (systèmes intelligents de comptage, contrôle et régulation), une meilleure efficience.

Des leviers simples tels que la visualisation des consommations en temps réel ou la gamification pourront permettre d’inciter l’utilisateur à des comportements plus sobres. Combinés à l’amélioration de l’efficience ils peuvent permettre de réduire considérablement les consommations à l’instar des conducteurs de véhicules hybrides Prius.

La montée en puissance de l’IoT offrira une collecte de données plus riche, sous réserve de l’interopérabilité des systèmes. Pour mémoire, Il y a aujourd’hui moins de capteurs dans un logement que dans une voiture et plus de confort (thermique) dans sa voiture …

L’introduction de l’IA permettra de gérer les niveaux de complexités élevés du fait de la combinatoire à l’échelle d’un bâtiment ou d’un groupe de bâtiment que les systèmes actuels échouent a piloter efficacement les économies et/ou le confort sont absents des bâtiments les plus récents.

l’habitant est le grand oublié…

il est temps de le replacer au centre des préoccupations.

bâtiments intelligents

homme et batiment intelligent

Quelques pistes de convergence ”numergétique“ :

– La gestion de la production énergétique décentralisée : chaque bâtiment devient producteur d’énergie renouvelable (quelque soit la technologie utilisée), et stocke une partie de sa production ou la partage.

– Le pilotage du déphasage entre les périodes de production et de consommation au minimum jour/nuit, et principalement été /hiver.

– Le partage de cette énergie produite de manière décentralisée dans des réseaux de type peer to peer de l‘énergie. Cf les start-up Vandebron (Hollande), Yehola (Israel), ou encore TransactiveGrid au US qui utilise les blockchain pour les transactions (6).

– L’arbitrage entre le stockage, la consommation ou le partage d’énergie.

– La gestion de la charge (et prochainement utilisation de la charge disponible avant recharge) des flottes de véhicules électriques. Ces véhicules sont branchés dans les garages pour entamer leur cycle de recharge des batteries au moment correspondant déjà au pic de consommation électrique. il faut gérer les cycles de charges en fonction des capacités du réseau ou locales et si possible mobiliser l’énergie restant das les véhicules pour contribuer à effacer les pics de consommation.