Energie : consommer mieux, plus propre et moins cher

À les voir, ces dispositifs ressemblent comme deux gouttes d’eau à des prises ordinaires. Pourtant, brancher une pompe à chaleur ou un chargeur de véhicule électrique à l’un de ces widgets intelligents contribue à protéger l’environnement tout en permettant aux ménages de faire des économies.

À Valladolid, dans le nord de l’Espagne, Santiago Campos teste une nouvelle technologie qui promet de changer la façon dont, comme beaucoup d’autres, il consomme de l’énergie dans son logement. M. Campos a fait installer une série de widgets intelligents à son domicile en fin d’année dernière. Il va maintenant en tirer les bénéfices grâce à une meilleure efficacité énergétique et à des factures de chauffage réduites.

Des avantages conséquents

«Si je fais cela, c’est pour protéger l’environnement, mais aussi pour faire des économies, notamment en utilisant efficacement ma pompe à chaleur», a déclaré M. Campos, 55 ans, employé par Energética Coop, une coopérative d’électricité locale. «Je veux aussi contribuer au développement d’un nouveau service qui, je pense, pourrait avoir un impact important sur nos adhérents et sur l’environnement.»

Bienvenue dans le projet REDREAM, financé par l’UE. Ce projet cherche à encourager l’utilisation de sources d’énergie renouvelables meilleur marché.

En déployant un système technologique fondé sur des données capable d’optimiser la façon et le moment de consommer l’énergie, l’initiative aide l’Europe à se sevrer des combustibles fossiles comme le charbon et le gaz naturel.

Les unes des journaux de ces derniers mois sur la flambée des prix de l’énergie ont montré qu’il est plus urgent que jamais pour l’Europe de rendre son énergie plus verte, comme elle s’en est fixé l’objectif. Avant l’invasion de l’Ukraine par la Russie il y a plus d’un an, l’UE avait déjà relevé ses objectifs à l’horizon 2030 en matière d’énergies renouvelables, dans le cadre de la lutte contre le changement climatique.

En moyenne, les énergies renouvelables représenteront au moins 40% de la consommation énergétique de l’UE à la fin de la décennie, contre 32% d’ici 2030 selon les précédents objectifs, conformément à un nouveau projet de loi européen.

Pourtant, atteindre cet objectif n’est pas sans difficultés, notamment en raison du caractère intermittent des énergies renouvelables telles que l’énergie solaire et éolienne.

Les pics de consommation d’énergie correspondent rarement aux pics de production d’énergies renouvelables. Si vous allumez votre pompe à chaleur le soir, il y a de fortes chances que l’électricité utilisée soit issue de combustibles fossiles.

Abordable et simple

«Actuellement, les possibilités qu’ont les consommateurs de modifier leur consommation d’énergie sont très limitées», a déclaré le Dr Álvaro Sánchez Miralles, expert en énergie et coordinateur du projet REDREAM. Cette initiative de trois ans prendra fin en septembre de cette année.

Le projet repose sur le concept d’un «écosystème énergétique» capable d’atténuer les pics de demande en répartissant plus uniformément la consommation d’énergie tout au long de la journée. Le système peut commander les appareils à distance et profiter des moments où les énergies renouvelables sont immédiatement disponibles.

Par exemple, s’il fait beau et que de l’énergie solaire est produite en abondance, le système sait comment utiliser une énergie plus propre et moins chère pour recharger des équipements tels que des véhicules électriques.

Ceci implique d’être en mesure d’utiliser davantage les énergies renouvelables et que les foyers puissent le faire facilement, d’après M. Miralles, professeur associé principal à l’Institut de recherche en technologie (IIT) de l’Université pontificale de Comillas, à Madrid.

Une application aide les consommateurs à mieux comprendre l’utilisation du système et un «assistant énergétique» leur conseille les options les plus appropriées.

Un mode permet d’allumer automatiquement les appareils lorsque les énergies renouvelables sont abondantes et moins chères. Un autre mode envoie une alerte aux utilisateurs pour leur signaler ces moments en leur donnant la possibilité d’activer ou non les appareils.

À Valladolid, M. Campos indique avoir laissé la technologie prendre toutes les décisions à sa place concernant sa pompe à chaleur et ne tarit pas d’éloges sur le système.

«Je l’ai configuré de manière à commander automatiquement ma pompe à chaleur», a-t-il déclaré. «Le système est extrêmement simple à utiliser et donne déjà d’excellents résultats.»

M. Campos dit qu’il est trop tôt pour calculer précisément les économies réalisées. 

Alors que, jusqu’à présent, la technologie n’est testée que par quelques utilisateurs en Espagne, en Croatie et au Royaume-Uni, elle pourrait donner un important coup de pouce à l’utilisation des énergies renouvelables lorsqu’elle sera étendue dans les années à venir.

«Notre véritable ambition est d’avoir des millions d’utilisateurs afin de pouvoir obtenir ces changements à grande échelle», a déclaré M. Miralles.

Rôles inversés

Grâce à des partenaires locaux, REDREAM aide également les consommateurs à devenir eux aussi producteurs d’énergie renouvelable, un rôle qui a donné naissance au terme de «prosommateurs».

Ce concept peut prendre différentes formes: de la construction d’une éolienne dans une collectivité à la pose de panneaux solaires sur le toit des maisons. L’équipe y voit une nouvelle opportunité d’intensifier l’utilisation des énergies renouvelables et de réduire les coûts énergétiques.

À Valladolid, M. Campos étudie comment mettre à profit la technologie REDREAM de façon à utiliser plus directement l’énergie solaire qu’il produit sur son toit pour alimenter sa propre maison.

La technologie donne la possibilité d’intégrer localement la production d’électricité et la consommation d’énergie des ménages.

D’autres voient aussi les avantages que peut apporter la production d’une plus grande quantité énergie renouvelable au niveau local.

Kostas Galanakis est coordinateur du projet Smart-BEEjS, un consortium de huit universités et centres de recherche répartis dans toute l’Europe qui encouragent la création de «quartiers à énergie positive».

Ce projet vient compléter l’initiative de l’UE visant à créer 100 quartiers présentant ce profil énergétique d’ici 2025. Démarré en 2019, il se poursuivra jusqu’en avril de cette année.

Les quartiers à énergie positive sont des collectivités ou des quartiers qui, en générant leurs propres énergies renouvelables, produisent plus d’énergie qu’ils n’en consomment.

Cercles vertueux

Cette énergie peut ensuite être revendue au réseau et, lorsque les bénéfices sont réinvestis, contribuer à la création d’un cercle vertueux: les revenus des énergies renouvelables sont utilisés pour accélérer les transitions vertes locales et peuvent aider les ménages les plus pauvres à payer leurs factures énergétiques.

Des exemples réussis existent déjà, mais ils restent généralement de petite envergure. Smart-BEEjS s’appuie sur ces exemples pour essayer de déterminer ce qui fonctionne et ce qu’il faut améliorer pour que davantage de quartiers à énergie positive puissent naître.

M. Galanakis cite en exemple Aardehuizen, aux Pays-Bas, et l’île de Samsø au Danemark, où les consommateurs tirent des bénéfices aussi bien financiers qu’environnementaux de la production de leur propre énergie.

Aardehuizen ne compte que 23 maisons. Chacune d’elles est chauffée au moyen de chaleur solaire passive (grandes fenêtres orientées plein sud), de capteurs solaires, de poêles à bois et de pompes à chaleur. Bien que connectée au réseau électrique, la communauté est largement autosuffisante grâce aux panneaux solaires.

En 1997, Samsø a remporté un contrat gouvernemental qui lui a permis de devenir autonome sur le plan énergétique en utilisant 100% d’énergies renouvelables. Plus d’un quart de siècle plus tard, l’île produit la totalité de son électricité et de sa chaleur grâce à des éoliennes offshore et terrestres et à des panneaux solaires.

Si le soutien des politiques et de nouveaux financements sont d’une importance capitale pour espérer voir apparaître d’autres quartiers à énergie positive ailleurs dans le monde, les preuves produites par l’équipe Smart-BEEjS peuvent informer les futures décisions politiques, selon M. Galanakis, professeur associé en systèmes d’innovation et d’entrepreneuriat à l’Université de Nottingham Trent au Royaume-Uni.

À plus long terme, il est convaincu que, compte tenu de son potentiel, la construction de systèmes énergétiques aura de plus en plus de succès et que les plus vulnérables pourront en bénéficier.

«Nous nous efforçons de décentraliser le système énergétique dans le but de réduire la dépendance aux combustibles fossiles et de le rendre plus juste socialement afin que les personnes vulnérables ne restent pas sur le carreau», a déclaré M. Galanakis.

Les recherches réalisées dans le cadre de cet article ont été financées par le biais des Actions Marie Skłodowska-Curie (MSCA) de l’UE. Cet article a été publié initialement dans Horizon, le magazine de l’UE dédié à la recherche et à l’innovation. 

Plus d’infos

REDREAMSmart-BEEjSRecherche et innovation dans le domaine de l’énergie, financées par l’UE