La RT 2020 devrait imposer des bâtiments à énergie positive. Il faudra donc, d’une part, apprendre à gérer cette production d’énergie au niveau du bâtiment et, d’autre part, trouver les solutions pour l’intégrer au réseau. C’est notamment pour traiter ces deux sujets que le laboratoire en génie électrique de Grenoble, le G2ELab, a emménagé en 2015 dans un bâtiment à haute performance énergétique : le GreEn-ER.Tester en conditions réellesD’une superficie de 22?000 m², il accueille 2?000 personnes, dont l’École nationale supérieure de l’énergie, l’eau et l’environnement de Grenoble, INP-Ense3. Le lieu est équipé de capteurs et sert de laboratoire en conditions réelles. Y sont testées les technologies de sensibilisation des occupants, un point notable dans la gestion de l’énergie puisque c’est en partie à ceux-ci qu’il revient de consommer moins et au bon moment. Des écrans vont ainsi être installés dans le bâtiment. Ils fourniront aux occupants les informations dont ils ont besoin pour gérer au mieux leurs consommations : niveau de production et de consommation à l’échelle de la semaine précédente, de la veille, du jour et données en temps réel. « La littérature s’accorde à dire qu’une bonne information permet déjà de réduire les consommations de 5 à 20 % », chiffre Frédéric Wurtz, directeur de recherche au CNRS au sein du G2ELab.Une ruche autonomePour compléter cette première étape, des études avec des spécialistes de l’économie expérimentale seront lancées dans des centaines de logements, situés dans d’autres bâtiments. Le but est de trouver les meilleurs indicateurs – financiers, écologiques ou sanitaires – pour impliquer les usagers. Au-delà de la sensibilisation, un pilier du bâtiment intelligent est bien sûr la technologie. Pour mettre au point les solutions nécessaires, le G2ELab prend les choses dans l’ordre croissant. « Savoir rendre un capteur intelligent et lui permettre de produire, gérer et stocker son énergie est l’étape indispensable. Ensuite, il suffit de changer d’échelle et d’appliquer les technologies sur l’ensemble du bâtiment, du quartier, etc. », présente Frédéric Wurtz. Pour travailler à petite échelle, les chercheurs ont choisi… des ruches ! Et pour cause : « Rendre une ruche autonome, ce sont les mêmes enjeux que pour un bâtiment. Il faut pouvoir en surveiller le confort et trouver les moyens de production, de stockage et de gestion de l’énergie qui assureront le fonctionnement des capteurs », explique le chercheur. Une première ruche autonome a été installée sur le toit du bâtiment et devrait prochainement recevoir ses résidentes.Supervisable et gérableLe G2ELab travaille en parallèle à une plus grande échelle : une zone de 600 m² au sein du bâtiment GreEn-ER. Dans cette partie énergétiquement autonome, 22 kWc d’installations photovoltaïques et un cogénérateur au gaz de puissances thermique de 22 kW et électrique de 6 kW seront d’ici peu accompagnés de deux éoliennes de 1 kWc chacune. « Grâce à cela, nous pouvons tester des stratégies visant à maximiser l’autonomie de ce “living lab” pour une cinquantaine d’occupants », détaille le directeur de recherche. Des capteurs ont été posés sur chaque prise, d’autres surveillent les émissions de CO2. Tout est supervisable et gérable, y compris l’éclairage, et bientôt quatre bornes de recharge pour véhicules électriques.Et l'interopérabilité ?« Nous allons ajouter 50 kWh de stockage sur batteries, glisse Frédéric Wurtz. Nous travaillons également sur la capacité des batteries de notre trentaine d’ordinateurs portables. » Ceux-ci représentent en effet une capacité de 1,5 à 2 kWh et peuvent offrir de la souplesse en dernier recours dans l’optimisation des consommations. « En fait, voilà en quoi consiste la transition énergétique : de nombreuses échelles de consommation, qui doivent chacune disposer de leurs propres moyens de production, de stockage et de gestion, doivent être interconnectées pour équilibrer le système », résume le chercheur. C’est cependant sur ce dernier point que le bât blesse : l’interopérabilité n’est pas encore une réalité. Connecter les différents systèmes reste un obstacle à franchir. « Il nous faut nous orienter vers un système de plug-and-play et des standards d’interopérabilité avant d’espérer voir le bâtiment intelligent se généraliser », prévient Frédéric Wurtz.Nolwenn Le Jannic