C’est le triptyque gagnant. « Réduire les émissions de gaz à effet de serre et préserver les ressources naturelles ne pourra se faire qu’à trois conditions : s’appuyer sur les énergies renouvelables, développer une mobilité propre et gagner en efficacité énergétique », cadre Nouredine Hadjsaid, professeur à l’institut polytechnique de Grenoble et chercheur au G2ELab. Il faudra donc à la fois des bâtiments peu consommateurs voire producteurs d’énergie, un réseau pouvant intégrer beaucoup de renouvelables et des moyens de transport optimisés. Séparément, ces trois volets constitueraient déjà des défis de taille. Mais ils sont, en plus, interdépendants. Ce qui impose un niveau d’innovation supplémentaire.Un travail devenu collaboratifLe bâtiment compte pour 43 % de l’énergie primaire consommée en France. « Intégrer l’intelligence au bâtiment vise à consommer moins tout en maintenant le confort au niveau souhaité. Mais il est également important de travailler sur l’intégration des outils de production d’énergies renouvelables », témoigne Philippe Malbranche, directeur général de l’Institut national de l’énergie solaire (Ines). L’institut accueille deux plateformes de recherche sur le sujet : Incas et Fact. « Par exemple, en concevant des modules photovoltaïques susceptibles de remplacer élégamment la façade, les tuiles ou les ardoises. » Pour construire un bâtiment intelligent, les acteurs d’un projet devront donc se coordonner bien en amont du chantier. C’est ce qui a été fait à Lyon pour Ynfluence Square, un îlot de huit bâtiments Effinergie+ en construction. Ils incluent une capacité photovoltaïque de 422,8 kWc, dont une partie est destinée à l’autoconsommation, et des pompes à chaleur pour la climatisation. Pour mener à bien ce projet, des experts en environnement et en architecture ont été réunis autour d’une même table. « Le temps où l’architecte dessinait une façade dans son bureau, puis demandait l’avis de l’assistant à maîtrise d’ouvrage HQE est révolu, souligne Laurent Doyat, directeur du développement territorial d’Icade, le maître d’ouvrage. Dans nos métiers, le travail collaboratif n’a jamais autant existé qu’aujourd’hui. »Ce n'est pas un hasardCette collaboration dépasse le monde du bâtiment, puisqu’il faut incorporer aux projets les technologies de l’information et de la communication. À Ynfluence Square, c’est l’interface de la start-up Vesta System qui va optimiser la production énergétique, sensibiliser les occupants à leur consommation et en plus envoyer des données au réseau électrique. Oui, au réseau. Car, même « intelligent », un bâtiment n’est pas totalement autonome. « Les réseaux électriques devront intégrer des bâtiments qui seront à la fois leurs plus grosses charges, l’un de leurs plus gros producteurs et une source de flexibilité », anticipe Frédéric Wurtz, chercheur au CNRS. Les acteurs de la filière « smart grid » ont pris la mesure de l’enjeu et les besoins d’innovation. En 2015, ils ont publié une feuille de route de la R&D à mener et l’échec n’est pas envisageable. « Si le smart grid est une solution déployée partout dans le monde, ce n’est pas un hasard. Il constitue la seule manière d’augmenter la part des énergies renouvelables en limitant les coûts », défend l’enseignant chercheur Nouredine Hadjsaid, par ailleurs président du conseil scientifique de l’association professionnelle Thinksmartgrid. « Les études ont montré que le taux de pénétration des renouvelables pouvait ainsi être augmenté de 10 à 60 %. »Les véhicules connectésDepuis 2002, la France a investi 500 millions d’euros dans la R&D et dans des démonstrateurs, ce qui positionne le pays à la première place européenne sur le sujet. Trois projets, Flexgrid, You & Grid et Smile, ont été lancés en avril dernier pour changer d’échelle territoriale. « Cependant, s’il est évident que les technologies sont amenées à évoluer, le véritable frein est règlementaire », alerte Jean-Marc Molina, secrétaire de l’interpoles SmartGrids France, qui regroupe onze pôles de compétitivité. Des lois, des modèles économiques et contractuels restent à inventer. « Et puis, derrière le smartgrid, il y a aussi de nouveaux usages à s’approprier. » À commencer par la mobilité électrique, qui jouera un rôle crucial dans le déploiement des réseaux intelligents. Les véhicules connectés pourront fournir des informations sur leur environnement, tandis que les outils d’aide à la mobilité et d’optimisation des infrastructures permettront d’économiser des ressources. « Peu d’activités humaines ne s’appuient pas sur la mobilité », signale Jean Bergounioux, délégué général de l’Association pour le développement des techniques de transports, d’environnement et de circulation (Atec ITS France). « Or, il demeure bien des aspects à améliorer pour voir la mobilité intelligente se généraliser. » L’utilisation de données satellitaires pour guider les véhicules, ainsi que le suivi en temps quasi réel des émissions et les prédictions de trafic, sont à l’étude. Tout comme les enjeux liés au réseau. « Par exemple, nous n’avons pas de données probantes sur ce qu’imposerait la recharge d’une flotte importante de véhicules électriques », estime Jean Bergounioux. Le développement simultané de la mobilité, du réseau et des bâtiments intelligents passera donc encore par de nombreuses expérimentations.Nolwenn Le Jannic