Imaginer ce que seront les demeures du futur, dans un contexte où le gaspillage énergétique sera devenu une incongruité, est un exercice intellectuel des plus revigorants. Certains, se retournant vers un passé pas si lointain, penseront au bois pour se chauffer, d’autres évoqueront la fermentation anaérobie pour récupérer du biogaz. Mais une approche fonctionnelle globale des besoins d’un foyer, se posant la question de ce que pourra être une solution unifiée, permet rapidement de se convaincre que le vecteur énergétique unique sera l’électricité. A ce titre il est intéressant parmi de multiples projets élaborés dans le monde de commenter l’approche de la maison « net zero energy homes 2015 » de General Electric (FIG.).
L’ossature énergétique repose sur des panneaux photovoltaïques avec une puissance installée de 3 ou 4 kW (soit 15 à 20 m2 pour de très bons modules présentant un rendement de conversion de 20%) qui vont produire en année pleine, en zone tempérée, avec une irradiance de 1800 heures, entre 5400 et 7200 kWh d’énergie électrique par an, soit en moyenne un peu moins que 20 kWh par jour. Cette énergie dans la journée va être utilisée directement pour les besoins du foyer (chauffage, air conditionné), ou stockée dans une batterie fixe de quelques kWh ou revendue au réseau en heure de pointe. La maison dispose d’un système nerveux central, le Home Energy Manager (HEM), en charge de l’optimisation des consommations d’énergies et en liaison directe avec le réseau électrique par l’intermédiaire d’un compteur élaboré, le Smart Meter, qui va l’informer de disponibilités de courant pas cher ou d’appels de courant en période de surchauffe. Ce Home Energy Manager va piloter les équipements de tout le foyer tels que les pompes à chaleur géothermiques en charge des températures de chaque pièce, du chauffe eau lui aussi basé sur une pompe à chaleur couplée éventuellement à des panneaux solaires thermiques, l’éclairage à base de LED ou de OLED, ainsi que les divers équipements ménagers électriques ou informatiques du foyer. Les équipes de General Electric annoncent qu’ils présenteront un HEM en 2010.
Il est évident que l’ensemble du système qui est d’une grande complexité, nécessite des équipements d’une grande fiabilité et de performances énergétiques de très grande efficacité. Une réflexion globale montre l’importance du solaire photovoltaïque dans la gestion des besoins décentralisés d’énergie. C’est lui qui oriente tous les choix. Une politique fiscale incitative pour promouvoir ce genre de solution d’avenir doit tenir compte de l’ensemble des composants. La batterie en tampon par exemple est un élément très important pour assurer la réussite de l’ensemble.
Dans ce foyer du futur de GE, il manque la (ou les) voiture électrique qui sera également un acteur clé de la recherche de solution. Elle pourra justifier la mise en place d’un ensemble photovoltaïque plus puissant pour permettre de recharger à l’oeil les 10 kWh quotidiens d’énergie électrique nécessaires à sa traction. Il manque également une réflexion sur ce que pourrait être une approche de solution pour un immeuble collectif, mais c’est sûrement aux industriels européens que revient l’obligation de se pencher sérieusement sur le sujet. L’ensemble modules photovoltaïque batterie pourrait alors être plus imposant et faire appel à des technologies de batteries de type Sodium-Soufre par exemple (LIRE) qui mettent en oeuvre des matières premières économiques et quasiment inépuisables.
ACCEDER au site de GE parlant du sujet.
Les idées japonaises qui envisagent d’utiliser en partie le courant continu dans l’alimentation en énergie du foyer (LIRE) reportent de la même logique de solution à base de modules photovoltaïques.
Le 22 Octobre 2009
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