BETTEMBOURG
CLAUDE KARGER
Visiter Neobuild

Un laboratoire vivant

Neobuild a construit un véritable laboratoire intégrant une centaine de matériaux, produits et systèmes différents. Ce bâtiment nearly zéro énergie, de 2.200 m2, situé à Bettembourg dans la zone d’activités économiques Krakelshaff, fournit de nombreuses possibilités en matière de monitoring et de tests en grandeur nature et peut également être visité.
Plus d’infos: www.neobuild.lu & www.neostein-lab.lu
Plusieurs technologies pour stocker de l‘électricité

Plomb, lithium, volant d’inertie

L‘étude de marché a fait opter les parties prenantes pour la technologie Tesla Powerwall distribuée en exclusivité par WinWatt au Luxembourg. Il s’agit d’une pile lithium-ion de 6.4kWh fonctionnant selon des cycles de 3.600. L’entreprise d’Elon Musk, mieux connue pour ses voitures électriques, s’est engagée depuis plusieurs années aussi dans le développement de solutions de stockage d‘énergie pour des habitations et développe même des tuiles solaires. Neobuild est équipé de deux piles Powerwall 1 à un prix de quelque 7.000 euros par unité. A noter que la version Powerwall 2 avec onduleur intégré est déjà sur le marché aux Etats-Unis. Un onduleur est utilisé pour transformer de l‘électricité en courant alternatif.
Avantage des piles lithium-ion que l’on retrouve notamment aussi dans les smartphones: elles peuvent être chargées et déchargées sans que cela n’alterne nos capacités. Ce n’est pas possible avec des piles plomb/acide par ailleurs beaucoup plus encombrantes - et donc consommatrices de m2 onéreux - dans une installation capable d‘égaler la performance de la Powerwall.

Les avantages du „flywheel“

Les solutions de stockage d‘énergie, dont il faut aussi considérer la problématique de la surchauffe, évoluent sans cesse et l’industrie des voitures électriques en est un puissant moteur. Mais au-delà des piles lithium-ion, consommatrices d’un métal dont les réserves sur terre sont limitées, une autre technologie est en vue pour le stockage d‘énergie dans
les bâtiments: le volant d’inertie. Le principe du „flywheel“, comme on dit en anglais, est archi-connu, parce qu’utilisé depuis des siècles: une masse fixée sur un axe en rotation tourne et produit de l‘énergie cinétique qui peut être transformée en courant électrique - et inversément.
A noter que l‘énergie stockée augmente avec la masse et est proportionnelle au carré de la vitesse de rotation. Vous possédez certainement un jouet à friction ou disposez d’une voiture qui récupère l‘énergie de freinage pour alimenter le démarreur. Le principe du volant d’inertie permet donc de convertir des énergies très rapidement, ce qui le rend particulièrement intéressant dans un scénario „smart grid“. S’il est encore plus cher qu’une solution lithium-ion, le volant d’inertie, qui a connu de nombreux développements ces dernières années, promet une durée de vie très importante et des coûts de maintenance assez faibles.

Elles ont une certaine élégance et leurs dimensions permettraient de les installer un peu n’importe où dans une habitation: les deux batteries Tesla Power-wall fixées dans un local de Neobuild à Bettembourg. Dans ce laboratoire des innovations autour du bâtiment, les premières piles de ce type installées au Luxembourg y sont actuellement testées avec le soutien du fournisseur d‘énergie Enovos. Il s’agit d’explorer comment se comportent les réservoirs d‘électricité lithium-ion sur la durée et dans différentes situations, mais aussi et surtout comment ils fonctionnent au sein d’un système intelligent de

gestion d‘énergie. „La batterie n’est en fait qu’un maillon de la chaîne“, explique Mickaël Pascual, ingénieur chez Neobuild.

Optimiser l’utilisation dans le „smart grid“

Le défi le plus important, ce serait d’optimiser son utilisation dans un réseau „smart grid“ qui achemine l‘énergie là où on en a besoin à un moment déterminé et de minimiser les pertes. En clair, en revenant vers les piles: il faut que le système sache exactement où il peut trouver de l‘énergie stockée pour satisfaire la demande d‘électricité en temps réel à un autre endroit du réseau.

Il faut donc que les différentes mailles du réseau intelligent communiquent de manière optimale entre elles. D’où l’intérêt de l’installation dans les ménages de „smart meters“ pour mesurer la consommation de l‘électricité et du gaz, mais aussi la production d‘énergie provenant par exemple de panneaux solaires. Déployée depuis juillet 2016, l’opération „smart meters“ doit s’achever en 2020.

Elle est centrale pour les efforts de transition énergétique du Luxembourg vers une consommation d‘électricité provenant à un pourcentage de plus en plus élevé de sources renouvelables.

Direction „Nearly Zero Energy Buildings“

Parallèlement au „smart grid“, d’autres évolutions sont à considérer dans cet état d’esprit. L’accroissement du rendement des installations permettant de recueillir de l‘énergie solaire par exemple, mais encore la réduction de la consommation de l‘énergie. Depuis le 1er janvier 2017, les nouvelles maisons doivent ainsi être construites selon la norme des maisons passives disposant surtout d’une isolation thermique très performante faisant piquer du nez le besoin d‘énergie de chauffage nécessaire. Dans quelques années, la norme pourrait être celle des „Nearly Zero Energy Buildings“. Vivrons-nous donc bientôt dans des habitations qui produisent toute l‘énergie dont elles ont besoin et émettent zéro gaz à effet de serre? Au rythme des évolutions au cours des dernières décennies, cela n’a rien d’utopique.

Neobuild, créée par le groupe CDEC, fondé et alimenté par les fédérations des constructeurs, fait partie des accélérateurs dans cette direction. Elle teste les technologies prometteuses pour le bâtiment, accumulant ainsi un savoir-faire partagé avec les entreprises du secteur et sur base duquel sont développés des cours pour les corps de métiers intervenant dans le bâtiment. Savoir où et comment installer des batteries dans un immeuble fera sans doute partie dans les années prochaines du b.a.ba du constructeur.

Adaptations législatives

„Nous sommes dans un contexte favorable“, souligne Mickaël Pascual, „des piles performantes arrivent sur le marché, les smart meters sont en voie d’installation partout et le marché est sensibilisé à l’aspect durable“. Mais il faut encore que les réglementations s’adaptent. Pour l’instant, le cadre législatif pour le marché de l‘énergie ne permet pas l’autoconsommation de l‘énergie produite dans un bâtiment par voie de panneaux photovoltaïques par exemple: il faut l’introduire dans le réseau, quitte à ce que le producteur ait alors la ristourne de la valeur de l‘électricité qu’il y verse. Mais des travaux sont en cours au Ministère de l’Economie pour permettre le développement de l’autoconsommation et de l’autoproduction de l‘électricité renouvelable et de permettre un partage de l‘électricité entre les „prosumers“. Ce terme synthétisant le concept du consommateur devenant aussi producteur dans une économie de partage est central à la stratégie Rifkin pour la préparation du Grand-Duché à la Troisième Révolution Industrielle.