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Le changement climatique et l'énergie durable:  Les défis pour le secteur du bâtiment à la Réunion
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Le changement climatique et l'énergie durable: Les défis pour le secteur du bâtiment à la Réunion

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Présentation de M. Brahmanand MOHANTY lors du colloque "Les rencontres scientifiques sur les nouvelles énergies" organisé par le GIP GERRI

Présentation de M. Brahmanand MOHANTY lors du colloque "Les rencontres scientifiques sur les nouvelles énergies" organisé par le GIP GERRI

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  • 1. Le  changement  climatique  et  l’énergie  durable:    Les  défis  pour  le  secteur  du  bâtiment  à  la  Réunion   Brahmanand  MOHANTY   Expert  indépendant   mohantyb@gmail.com   Rencontres  scientifiques  sur  les  nouvelles  énergies   Les  27  et  28  novembre  2012   Hôtel  de  Région  Pierre  Lagourgue  
  • 2. Hectare  de  terre  par  personne   Photo:  Futuroscope,  Poitier  (France)  
  • 3. Les  enjeux  énergétiques  pour  les  communautés  insulaires  •  Aucune  réserve  ou  peu  de  combustibles  fossiles   o  Forte  dépendance  des  importations  de  combustibles  fossiles  et   manque  d’économie  d’échelle  •  Changements  démographiques  et  changements  de  mode   de  vie   o  Croissance  de  la  densité  de  population,  aspiration  à  une  meilleure   qualité  de  vie  •  Défi  de  combler  le  fossé  toujours  croissant  entre  la   demande  et  loffre  limitée  
  • 4. Enjeux  énergétiques  pour  la  Réunion  §  Objectifs  pour  la  MDE  et  les  énergies  renouvelables   Enjeu  énergétique  de  la  MDE,  GWhe  cumul   950   1000   Gisement  de   MDE,  GWhe   500   276   315   cumul   0   Objectif  2005  -­‐   Objectif  2013  -­‐   Objectif  2013  -­‐   2012   2020   2030   Couverture  électrique  grâce  aux  énergies   renouvelables,  GWhe/an   renouvelables,  GWhe   3000   2350   1700   Energies   2000   1000   0   Objectif  2020   Objectif  2030  
  • 5. Facteurs  de  la  demande  énergétique  des  bâtiments  •  La  demande  dénergie  des  bâtiments  dépend  :   o  Du  type  de  bâtiment  (résidentiel  ou  commercial)   o  Du  climat  local  (chaud  /  froid,  humide  /  sec,  tropical  /  tempéré)   o  Du  propriétaire  du  bâtiment  (Revenus  faibles  ou  élevés)  •  La  consommation  dénergie  des  bâtiments  à  La  Réunion   o  Bâtiments  standards  (120-­‐140  kWh/m2.an)   o  Bâtiments  bien  conçus  (60  kWh/m2.  an  ou  moins),  les  principales   économies  viennent  de  la  protection  thermique,  la  ventilation  naturelle   et  de  léclairage  naturel  
  • 6. Potentiel  économique  datténuation  des  émissions  de  CO2  §  Estimation  du  potentiel  économique  sectoriel  pour   latténuation  globale  en  fonction  du  prix  du  carbone  en  2030   (Source:  Contribution  du  Groupe  de  travail  III  au  quatrième  rapport  dévaluation  GIEC)  
  • 7. Courbes  de  réduction  des  GES  pour  le  secteur  du  bâtiment   Source:  McKinsey  &  Company,  2009  
  • 8. Objectifs  de  la  politique  de  bâtiment  basse  consommation   Objectif   Description   1   Augmenter  EE  des  bâtiments  neufs  et  existants  (enveloppe   et  aspects  opérationnels  tels  que  les  systèmes  dénergie  de   climatisation  et  autres  appareils)   2   Augmenter  EE  des  appareils  électroménagers  (produits   blancs,  et  des  équipements  de  télécommunication)   3   Encourager  les  entreprises  dénergie  à  soutenir  les  activités   dEE  dans  le  secteur  du  bâtiment   4   Changer  lattitude  et  le  comportement  des  usagers   5   Remplacer  les  combustibles  fossiles  par  des  énergies   renouvelables  
  • 9. Voie  de  la  durabilité  de  lénergie:  le  cas  du  bâtiment   1 Autosuffisance/   sobriété      énergétique     2 Efficacité    énergétique   3 Energies    renouvelables  concrètes   de  politique   énergétique  initiatives   instrument   stratégie   Réduire  les  besoins   Réduire  la  consommation   Augmenter  la  part  des   énergétiques   dénergie   énergies  renouvelables   •  Etiquetage  énergétique   •  La  facturation  nette   •  Politique  d’utilisation  du   des  bâtiments   sol   •  Tarif  d’achat   •  Normes  des  appareils  et   d’électricité   •  Codes  du  bâtiment  de   renouvelable   étiquetage   lénergie   Norme  obligatoire  et   •  Principes  de  conception   étiquetage  pour:   Part  obligatoire  de   bioclimatique   lapprovisionnement  à  partir   •  Rendement  global  du  bâtiment   •  Utilisation  de  solutions   de  sources  dénergie   •  Eléments  de  construction  et   passives   déquipement   renouvelables  
  • 10. Consommation  énergétique  finale  des  bâtiments   Autres  Charges   Equipements   électriques   140  kWh/m².an  
  • 11. Consommation  finale  en   énergie  (kWh/m2.an)  
  • 12. Ladoption  de  la  stratégie  énergétique  durable   Architecture  bioclimatique   Efficacité  énergétique   Energies   renouvelables   Energies   fossiles   100  kWh/m².an   40  kWh/m².an   140   Wh/m².an   60  k
  • 13. Les  concepts,  les  technologies  et  les  produits  §  Le  marché  est  mature  avec  des  concepts  efficaces,   des  technologies  et  produits  rentables   §  Afin  de  réduire  la  nécessité  pour  les  services   énergétiques   §  Conception  optimisée   §  La  planification  du  site,  la  forme,  lorientation,  la  fenestration  et   lombrage,  la  ventilation  naturelle,  le  refroidissement  passif,  etc.   §  Meilleure  mise  en  œuvre   §  Choix  des  matériaux  et  de  la  technologie,  optimisation  de  l’isolation  des  murs   et  des  toitures,  vitrages  à  haute  performance   §  Pour  satisfaire  les  besoins  avec  des  solutions  plus  efficaces   §  Amélioration  de  lefficacité  énergétique  des  appareils   §  Léclairage  artificiel  et  une  meilleure  maîtrise   §  Un  meilleur  refroidissement  artificiel  et  de  contrôle   §  La  fourniture  de  services  énergétiques  par  dautres  moyens  et   stratégies  
  • 14. Les  concepts,  les  technologies  et  les  produits  §  Surmonter  la  perception  générale  de  bâtiment  économe   en  énergie  étant  très  coûteux   §  Mettre  d’avantage  laccent  sur  ladoption  de  la  science  du   bâtiment  et  moins  de  dépendance  sur  les  technologies  de   construction  à  coût  élevé   §  Mieux  comprendre  la  science  expliquant  la  manière  dont  les   bâtiments  fonctionnent  et  éviter  de  hautes  sophistications   technologiques       Energie   fossile  propre   Energies   renouvelables   Efficacité  énergétique     Réduction  de  la  demande   Le  principal  défi:  Faire  plus  avec  moins  
  • 15. Importance  de  l’analyse  du  climat  et  de  lénergie   Source:  IEN  Consultants,  2011  
  • 16. Efficacité  énergétique  du  bâtiment:  les  défis  de  la  conception  §  Objectif  général:  Basse  consommation  dénergie  et  les   coûts  du  cycle  de  vie   §  Démarrer  avec  des  tissus  de  construction  (durée  de  vie:  50-­‐100   ans)  afin  de  réduire  la  demande  dénergie   §  Ensuite,  regarder  pour  les  dispositifs  de  production  dénergie  à   partir  de  sources  renouvelables  (durée  de  vie:  10-­‐20  ans)  §  Plus  de  capitaux  nécessaires  pour  sur-­‐dimensionner  le   système  dénergie  renouvelable  pour  un  bâtiment  mal  conçu         Consommation       Transformation   totale  dénergie            Energie               Energie               primaire       livrée     Energie         finale      
  • 17. Concevoir  des  bâtiments  en  climat  tropical   Humidité  relative  50-­‐100%   Conditions  horaires   de  lair  ambiant  Taux  d’humidité   Le  zone  de  confort  
  • 18. Concevoir  des  bâtiments  en  climat  tropical  §  L’île  de  la  Réunion  (Saint-­‐Pierre)   Température  (°C)   RH   Vitesse  de  l’air   Irradiation   Moyenne   Minimum   Maximum   %   m/s   (kWh/m2.jour)   Eté   25.6   17.8   32.5   73   2.4   6.1   Hiver   21.3   14.3   29   73   3.2   4.7   Opération   Localisation   Nombre  de   Situation   Situation  finale   Economies   logements   initiale  (degré   (degré  de   d’énergie   de  surchauffe   surchauffe   potentielles   de   batipéi   batipéi  obtenu   climatisation   constaté)   évitée   OPAH   du   Le  Port   45   <  18  °C   <  2.5  °C   50  MWh/an   Port   Opération   Bras-­‐Panon   20   <  18  °C   <  2.5  °C   28  MWh/an   ANTAE   Opération   Saint-­‐Pierre     168   <  18  °C   <  2°C   205  MWh/an   Bons   enfants   Groupe   31-­‐ Saint-­‐Denis   140   <  18  °C   <  2°C   175  MWh/an   Chateau   Morange   Source:  ADEME,  BATIPEI  Réhabilitation  de  logements  en  climat  tropical    
  • 19. Les  pratiques  de  la  conception  des  bâtiments  dans   les  climats  tropicaux   Lutilisation  de   La  forme  du   Les  appareils   Plus  chaud  que  la   temp.  extérieure   bâtiment   matériaux  de   construction   inefficaces   impropre,   lorientation,  le   inappropriés   Bâtiment   conçu   Enveloppe   vitrage  excessif,   du   Trop  de  pavage,   «  îlot  de  chaleur     etc Configuration   bâtiment     urbain  »   Micro   du   bâtiment     Climat Temp.  extérieure   CLIMAT   Forte  demande   dénergie  à  cause   de  linefficacité   des  systèmes  de   climatisation   Plus  frais  que  la   temp.  extérieure   Condition  du   Zone  de  confort   confort   souhaité   Forte  demande  dénergie,  de  linconfort  pour  les  occupants  
  • 20. Pertinence  de  larchitecture  bioclimatique  §  Intégration  du  design,  du  climat  et  du  confort  humain   §  Comprendre  les  besoins  physiologiques  pour  le  confort  humain   §  Bénéficier  de  facteurs  climatiques  locaux  §  Caractéristiques  de  conception  bioclimatique  (dans  le  cas  du   climat  tropical)   §  Réduire  les  gains  de  chaleur  à  travers  lenveloppe  du  bâtiment   §  Améliorer  la  capacité  du  bâtiment  à  réduire  les  besoins  en   refroidissement  par  des  moyens  passifs   §  Améliorer  la  capacité  du  bâtiment  à  réduire  les  besoins  en  éclairage   artificiel   §  Utilisater  des  technologies  efficaces  et  une  meilleure  gestion  des   systèmes  d’éclairage,  ventilation  et  la  climatisation  
  • 21. La  conception  des  bâtiments  basse  énergie  dans  les  climats  tropicaux   dard   tion  stan Plus  chaud  que  la      concep temp.  extérieure Bâtiment   tiques  de conçu   Pra Enveloppe   Configurati du  bâtiment   on  du   Micro   bâtiment   Climat   CLIMAT   Planification,   Micro   daménagement   Climat   paysager,  de  la   végétation   Configurati Orientation,  la   on  du   forme,  lombrage,  la   bâtiment   fenestration,   Enveloppe   Plus  frais  que  la   éclairage  naturel,   Matériaux   du  bâtiment   temp.  extérieure   ventilation   appropriés,  isolation   naturelle  ...   des  murs  et  des   Bâtiment   toitures,  vitrages  à   Bonne  ambiance   haute  performance   intérieure  et   basse     appareils  efficaces   énergie Condition  du   confort   Zone  de  confort   Système  de  climatisation   souhaité   à  faible  consommation   dénergie  Faible  demande  dénergie,  un  meilleur  confort  pour  les  occupants  
  • 22. La  conception  des  bâtiments  basse  énergie   §  Exemple  :  Établissement  denseignement  (Indice  de  performance   énergétique  ou  EPI  réduit  de  240  à  98  kWh/m2.an)   EPI  =  240   • Bâtiment  de  référence   kWh/m2.a   EPI=208   • Optimisation  de  lenveloppe   kWh/m2.a   EPI  =  168   • Optimisation  de  léclairage   kWh/m2.a   EPI  =  133   • Optimisation  CVF   kWh/m2.a  Centre  pour  lenvironnement  des   EPI  =  98   • Régulations   kWh/m2.a  sciences  et  du  génie  (CESE)  à  lInstitut  indien  de  technologie  (IIT)  Kanpur  
  • 23. Economie  de  net  zéro  énergie  des  bâtiments   Lefficacité  énergétique  dabord,   Les  énergies  renouvelables  ensuite  ...   250   Coût  incrémental  du  cycle  de  vie  (indice  =  100)   200   ENR   150   100   EE   50   CCV  incrémental   négative   0   0%   20%   40%   60%   80%   100%   La  dépendance  sur  les  combustibles  fossiles,     %  par  rapport  à  la  construction  neuve  moyenne  
  • 24. Le  gouvernement  prend  les  devants  (exemple  de  la  Malaisie)   Les  bâtiments  normaux   (Kuala  Lumpur)   §  Les  immeubles  de  bureaux  en   Malaisie   Indices  énergétiques  (kWh/m2.an)   300   Le  BBC   Consommation  typique   250   (Putrajaya)   200    kWh/m2.an   200   150   100   50   Le  BEZ   (Bangi)   0   Bâtiments   normaux   BBC   BEC   BEZ   Année  de  référence:      2001   2006   (  2015)    Amélioration  Progressive  de  lefficacité  énergétique  des  immeubles  de  bureaux  de  Malaisie  
  • 25. Projet1 10/02/10 8:05 Page 1 Réseaux  électriques  fonctionnalités pour les réseaux électriques de demain Évolution possible de larchitecture et des intelligents   Configuration possible des réseaux intelligents de demain Installations de production centralisée Bâtiments résidentiels et Industrie consommatrice commerciaux consommateurs dénergie et producteurs dénergie Agrégation de production décentralisée délectricité Usine Site de production consommatrice Bâtiment résidentiel décentralisé et productrice délectricité et commercial consommateur dénergie Immeubles P.P.&A./Scriptoria dhabitation
  • 26. Prosommation*  •  Prosommation  :  Chaque  consommateur  fait  un  effort  de   produire  (dans  une  certaine  mesure)  ce  qu’il  consomme  •  Prosommation  est  bien  adaptée  à  l  «économie  circulaire»  •  Comme  nous  faisons  face  à  une  pénurie  de  ressources,  il   appartient  à  chacun  de  nous  dagir  localement  et  en  boucle   fermée  •  La  notion  de  prosommation  peut  être  appliqué  à  tous  les   types  de  ressources  :  matières  premières,  énergie,  eau,   nourriture,  etc.     *  La  prosommation  est  un  concept  valorisant  le  fait  que  chaque  consommateur   puisse  faire  un  effort  de  produire  une  part  de  ce  qu’il  consomme.  
  • 27. Merci  de  votre  attention  

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