1 / 62

Daniel QUENARD Division Matériaux - Dpt Enveloppe et Revêtements, CSTB Grenoble

Daniel QUENARD Division Matériaux - Dpt Enveloppe et Revêtements, CSTB Grenoble daniel.quenard@cstb.fr 04 76 76 25 46 . Se Loger – Se déplacer Peut-on se libérer de l’addiction aux énergies fossiles ?. 2 ième Edition du Congrès Professionnel Résidence & Bois

hidi
Download Presentation

Daniel QUENARD Division Matériaux - Dpt Enveloppe et Revêtements, CSTB Grenoble

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Daniel QUENARD Division Matériaux - Dpt Enveloppe et Revêtements, CSTB Grenoble daniel.quenard@cstb.fr 04 76 76 25 46 Se Loger – Se déplacer Peut-on se libérer de l’addiction aux énergies fossiles ? 2ième Edition du Congrès Professionnel Résidence & Bois « Zéro émission CO2 : construire des bâtiments de très haute exigence environnementale » Congrès Salon Résidence & Bois - Vendredi 30 septembre Lyon–Eurexpo - Avenue Louis Blériot – Chassieu

  2. Sommaire La consommation des Ménages : Transport/Logement/Alimentation : Chiffres-Clés La convergence Bâtiment-Transport Le Concept Maison NRJ+ Mobilité Electrique Quelques exemples à travers le monde Conclusion

  3. Ménages : Emissions de CO2Logement+Transport : 84 % Source : GREEN INSIDE – IPSOS - 2011

  4. Ménages : LogementChauffage/Energie : 84 % CO2 Source : GREEN INSIDE – IPSOS - 2011

  5. Ménages : TransportsVéhicule Personnel : 79% CO2 Source : GREEN INSIDE – IPSOS - 2011

  6. Le Consommateur IgnorantouMal Informé ? Foyer

  7. Dépenses énergétiques des ménages 2006 2006 : 8,4 % budget (précarité : 10%) 4,8 % énergie du logement 3,6 % carburant automobile. LOGEMENT Chauffage Eau Chaude Sanitaire Cuisson Equipement électrique de la maison DEPLACEMENT Carburant pour les véhicules. Logement : surface d’habitation et source d’énergie utilisée pour le chauffage. Transport : éloignement des villes-centres est le facteur clé en terme de dépenses en carburant. Source : http://www.lefigaro.fr/conso/2010/10/12/05007-20101012ARTFIG00753-energie-les-francais-depensent-2300euros-par-an.php

  8. Chauffage-Transport = Combustion (Chaudières /Moteurs CI)1 : Epuisement des ressources Bâtiments ~70 % Chauffage/ECS Chaudières : fioul-gaz-bois ( + électricité) 40 % Uranium Hydraulique Transports ~ 50 % VP Moteurs Combustion Interne (98% pétrole) 29 % 21 % Bâtiments + Transports ~70 % Consommation Finale Energie Chiffres 2006

  9. Combustion 2 : Emission de GES / Climat Transport + Bâtiment : 45 % GES – en hausse

  10. Ile-de-France / Airparif /Estimations 2000 Contribution en % des différents secteurs d’activités aux émissions de polluants Combustion3 : Emissions Polluants / Santé « La pollution de l’air diminue l’espérance de vie de 9 mois pour chaque Français et l’exposition aux particules fines causerait 40 000 décès chaque année. C’est un enjeu de santé public » Nathalie KOSCIUSKO-MORIZET - décembre 2010 Particules (PM10) : B+T 60 % NOx : B+T 60 % Source : Impact sanitaire de la pollution atmosphérique urbaine Estimation de l’impact lié à l’exposition chronique aux particules fines sur l’espérance de vie – AFSSE – 2005 Source : ZAPA – Ministère - AirParif

  11. Passage des Energies de stocks à des Energies de flux Consommation annuelle mondiale Pétrole Energies de stocks Disponibles … mais qui s’épuisent (Centrales/Chaudières/MCI …) Gaz Uranium énergétiques Ressources totales Charbon Eolienne Hydraulique solaire Energies de flux dispersés & intermittents Convertisseurs/Stockage SURFACE annuelle Energie Photosynthèse

  12. Passage des Energies de stocks à des Energies de flux

  13. Réduire les émissions de CO2 Isolation thermique, ECS, CVC, Eclairage, Véhicules … parmi les solutions les plus efficaces Source : http://www.epa.gov/oar/caaac/coaltech/2007_05_mckinsey.pdf

  14. Objectifs Grenelle Notes : * électricité nécessaire pour les services qui ne peuvent être rendus que par l’usage de l'énergie électrique, tels que l'éclairage et l'électroménager. Elle ne prend pas en compte l'eau chaude, le chauffage et la cuisson, qui peuvent utiliser différents types d'énergie ; ** corrigé des variations climatiques, c'est-à-dire calculé en tenant compte d'un indice de rigueur climatique, permettant d'obtenir la consommation correspondant à des conditions climatiques "normales". Source : Ceren.

  15. RT2012 – 2020Réduction des consommationsProduction locale FRANCE 5 usages RT Chauffage Ventilation Climatisation ECS Eclairage/Aux. RT 2012 Ordres de grandeur des consommations et productions locales d’énergie pour un logement

  16. Consommation d’électricité • Eclairage/Electroménager/Multimédia Source : ENERTECH Olivier SIDLER

  17. … des Bâtiments à Energie Positive… mal localisés ? Source : JP Traisnel Source : Rolf Disch - PlusEnergieHaus Freiburg « MAISun effort de 80 kWh/m².an est annulé par 20 km parcouru en véhicule particulier par jour, ce qui pose le problème du lien urbanisme/transport …» Source : CAS : Centre d’Analyse Stratégique - Commission Énergie - Avril 2007

  18. Performance & Localisation Famille : 3 personnes - 100 m² - Gaz naturel Source : Lille Métropole

  19. Des Bâtiments Economes & Producteurs d’Energie… mais des usagers « énergivores » 2 autres usages + 1 impact RT 2020 Conso. Manque l’Energie Grise des Equipements Electrodomestiques et de la Mobilité

  20. La voiture,nouvelle charge ou nouvel équipement du bâtiment ? http://www.batiactu.com/edito/une-maison-pour-mettre-l-energie-positive-a-portee-p3-23523.php

  21. Production Intermittente – Consommation variableStockage Capteurs Thermiques Capteurs PV Ballons ECS Hybride : électro-solaire, gaz-solaire, biomasse-solaire … Batteries

  22. CESI et VESI 15-20m² 3-5 m² Production Batterie Electrochimique H2PAC Appoint Bi-directionnel ? Stockage Ballon 300 - 500 l 15 - 20 kWh Consommation 2300 kWh/an 2000 kWh/an* CESI Chauffe-eau Solaire Individuel VESI Véhicule Electrique Solaire Individuel *Pour un VE avec une consommation de 150Wh/km parcourant 13000 km/an

  23. Prolongateur d ’autonomie Effaceur de Pic Emprise au sol maximale (estimation) : 1 m x 1,4 m (avec panneaux solaires) - 0,8 m x 1,2 m (sans panneaux solaires). Poids total : 200 à 250 kg - Capacité batteries : 4 kWh environ. Plusieurs technologies de batteries plomb envisagées. Puissance photovoltaïque crête : 200 W

  24. Intermittence Production/Consommation Stockage (Froid/Chaud/Electricité) Rafraichissement Nocturne Capteurs Th/PV Apports Solaires Stockage Thermique Inertie du bâti Froid Domestique Ballons ECS … Stockage Electrique Stationnaire Mobile (VE) … Apports Internes 3 Froid Frigo 1 Inertie Th. du Bâti 4 Stockage Electrique Stationnaire 3-4 kWh 2 Chaud ECS 5 Stockage Electrique Mobile 15 – 20 kWh Mutualisation des équipements : chaud/froid ? Multifonctionnalité des équipements : stockage/mobilité ?

  25. VE : système de stockage mobile ? 150/200 Wh/km 80% < 60km 200 km Electroménager 3000 - 6000 kWh/an 10 - 20 kWh/jour 1000 - 2000 kWh/pers 25 kWh 100 km Ecrêtage 3 kWh/jour Source : IFRI-IEA-Fulton

  26. Vers une convergence Bâtiment-Transport ?

  27. Le VE, unité de stockage d’électricité Prévisions météorologiques Etat du réseau électrique Connaissance des usages Production locale EnR Consommation électrique Support réseau Stockage stationnaire Véhicule électrique – Stockage d’appoint Connaissance des déplacements PAGE 27

  28. Courbe de charge journalièrescenario 3, journée d’avril Alimentation par batterie SOC (%) Etat de charge Batteries Puissance (W) Etat de charge VE Absence du VE Conso Maison Recharge batterie par PV Prod PV PAGE 28

  29. Production locale / Surface disponibleOccupation / Utilisation des sols France : 543 965 km² 1,5 % Sols Bâtis 8142 km² 9,4 % Zones Artificialisées 51 447 km² Consommation électrique française : 550 TWh/an - Energie solaire reçue par un carré de notre sol d'environ 25 km sur 25 km - PV : 10 % rendement - 5000 km² 5000 km² : 61 % Sols Bâtis 9.72 % Zones Artificialisées Source ; http://www.stats.environnement.developpement-durable.gouv.fr/acces-thematique/territoire/occupation-des-sols-et-paysages/indicateurs-cle-occupation-des-sols.html Europe : Surface au sol des bâtiments  22 000 km² (carré de 150 km de coté). 40% des toitures et 15 % des façades : adaptées pour l’installation de panneaux PV. Rendement : 15% Production Potentielle : 1400 TWh= 40% consommation d’électricité en Europe Source : European Photovoltaic Industry Association (EPIA),

  30. Potentiel Énergétique des Toitures 210 bâtiments à Zurich Un millier à Fribourg GE SmartHouse Surface de toit potentiellement utilisable pour le solaire thermique : 32,1 m² / 100 m² pour le canton de Fribourg 31,6 m² / 100 m² pour la ville de Zurich. Surfaces de captage d'orientation optimale (orientée au sud et inclinaison moyenne). 11,7 m² pour 100 m² de surface habitable chauffée - Fribourg 4,8 m² pour 100 m² de surface habitable chauffée - Ville de Zurich. Explications : Nombre d'étages, Plus de toits orientés de manière optimale pour le canton de Fribourg Bâtiments Basse Consommation (Minergie) + 100 l de stockage par m² de capteur solaire 70 % des besoins (Chauffage, ECS et air ambiant) sont alors couverts pour : - 50 % des bâtiments d'habitation du canton de Fribourg - 12,5 % de ceux situés à Zurich Un « potentiel solaire thermique » nettement plus élevé à la campagne qu'en ville Densification ? Source : Le Moniteur - 2011

  31. Villes Denses / Villes EtaléesRéduction Consommation / Potentialité de production Villes étalées : Consommation Transport élevée mais potentialité de production ENR élevée (PV, éolien … ) Villes denses : Consommation Transport Réduite mais potentialité de production ENR faible Source : CERTU – Newman & Kenworthy

  32. Vers des Territoires à Energie Positive 1 kWh = 3,6 MJ Production ENR N+K : Transport « pétrole » Production ENR 500 000 MJ EP/ha/an 5,4 kWh élec./m2/an 5,4% du territoire urbain 1 000 000 MJ EP/ha/an 10,8 kWh élec./m2/an 5,4% du territoire urbain Source : Raphael Ménard ECEEE – 2011 PAGE 32

  33. Villes Denses / Villes EtaléesRéduction Consommation / Potentialité de production 1 kWh = 3,6 MJ N+K : Transport « pétrole » Production ENR + VE Source : Raphael Ménard ECEEE – 2011 PAGE 33

  34. Autonomie : un problème ? Stationnement : 4 à 8h Gare/Parking Relais La moitié des salariés travaillent à moins de 10 km de leur domicile. Plus de la moitié des véhicules est utilisée pour effectuer le trajet domicile-travail Distance moyenne domicile-travail = 25,9 km  Distance médiane domicile-travail = 7,9 km87 % des personnes font moins de 60 km/jour en voiture

  35. Temps de recharge ? Les voitures ne sont utilisées que 5 % du temps, 1 heure par jour … reste donc 95 % du temps pour les recharger, 23 heures à l’arrêt … le temps de recharge est-il un problème ? Source : Lille Métropole

  36. Où sont les véhicules ? France : 16 Millions Maisons Individuelles 16 Millions Prises ?? Source – GM-SAE

  37. Faire le plein à l’arrêt et non plus s’arrêter pour faire le plein 80 % du temps Source – Schneider - Renault

  38. Exemples à travers le monde

  39. Habitat & Voiture à Emission Nulle OPTION TOUT ELECTRIQUE Voiture électrique Plutôt pour les déplacements urbains et péri-urbains Toiture et/ou Façades Photovoltaïque Eolien Intégré SOURCE : Buildings Technology In the Vanguard of Eco-efficiency Ernst Ulrich von Weizsäcker, MP – SB05 – Tokyo - 2005

  40. Toyota Dream HouseToyota : Constructeur Véhicules & Maisons OPTION HYBRIDE Maison « station-service » Voiture « cogénérateur  » Les capteurs photovoltaïques de la maison permettent de recharger les batteries de la voiture. La Toyota Prius Hybrid (essence –électrique) peut être utilisée pour fournir de l’électricité à la maison pendant 36 heures en cas d’urgence.

  41. Projet Living & MobilityUniversité de Lucerne-CHEchelle locale

  42. Projet Living & MobilityUniversité de Lucerne-CH

  43. SMARTGRID-SMARTHOUSE

  44. Projet HONDA E_KIZUNA

  45. Projet Volvo-A-HUS-Vattenfall One Tonne Life

  46. Concept MFC 2020 PAGE 46

  47. Projet Energie-Plus-House Berlin http://www.bmvbs.de/SharedDocs/DE/Artikel/B/neues-energie-plus-haus-berlin.html?nn=36210

  48. Projet Démonstrateur Smart Grid - Village Rokkasho - Japon « L’intégration totale entre résidence et voiture est enfin arrivée » Senta Morioka, PDG de Toyota Home Décembre 2010 Smart GridDemonstrationproject in Rokkasho Village – JWD – Toyota – Panasonic - Hitachi

  49. Projet MEREGIO - Allemagne Borne Bidirectionnelle

  50. Projet SHARP - ECOHOUSE

More Related