BIPV: potentiel technique du photovoltaïque intégré aux bâtiments

Partenariat

Le travail de coopération entre le SIG-GR et l’IZES gGmbH (Institut für ZukunftsEnergie- und Stoffstromsysteme) a permis la production de plusieurs cartes pour l’évaluation du potentiel du photovoltaïque intégré dans la Grande Région.

Objectifs

Dans le cadre du projet « PV follows function », le potentiel technique du BIPV (en anglais : Building integrated photovoltaics) sur les toits et les façades a été calculé pour les entités de la Grande Région.

Définition du potentiel du BIPV

Les potentiels considérés ici découlent des analyses SIG des surfaces en appliquant des critères d’exclusion préalablement fixés. Le nombre de sites qui peuvent effectivement être exploités dépend essentiellement des conditions politiques et/ou énergétiques actuelles et futures, qui ne sont pas abordées en détail dans la présente étude.

Le potentiel technique pour le parc immobilier de la Grande Région a été déduit des données relatives aux bâtiments (entre autres, des modèles 3D de bâtiments) (Pour la procédure exacte, se référer au chapitre 2.1 du rapport court). Dans ce cas, les surfaces ombragées et autres surfaces mal orientées ont auparavant été exclues de la surface brute de la façade. Selon les estimations des auteurs, l’occupation de telles surfaces ne serait pas économiquement réalisable dans le cadre actuel de l’économie de l’énergie pour les bâtiments modèles considérés ici. De ce fait, dans chaque cas concret, la rentabilité du BIPV devrait cependant toujours être examinée pour chaque projet, tant pour les nouvelles constructions que pour les rénovations.

Les potentiels PV ont été calculés en fonction de la puissance potentielle et de la production annuelle d’électricité (cf. chapitre 2.2.4 du rapport court). Les résultats ont été agrégés à différents niveaux afin de faciliter la présentation. Ainsi, des cartes du potentiel technique BIPV ont été réalisées aux niveaux territoriaux suivants :

• communes,
• Kreise (DE), arrondissements (BE et FR) et cantons (LU)
• niveau NUTS2-3.
  

Conclusions

Le potentiel techniquement et économiquement exploitable du BIPV et de l’agrivoltaïsme dans la Grande Région est considérable. Selon les données du Géoportail de la Grande Région sur le développement des énergies renouvelables, seule une très petite partie de celui-ci a été effectivement exploitée jusqu’à présent : La capacité PV installée entre 2016 et 2018 était d’environ 9,7 GW. Des données plus récentes ne sont pas disponibles.

Dans le cadre du projet « PV follows function », il s’agit également de calculer les potentiels techniquement réalisables pour les formes d’agrivoltaïsme (sous forme de module bifaciaux installés à la verticale) et des formes de BIPV considérées ici. Comme les deux formes de PV intégrées peuvent permettre une double utilisation des surfaces considérées, l’accent a été mis ici sur la question des potentiels techniques, afin de montrer l'importance de la contribution que cette technologie pourrait en principe apporter au maximum à la mise en place d’une transition énergétique ménageant les ressources et les surfaces.

Le potentiel technique calculé de la puissance PV s’élève à environ 184 GW pour l’agrivoltaïsme et le BIPV.

Le projet « PV follows function » met en évidence des potentiels qui, selon le consortium des partenaires du projet, mériteraient d’être exploités, car ils permettent une double utilisation des surfaces. Ainsi, les surfaces agricoles occupées par des installations photovoltaïques ne sont pas soustraites à l’exploitation agricole, mais augmentent au contraire le rendement de la quantité d’électricité qu’elles produisent. L’enveloppe des bâtiments pourrait également être utilisée pour produire de l’électricité en y intégrant des modules photovoltaïques. A l’heure actuelle, presque uniquement les surfaces de toitures sont utilisées de cette manière et pas dans la proportion réellement possible.

Une surface nette de près de 700 km2 est disponible pour le BIPV, une surface qui est déjà imperméabilisée et construite aujourd’hui. Les places de parking qui sont aussi imperméabilisée n’ont pas été pris en compte dans le calcul. Sur cette surface également, il serait en principe possible de produire de l’électricité à partir de photovoltaïque, sans pour autant utiliser des surfaces nouvelles pour son extension. Il pourrait en résulter une production d’électricité d’environ 90 000 GWh par an.

Pour des raisons de capacité, il n'a pas été possible, dans le cadre de ce projet, d'examiner les utilisations concurrentes des surfaces de toitures et de façades, qui deviennent particulièrement importantes en raison du réchauffement progressif de la planète, comme par exemple la végétalisation des toitures et des façades. Cela pourrait faire l'objet d'un projet ultérieur.

La question est de savoir si et dans quelle mesure ce très grand potentiel sera effectivement exploité. Cela dépendra de manière décisive des orientations politiques et énergétiques futures. Le cadre pour le développement accéléré des ENR a déjà été fixé au niveau européen: Pour les développer dans le domaine de la production d’électricité, de l’industrie, du bâtiment et des transports, la Commission Européenne propose de porter l’objectif en matière d’énergies renouvelables à 45% d’ici 2030. Cela porterait la capacité totale d’énergie renouvelable à 1.236 GW en 2030, contre 1.067 GW en 2030 dans la proposition de 2021. Afin d’accélérer le déploiement des énergies renouvelables, la Commission a également adopté une recommandation visant à accélérer les procédures d’autorisation pour les projets d’énergie renouvelable et à faciliter les contrats d’achat d’électricité.