Hybridation : comment ce système mêlant ENR, géothermie et pilotage espère décarboner le résidentiel

Pour atteindre l’objectif de neutralité carbone fixé à l’horizon 2050, améliorer l’efficacité énergétique des logements en particulier, et des bâtiments en général, est déterminant. En France, le secteur du bâtiment représente près de 45 % de la consommation d’énergie finale et génère plus de 25 % des émissions de gaz à effet de serre, dont près des deux tiers proviennent des logements.

Un logement collectif émet pour sa part près de 80 tonnes de CO₂ durant son exploitation, selon une étude du Centre d’études et de recherches économiques sur l’énergie. Le changement des systèmes de chauffage permet de réduire sensiblement les consommations d’énergie et les émissions carbone.

Stockage intersaisonnier

C'est en partant de ce constat que l’entreprise francilienne Accenta a décidé de proposer une solution de chauffage décarboné sur-mesure. Sur le campus de l’École Polytechnique, avec le soutien du centre de recherches Energy4Climate de l’X, Accenta a conçu et installe un système combinant panneaux solaires, pompes à chaleur et sondes géothermiques pour une résidence composée de 73 logements qui était jusqu’ici chauffée au gaz.

Quatre ans de développement ont été nécessaires à Accenta pour optimiser le géostockage et y associer un système de pilotage intelligent. © Accenta

Deux centrales photovoltaïques seront installées sur 286 m² en toiture pour capter l’énergie solaire pendant l’été. Le surplus d’électricité produit et non consommé sera transformé en chaleur grâce à deux pompes à chaleur, puis stocké dans le sol via 14 sondes verticales implantées sur 185 mètres de profondeur. L’hiver, la chaleur accumulée dans les sondes sera redistribuée pour chauffer le bâtiment. Grâce au système de pilotage assisté par IA, le gaz ne prendra le relais que lors des périodes où il fait particulièrement froid.

D'après Accenta, ce dispositif – qui combine donc énergies renouvelables (ou récupération de chaleur fatale), géothermie de surface et stockage intersaisonnier – permettra de réduire la consommation d’énergie finale de la résidence d’au moins 60 % et les émissions de CO2 d’au moins 78 % par rapport au mode actuel de chauffage.

Retour sur investissement en 8 à 15 ans

Quatre ans de développement ont été nécessaires à l’entreprise fondée en 2016 pour optimiser le géostockage et y associer un système de pilotage intelligent afin d’adapter l’injection et la récupération de chaleur selon les besoins. Dans le cas de l’École Polytechnique, Accenta a ajouté la production d’électricité grâce aux panneaux photovoltaïques.

"Notre solution offre un retour sur investissement compris entre 8 et 15 ans selon la configuration et le type d’hybridation des énergies choisi", indique Jean Wimmer, responsable du développement logements et marchés publics chez Accenta. "Pour une copropriété de 61 logements dans l’Ain, le coût atteint au maximum 200 € / m2 et garantit une réduction de 76 % de la consommation d’énergie", ajoute-t-il.

Selon lui, le dispositif d'Accenta "peut s’adapter à quasiment tous les types de bâtiments – immeubles de logements mais aussi hôtels, bureaux et bâtiments publics, sans oublier les centres sportifs et aquatiques – et permet aux propriétaires fonciers de satisfaire aux exigences du décret tertiaire". Pour rappel, ce dernier impose une réduction de 60 % d'ici à 2050 de la consommation d'énergie dans les bâtiments de plus de 1.000 m².