Avec deux millions de maisons unifamiliales, une autosuffisance totale est possible moyennant 50 pour cent de coûts supplémentaires, selon les chercheurs.

Grâce aux systèmes photovoltaïques et au stockage par batteries, des millions de foyers en Europe sont déjà partiellement autosuffisants.Quelle serait l'ampleur du pas vers l'autosuffisance totale - et quel est le potentiel de toutes les maisons unifamiliales ?C'est ce qu'ont calculé des chercheurs de l'Institut technologique de Karlsruhe (KIT), du Centre de recherche de Jülich ainsi que de l'École polytechnique fédérale de Zurich (ETH Zurich) et de l'Institut Paul Scherrer en Suisse.

La base de leurs calculs est une base de données dans laquelle des informations géographiques à haute résolution sur le parc immobilier européen et les ménages qui y vivent ont été combinées avec les conditions climatiques et économiques locales.En utilisant de nouvelles méthodes pour réduire la complexité des ordinateurs hautes performances, des systèmes d'alimentation autonomes en énergie et optimisés en termes de coûts ont été initialement configurés pour 4 000 maisons unifamiliales représentatives.Dans une étape ultérieure, des réseaux de neurones ont ensuite été utilisés pour transférer les résultats aux 41 millions de maisons unifamiliales examinées.

"Dans les conditions actuelles, 53 pour cent des 41 millions de bâtiments sont techniquement capables de s'alimenter seuls grâce à l'utilisation du rayonnement solaire local sur les toits, indépendamment des infrastructures externes, et cette part pourrait atteindre 75 pour cent d'ici 2050 grâce à l'amélioration des technologies", déclare Professeur Russell McKenna de l'ETH Zurich et directeur du Laboratoire d'analyse des systèmes énergétiques de l'Institut Paul Scherrer.« Si l’on suppose aujourd’hui que les propriétaires d’immeubles seraient prêts à investir jusqu’à 50 pour cent de plus que ce qui serait nécessaire pour un système énergétique comparable connecté au réseau, alors jusqu’à deux millions de maisons unifamiliales pourraient quitter le réseau électrique d’ici 2050. »

Le découplage du réseau n’a pas de sens du point de vue du système

Les chercheurs voient un potentiel important pour les bâtiments résidentiels autonomes en énergie, en particulier dans les régions à faibles fluctuations climatiques saisonnières, comme en Espagne, ou aux prix de l'électricité élevés, comme en Allemagne.L'électrolyse joue un rôle central dans la conception de systèmes optimisés en termes de coûts : « Nos résultats montrent qu'un système d'approvisionnement en énergie efficace, rentable et autosuffisant pour les bâtiments en Europe centrale consistera en du photovoltaïque pour la production d'électricité ainsi qu'en une combinaison de un stockage par batterie à court terme et un système de stockage d'hydrogène saisonnier à long terme », explique Jann Weinand, chef de département au Centre de recherche de Jülich.

La question qui reste, entre autres choses, est de savoir si une généralisation à grande échelle de systèmes d’approvisionnement entièrement autosuffisants et découplés du réseau est réellement logique du point de vue du système énergétique.Après tout, les maisons unifamiliales peuvent jouer un rôle important dans la stabilisation d'un système énergétique basé sur les énergies renouvelables - par exemple en déplaçant les charges, en alimentant l'énergie solaire selon les besoins ou en fournissant une énergie d'équilibrage.

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