Des outils numériques pour optimiser l’énergie des bâtiments publics : l’exemple du SIEL-TE

Parmi les syndicats départementaux d’énergie, le SIEL Territoire d’Énergie de la Loire est l’un des plus innovants en matière de maîtrise des coûts énergétiques. La collectivité a en effet développé différents outils numériques d’avant-garde – notamment ALFRED et PROSPER – au service des 326 communes, des intercommunalités, des établissements publics et para-publics et des bailleurs sociaux de son territoire. L’objectif ? Permettre à ses adhérents de faire des économies en négociant les contrats d’électricité et de gaz, et de planifier des scénarios d’efficacité énergétique pour l’avenir.

Évidemment, mieux vaut acheter groupé pour faire baisser les prix de l’énergie des collectivités.

« C’est une question de bon sens, confie Christophe Ferragne, directeur adjoint en charge des Collectivités et de la Prospective du Syndicat d’Énergies de la Loire. Et, surtout, l’économie est loin d’être négligeable. Les achats groupés permettent en général de baisser les prix des énergies – électricité et gaz – de 10 %. En clair : quand nos communes adhérentes dépensent 10 millions d’euros en énergie, elles économisent 1 million ! »

ALFRED : un outil innovant au service des achats groupés d’énergie
Le SIEL-TE est précisément chargé d’organiser ces achats groupés. Techniquement, les collaborateurs du syndicat d’énergie de la Loire recueillent les contrats d’abonnement de ses communes adhérentes (avec le nombre de compteurs, les puissances d’énergie et les estimations des consommations), afin de négocier, pour elles, des tarifs avantageux avec les fournisseurs d’énergie. « Ces derniers proposent alors un engagement de prix sur 3 ans, décrit Christophe Ferragne. Pour mieux gérer ensuite les consommations des communes, nos informaticiens ont conçu et développé un outil numérique inédit, ALFRED, adapté aux besoins des collectivités. Chaque mois, nous recevons des milliers de factures que nous vérifions avant de les répercuter à nos adhérents. ALFRED nous permet de contrôler l’ensemble des flux de données partagés avec les fournisseurs d’énergie. Nous pouvons ainsi identifier de possibles dysfonctionnements de relève ou de facturation. Les communes sont donc certaines de régler leurs consommations réelles, en fonction des dispositions de leur contrat. » Et ce n’est pas tout, parce qu’ALFRED suit en plus les dépenses d’énergie de chaque bâtiment public, ce qui permet d’anticiper les budgets de fonctionnement des collectivités, d’ajuster les abonnements d’électricité en fonction des puissances réelles et d’identifier des pistes d’actions d’économie d’énergie.

 

Télégestion, objets connectés et CPE pour maîtriser les consommations au quotidien
Le Syndicat d’Énergies de la Loire dispose d’autres outils innovants pour piloter les consommations d’énergie des bâtiments publics. « Nous proposons par exemple à nos adhérents un service de télégestion énergétique, rapporte Christophe Ferragne. À distance, un élu, un technicien ou l’exploitant du bâtiment peuvent commander les systèmes de chauffage, de climatisation, de ventilation, ou d’éclairage en fonction de l’occupation, pour apporter tout le confort nécessaire tout en limitant les dépenses. » Le SIEL-TE installe aussi des objets connectés – des capteurs – sur tous les équipements techniques dont il assure la gestion, afin de remonter des données sur leur fonctionnement et alerter si nécessaire la personne en charge du bâtiment : température dans une salle du Conseil municipal, qualité de l’air dans une classe d’école…

« Depuis plusieurs années, nous avons également recours à des Contrats de Performance Énergétique, indique Christophe Ferragne. Nous en avons déjà souscrit cinq, avec des opérateurs qui s’engagent sur un objectif d’efficacité énergétique, dont le premier en France pour un bâtiment public : le Musée d’Art moderne de Saint-Étienne Métropole. »

En route vers les économies d’énergie du futur !
Le SIEL innove également pour l’avenir. Grâce à son outil prospectif en ligne PROSPER, il conjugue l’efficacité énergétique des bâtiments publics au présent et au futur. PROSPER permet en effet aux élus locaux d’élaborer des scénarios énergétiques à l’horizon 2020, 2030 ou 2050 sur les territoires communaux et intercommunaux. Sur le principe, l’outil permet de proposer des priorités d’actions en matière d’amélioration thermique des bâtiments ou de production locale d’énergie à partir de données réelles (consommations d’énergie, capacité des réseaux…) et statistiques. La base de PROSPER a identifié en tout quelques 120 solutions d’optimisation de l’énergie. « Aujourd’hui, PROSPER est devenu un véritable outil de décision politique, en lien avec la transition énergétique, juge Christophe Ferragne. Il a même été adopté par d’autres départements et se développe dans toute la France. Nous sommes fiers d’avoir contribué à sa mise au point. »

 

Le SIEL-TE et ses missions
Créé en 1950 dans le but d’électrifier le département de la Loire, le Syndicat Intercommunal d’Énergies de la Loire (SIEL) regroupe toutes les communes de la Loire, ainsi que 27 intercommunalités et le Conseil départemental. Il est propriétaire des réseaux de distribution publique d’électricité et de gaz pour le compte d’Enedis et de GrDF. Le SIEL-TE réalise notamment des travaux d’extension et d’enfouissement des réseaux en zones rurales. Il conseille et soutient également les petites communes qui n’ont pas de service technique.

D’autres compétences se sont ajoutées depuis 1950 :
– La gestion de l’éclairage public pour 300 communes.
– La transition énergétique pour les bâtiments publics et la maîtrise d’ouvrage dédiée aux énergies renouvelables : une cinquantaine de chaudières bois avec ou sans réseau d’énergie, une centaine d’installations photovoltaïques…

Depuis 2015, le SIEL-TE installe par ailleurs un réseau public de fibre optique très haut débit sur 277 communes [programme THD42]. C’est unique en France et c’est le plus important chantier public sur le département de la Loire.

Le smart building, pierre angulaire de la ville intelligente et durable

Les collectivités, petites et grandes, se sont emparées du concept de smart city, dans l’objectif de développer leur attractivité et de limiter leur empreinte carbone. Ce concept est encore parfois flou, même si les collectivités l’associent au développement de nouveaux services performants dans les domaines de l’énergie et des déchets, des transports et des déplacements, ou de l’éclairage public. Mais rarement, le bâtiment est présent dans l’évolution vers la smart city alors qu’il en est le cœur, comme l’affirme Emmanuel François, président de la Smart Building Alliance (SBA).

Quand on évoque le bâtiment intelligent, de quoi parle-t-on ? « Revenons à l’étymologie du mot « intelligent », suggère Emmanuel François. Le préfixe « inter- » signifie « ensemble » et le radical « -legere » pourrait se traduire par « réunir » : réunir ensemble ! L’image est juste. Communicant et connecté, le bâtiment intelligent « réunit ensemble » l’humain et son environnement, le citoyen et la ville. » En quelques années, le bâtiment est passé d’édifice isolé, équipé d’automatismes liés à des fonctionnalités comme le chauffage ou l’éclairage, au bâtiment cognitif, capable de s’adapter à son usager et interconnecté aux autres bâtiments, grâce, notamment, à « l’intelligence » artificielle. « Pourtant, le bâtiment reste trop souvent exclu des démarches smart city, contrairement à la mobilité par exemple, regrette Emmanuel François. Cela s’explique : les voies appartiennent à la ville, pas les bâtiments, qui sont pour la plupart des propriétés privées. »

Manifeste de la SBA

Le bâtiment au cœur des problématiques énergétiques urbaines
Et pourtant ! Le bâtiment intelligent a tellement à offrir à la ville de demain. Parmi les défis qu’auront à relever les smart cities, l’enjeu énergétique est en première ligne et cet enjeu est intimement lié aux bâtiments. Les villes sont responsables de 70 % des émissions de gaz à effet de serre et 45 % des dépenses énergétiques sont dues aux bâtiments, le résidentiel en particulier.

« Sans action sur l’immobilier, les villes auront perdu leur bataille contre le réchauffement climatique, martèle Emmanuel François. L’énergie va motiver le déploiement du numérique dans le bâtiment et la ville, en particulier pour assurer un pilotage fin des consommations énergétiques au plus près des usages. »

Le bâtiment régulateur des pics électriques dans les villes
Autre enjeu incontournable de la ville de demain : la mobilité électrique. Dès 2025, 3,3 millions de véhicules électriques devraient circuler sur les routes françaises, selon la CRE. À raison de 100 kW par véhicule, les besoins en électricité seront colossaux : 330 gigawatts ! L’équivalent de la production d’une centaine de tranches nucléaires si tous les véhicules électriques se rechargeaient en même temps. « Pour équilibrer les consommations électriques, les bâtiments devront être équipés de pilotage intelligent, qui gère les usages, entre le fonctionnement du lave-linge et la recharge du véhicule, en toute connaissance de cause, conseille Emmanuel François. Les interconnexions entre le bâtiment et les véhicules électriques permettront de lisser les pics d’énergie. Bientôt, les immeubles seront à énergie positive. Ils deviendront des centrales productrices d’énergie renouvelable tandis que les batteries des véhicules serviront au stockage. Là encore un pilotage sera nécessaire, entre la production et le stockage et entre le stockage et la consommation d’électricité. » Un projet européen, ELSA, a déjà parié sur l’utilisation d’anciennes batteries de véhicules électriques pour servir au stockage d’électricité renouvelable dans six bâtiments pilotes. Outre le déploiement prévu d’une unité de stockage dans le tertiaire ou le résidentiel, le projet teste le pilotage des flux d’énergie entre les différentes infrastructures.

Le bâtiment pour rapprocher l’occupant de ses usages dans la smart-city
En 120 ans, depuis le début du 20è siècle, la population mondiale est passée de moins de 2 milliards d’habitants à près de 8 milliards. « Dans le même temps, le bâtiment n’a quasiment pas évolué, note Emmanuel François. Or, parce qu’il est mono-usage – logement, bureaux, éducation, commerce, santé… -, le bâtiment est largement sous-utilisé. » Si les espaces dans les bâtiments variaient en effet leurs usages au fil des journées (par exemple, 6h en salle de cours, puis 2h pour la restauration, ensuite 4h pour un temps de cinéma, enfin 12h pour le logement), la ville serait plus durable. « Imaginez : nous aurions besoin de moins d’espace foncier, de moins de matériaux pour construire, de moins d’énergie pour chauffer ou pour se déplacer ! » Et grâce aux plateformes d’optimisation des espaces, les citoyens seraient informés sur les espaces à leur disposition pour travailler (flex-office), pour se loger (flex-living) ou encore pour acheter. Le commerce éphémère de proximité dans les immeubles en ville permettrait de rééquilibrer l’espace urbain. Fini les boutiques de luxe en centre-ville et les supermarchés en périphérie. Grâce aux nouvelles technologies, les habitants seraient informés d’une vente de produits proche d’eux, afin de rationaliser leurs déplacements. Tout le monde serait gagnant !

« Une autre vision de la ville est donc possible. Une ville qui réunit, plus durable, au service de ses habitants, conclut Emmanuel François, mais à une condition : les bâtiments intelligents devront être modulaires, interconnectés à leur quartier et adaptés aux nouveaux usages. Notre planète atteint ses limites. Il va donc falloir transformer nos villes à 180 °. Les bâtiments intelligents vont nous y aider. Le numérique est, dans cette perspective, une réelle opportunité dont il faut se servir ! »