(par Gianfranco Ossino) L'évolution technologique, qui a marqué les changements qui ont marqué notre société, avait pour objectif l'amélioration de nos conditions de vie au détriment d'une augmentation constante des besoins énergétiques. Des changements qui ont parfois affecté nos comportements dans l'utilisation, souvent inconsciente et pas du tout économe, des ressources en général, le tout avec des conséquences environnementales évidentes.

Il est obligatoire de s'efforcer de produire de l'énergie avec des solutions durables et de limiter la consommation avec une utilisation efficace et consciente ou fonctionnelle.

Durabilité: énergies renouvelables et efficacité

La durabilité joue un rôle fondamental et stratégique, comme en témoigne le rapport d'activité 2019 que le GSE (Energy Services Manager) a présenté en live streaming début mai. Le document contient des données et des analyses sur les activités menées en faveur du développement durable. Durabilité annoncée au début de la présentation du président du GSE, qui souligne le rôle névralgique de l'énergie dans un système complexe qui comprend non seulement des aspects économiques mais aussi environnementaux et sociaux, interprété non pas comme une limite mais une opportunité de développement selon l'approche intégrée des 17 objectifs de développement durable de l'agenda 2030. Le développement est aujourd'hui plus que jamais nécessaire au nom de la durabilité.

Les données du rapport fournissent une clé claire pour comprendre que les secteurs des énergies renouvelables et de l'efficacité donneront naissance à de nouveaux paradigmes énergétiques, qui marqueront la transition énergétique rendue possible par la technologie numérique et l'évolution réglementaire efficace et efficiente.

Le thème est très large et concerne la mobilité, l'industrie, les services, le résidentiel…. ou tout ce qui utilise de l'énergie électrique et / ou thermique. Concentrons-nous sur notre parc immobilier, qui a une vocation fortement énergivore car une grande partie de celui-ci a été réalisé dans la période de boom économique, les années 50 et 60, lorsque le coût du pétrole était si bas qu'il ne favorisait pas la construction de biens à faible consommation énergie. La situation ne s'est pas améliorée au cours des années suivantes, qui ont continué à privilégier les solutions écoénergétiques pour nous offrir le confort souhaité au détriment de l'environnement et de notre santé. Bien que le problème ait été considérablement retardé à l'échelle mondiale, une série d'initiatives et de mesures ont été lancées dans le but de sensibiliser au phénomène et de travailler à y remédier.

"Le seul watt durable est le négawatt", était le slogan d'il y a quelques années qui communiquait de manière provocante l'utopie de l'élimination de la consommation, évidemment impossible, mais il est possible d'adopter des solutions qui orientent une utilisation efficace et consciente de l'énergie qui peut être produite à partir de sources renouvelables. Précisément sur cet objectif, dans le secteur immobilier, la législation prévoit qu'à partir de 2021 tous les bâtiments neufs ou faisant l'objet d'une rénovation majeure de premier niveau doivent avoir des besoins énergétiques quasi nuls (nZEB - Nearly Zero Energy Building). Les bâtiments nZEB ont été introduits par la directive européenne 31/2010 / CE, suivie en Italie du décret législatif 192/2005 et des mises à jour ultérieures.

À cet égard, l'ENEA a mis en place un Observatoire spécial (nZEB) dans le but de surveiller les bâtiments à haute performance énergétique conformes à la législation européenne et nationale en vigueur. L'obligation européenne prévoit 2021 comme date de début, mais dans notre pays, elle est déjà obligatoire pour les bâtiments publics et dans certaines régions qui souhaitaient avancer la date européenne. L'activité de suivi menée par l'ENEA figure dans le dernier rapport de l'Observatoire et concerne la période triennale 2016-2018.

La construction d'un bâtiment nZEB est la combinaison de technologies adaptées qui tiennent compte du contexte: climat, type d'utilisation, coûts, comportement. La durabilité de la solution est obtenue en recourant à la production d'énergie à partir de sources renouvelables et à une utilisation efficace de l'énergie. L'Italie définit un nZEB comme un bâtiment à très haute performance énergétique dans lequel le besoin énergétique (très faible ou presque nul) est couvert dans une large mesure par la production sur site d'énergie à partir de sources renouvelables.

La production d'électricité et d'énergie thermique à partir d'énergies renouvelables est rendue possible aujourd'hui par les différentes solutions disponibles sur le marché: photovoltaïque, micro-éolien, biomasse, solaire thermique, centrales performantes (HVAC) dont le chauffage urbain et le refroidissement urbain.

Toutes les solutions qui favorisent la production distribuée ou produisent de l'énergie là où elle est nécessaire, réduisant drastiquement les pertes, les coûts et l'impact environnemental, favorisant la création de communautés énergétiques. Réalités qui, avec une évolution réglementaire appropriée, pourraient être atteintes en devenant un modèle à suivre lorsque cela est possible et faisable. A cet égard, la nouvelle d'un projet pour l'Etat de New York où un parc éolien d'une puissance de 340MW sera suffisant pour répondre aux besoins en électricité d'environ 134.000 XNUMX foyers sera faite ces derniers jours.

De nombreuses autres solutions testées rendront la décarbonisation de plus en plus réalisable pour la production d'énergie à partir d'énergies renouvelables, certaines d'entre elles:

• sources d'énergie renouvelables disponibles localement, intégrées à des solutions de stockage basées sur des systèmes chimiques (H2) et électrochimiques (batteries) pour stocker l'énergie produite. Solution testée par le projet REMOTE financé par l'UE avec l'installation de systèmes de stockage d'énergie hybrides en Italie, en Grèce et en Norvège. Le projet, coordonné par le Département de l'énergie de l'École polytechnique de Turin et mené avec plusieurs partenaires européens, figure parmi les finalistes de la Semaine de l'énergie durable (EUSEW)
• plates-formes flottantes qui convertissent l'énergie des vagues, du soleil et du vent en électricité. Ils représentent une solution potentielle pour les communautés côtières et pourraient contribuer à la construction de parcs éoliens offshore.

Dans tout cela, la technologie numérique est un facteur favorable à l'utilisation des énergies renouvelables, par exemple dans le secteur de l'électricité, dont l'évolution en cours oriente l'autoconsommation de l'énergie produite, le stockage des excédents d'énergie et la vente voisine si nécessaire . Dans ce scénario, l'énergie «Peer to Peer» avec la blockchain, en particulier avec les contrats intelligents, pourrait mettre en œuvre une transaction énergétique entre «pairs», un échange ou une vente du surplus d'énergie à d'autres sujets ayant les mêmes caractéristiques. L'utilisation de la blockchain, dans le secteur de l'énergie, voit plusieurs projets (plus de 100, voir le livre électronique Aidr "Blockchain pour tous") qui utilisent la Blockchain, en particulier un projet énergétique "Peer to Peer" est celui de Siemens et la startup new-yorkaise LO3 Energy, qui voit la mise en place d'une série de micro-réseaux, chaque micro-réseau fait référence à un ensemble d'utilisateurs électriques gérés via un point de connexion unique avec le réseau public de distribution. Le projet blockchain fournit une solution de contrôle de microréseaux intégrée à une plateforme de trading peer to peer. De cette façon, les opérateurs des systèmes photovoltaïques, situés sur les toits des maisons, seront autorisés à envoyer un excès d'énergie aux micro-réseaux. En retour, les propriétaires des installations photovoltaïques recevront une compensation économique gérée avec un mode de paiement numérique utilisant la blockchain.

Une autre exigence de durabilité est l'efficacité énergétique, qui indique la capacité d'un système physique à obtenir un résultat donné en utilisant moins d'énergie que d'autres systèmes connus sous le nom de rendement inférieur, augmentant généralement leur efficacité et permettant ainsi des économies d'énergie et un réduction des coûts d'exploitation. L'efficacité énergétique indique donc la capacité à «faire plus avec moins», en adoptant les meilleures technologies / techniques disponibles sur le marché et un comportement plus conscient et responsable vis-à-vis de l'utilisation de l'énergie. Cela implique donc une utilisation plus rationnelle de l'énergie, éliminant les déchets dus au fonctionnement et à la gestion non optimale de systèmes simples (moteurs, chaudières, appareils) et complexes (bâtiments où nous vivons ou travaillons, industries, moyens de transport) local, à la fois d'un pays entier (Wikipedia).

Les solutions pour atteindre l'efficacité énergétique sont différentes: Isolation, Verre sélectif, Lumière du jour, Verre à contrôle solaire, Automatisation et contrôle, Éclairage,…

L'isolation thermique est certainement la solution de base car les besoins thermiques des bâtiments sont réduits en améliorant leur inertie thermique, cela permettrait une réduction considérable d'énergie tant pour le chauffage en période froide que pour le refroidissement en période chaude.

La technologie numérique contribue à l'efficacité énergétique à chaque étape de la chaîne d'approvisionnement et son potentiel pourrait trouver une utilisation dans différentes applications. La maîtrise des pertes et la continuité de service tout au long de la chaîne énergétique peuvent également être réalisées grâce à une maintenance prédictive efficace et efficiente en surveillant les infrastructures, une exigence qui se fait profondément ressentir en général et encore plus dans des situations critiques comme l'énergie. L'utilisation de la technologie 5G garantira que le besoin trouve une réponse valable en utilisant des capteurs de détection IOT situés de manière capillaire dans les infrastructures pour les surveiller en permanence. Cela permettrait de détecter leur statut en particulier s'ils sont provoqués par des événements critiques imprévus, qui pourraient provoquer leurs défaillances ou autrement modifier leur réponse avec des répercussions possibles sur les pertes et la continuité de service. L'utilisation de la blockchain dans ce contexte, grâce à sa facilité d'échange de données qui accélère son fonctionnement, donnerait également comme valeur ajoutée la garantie à la fois sur l'identification sans ambiguïté et sécurisée de chaque appareil et sur le processus de gestion des données collectées. Une autre utilisation est l'introduction interne aux propriétés des capteurs de détection IOT connectés à la blockchain. Elle permettrait de certifier l'efficacité énergétique réelle des bâtiments et en présence de prosommateurs, grâce à l'historicisation de la consommation et de la production, du rendement énergétique réel et donc d'intervenir, si possible, pour réduire la vocation énergétique actuelle des bâtiments.

Consommation consciente

Dans la transition énergétique, l'utilisateur jouera de plus en plus un rôle proactif en se donnant le nom «intelligent» et sera déterminant pour de nouveaux scénarios d'affaires, où la compétitivité sur le marché sera caractérisée par de nouveaux services qui accompagneront le produit énergétique. La durabilité nécessite également une consommation d'énergie consciente, c'est-à-dire que l'utilisation de l'énergie se déroule correctement et fonctionnellement afin d'éliminer les déchets et de réduire les impacts environnementaux. La diffusion d'une culture plus respectueuse de l'environnement repose sur la prise de conscience d'une utilisation fonctionnelle des ressources en éliminant les déchets, des comportements vertueux qui peuvent être poursuivis avec de nouveaux modèles de comportement abordés par des politiques environnementales stratégiques entreprises au niveau européen et mises en œuvre au niveau national telles que les directives de l'UE 2018/844 sur la performance énergétique dans la construction.

Au niveau national, la diffusion de cette culture est également réalisée par Enea avec l'ONG Green Cross Italia, à travers une série d'initiatives pédagogiques et la publication du Décalogue sur la consommation intelligente. Le décalogue contient une série de conseils qui, en plus de poursuivre le noble objectif environnemental, s’ils étaient appliqués, se traduiraient également par des économies économiques pour nos coûts énergétiques.

Pour faire un usage fonctionnel de l'énergie, l'utilisateur doit disposer d'une série d'informations concernant sa consommation, son confort, une série de paramètres détectables depuis son propre environnement…. Les informations et leur traitement ultérieur, permis par la technologie numérique, dans des contextes de «bâtiment intelligent» et comportant l'indicateur de préparation intelligente (SRI - outil introduit conformément à la directive UE 2018/844), qui en un mot fourniraient des informations à évaluer et intervenir pour améliorer l'efficacité énergétique de la propriété. L'indicateur est le résultat d'opérations préventives sur l'utilisation de l'énergie basées sur la détection initiale et la comparaison ultérieure des données relatives à la capacité d'adapter la consommation d'énergie et les besoins réels de l'utilisateur.

Conclusions

La numérisation fait partie des protagonistes de la transition énergétique et constitue un facteur habilitant, selon une approche de conception qui voit la combinaison de la technologie et des données tout au long de leur chaîne d'approvisionnement (détection, historisation, analyse).

Un autre facteur habilitant est une évolution réglementaire cohérente et rapide qui, en plus d'orienter l'adoption de solutions durables, souligne et promeut le rôle décisif de la numérisation pour la durabilité et la consommation consciente. Les mesures mises en place pour favoriser une transition énergétique durable en termes de consensus et de diffusion, notamment en cette période de crise, doivent fournir des instruments économiques tangibles (avantages fiscaux, bonus, concessions, ...) dans un futur immédiat, rendant leur investissement commode.

Pendant ce temps, chacun de nous doit contribuer par une utilisation consciente et responsable des ressources, sans renoncer à son style de vie confortable à condition qu'il soit exempt de gaspillage.

Je termine par une maxime car vous nous rendez plus sensibles au sujet: «Dieu pardonne toujours. Les hommes pardonnent parfois. La nature ne pardonne jamais ».

Gianfranco Ossino - Ingénieur et responsable de l'Observatoire Aidr pour la numérisation de l'environnement et de l'énergie