Un cadastre solaire pour la mise en œuvre de 200 000 m2 de panneaux solaires sur les toits parisiens

Un programme lauréat de l’appel à projets du programme européen Energie Intelligente Europe sur le thème de l'énergie durable, dont l’objectif est de développer une politique urbaine de développement de l’énergie solaire en Europe, la Ville de Paris a présenté un projet POLIS, lauréat en 2009 qui s’inscrit dans la volonté de la municipalité d’installer 200.000 m² de panneaux solaires sur le territoire parisien d’ici à 2014.

Une telle approche permet d’optimiser le développement de l’énergie solaire en milieu urbain et par conséquent de contribuer à un développement plus durable pour les quartiers en construction ou en rénovation. Grâce à cette démarche, l’exploitation de l’énergie solaire devient une composante à part entière et indissociable de la planification urbaine.

L’objectif du projet est d’identifier et d’évaluer les pratiques actuelles d’urbanisme en matière d’énergie solaire, en répertoriant et en évaluant des exemples de projets « d’urbanisme solaire » en Europe. L’architecture des bâtiments, la disposition des uns par rapport aux autres, ainsi que leurs usages ont un impact direct sur l’exploitation et l’optimisation des apports et de la production solaire. Un réseau d’acteurs, impliqués ou intéressés par mettre en place une telle démarche, sera constitué et permettra d‘échanger sur la thématique au niveau national et européen.

Vers un urbanisme solaire puisque les villes concentre le développement des populations… Cette situation qui se renforce d’année en année amène une concentration d’habitants, des biens et des activités dans l’espace urbain.

De nos jours, les villes abritent près de 80 % de la population européenne, sont à l’origine de 75% de la demande totale d’énergie et produisent 75 % des émissions de CO2. En plus de cette augmentation de la concentration de la population et de l’utilisation de l’énergie, on observe une modification de la demande en énergie. L’ère de l’énergie bon marché et de son utilisation libre touche à sa fin, aujourd’hui l’efficience énergétique est devenue l’objectif principal et les nouvelles sources d’énergie constituent une part majeur dans le domaine de la recherche et se déploient activement sur le marché. Même si les technologies et l’énergie traditionnelles occupent toujours une place importante, les technologies relatives aux sources d’énergie renouvelables sont de plus en plus demandées et constitueront une part importante du mix énergétique.

La diffusion des technologies relatives aux énergies renouvelables nous permet de bénéficier des sources d’énergie renouvelables au niveau local et l’aspect le plus important est donc de comprendre le potentiel de chaque technologie appliquée à différentes zones géographiques. La production locale d’énergie ne répond pas seulement à de la sécurité de l’approvisionnement, encourageant une production décentralisée de l’énergie, elle intègre également le concept de production et de consommation locales réduisant les pertes sur le réseau de distribution de l’énergie. Les villes ont donc un rôle déterminant à jouer dans la stratégie énergétique locale en participant à la définition d’un cadre pour le développement, aussi bien de la demande que de l’offre, et en s’assurant du respect de la stratégie définie.

Du côté de la demande, il faut concentrer les efforts sur les actions de communication et de diffusion au sein de la communauté européenne afin d’accroître les niveaux des connaissances concernant les énergies renouvelables et stimuler l’intérêt des pays membres à adopter ces technologies en milieu urbain. Du côté de l’offre, il est essentiel de définir des objectifs précis pour la production d’énergie renouvelable à l’échelle de la ville et de créer des instruments permettant l’intégration de ces technologies dès le lancement de tout nouveau projet d’urbanisme. À cet effet, il est non seulement nécessaire d’adopter des mesures législatives, mais il est également important de collaborer avec les promoteurs immobiliers, les urbanistes, les ingénieurs et les architectes, afin de leur offrir les outils leur permettant de faire face à ces nouveaux défis. Une interaction directe avec le marché devrait être encouragée, renforçant ainsi le besoin d’utiliser des approches, des méthodologies, des techniques et des matériaux nouveaux.

Dans le portefeuille de technologies disponibles en matière d’énergies renouvelables, les systèmes solaires offrent un potentiel unique quant à leur intégration au milieu urbain, transformant les villes en d’immenses installations de production d’énergie verte. De par leur souplesse, aussi bien physique que fonctionnelle, les panneaux solaires (photovoltaïque(PV) et thermiques) présentent des propriétés exceptionnelles pour une utilisation dans les bâtiments et les structures urbaines. En matière de conception des bâtiments, la place de l’énergie solaire est évidente ; les surfaces des bâtiments constituent des supports pour l’installation des systèmes solaires et la forme des bâtiments présente des avantages en matière de réception de l’énergie solaire passive. L’énergie solaire est plus que d’autre forme d’énergies renouvelables, dépendante de la forme et de la fonction des bâtiments. Les bâtiments existants ne sont pas à négliger car ils sont eux aussi adaptés à l’application de systèmes solaires. Dans ce domaine, de nouvelles technologies permettant d’analyser le potentiel des bâtiments existants ont été conçues tels que des analyses des surfaces de toits par laser intégrées à des systèmes d’information géographique (SIG) ou les méthodologies intégratives visant à évaluer des projets pilotes par rapport à la typologie de la structure urbaine. La mise en place de législations sur la construction et d’autres mesures politiques visant à améliorer l’utilisation de l’énergie solaire doit se baser sur une évaluation élémentaire du potentiel solaire.

Les municipalités et les partenaires doivent participer à l’élaboration de mesures politiques et de planification urbaine afin d’utiliser au mieux les potentialités solaires des structures urbaines des villes européennes. L’approche urbaine permet des applications de l’énergie solaire à petite échelle. De nouvelles technologies et mesures législatives ont récemment été développées en ce qui concerne l’analyse du potentiel solaire et sa mobilisation et il s’agit aujourd’hui de les mettre en œuvre. Pour atteindre ce potentiel solaire et permettre sa mobilisation, des stratégies doivent être définies dès le lancement de la conception du projet urbain afin d’intégrer les technologies solaires actives et passives et d’avoir le bon équilibre entre forme et fonction, permettant ainsi de maximiser le potentiel solaire.

Par le biais du projet POLIS, ce consortium de villes et d’experts en technologie solaire vise à présenter et à évaluer les développements actuels en matière d’urbanisme solaire, et à rassembler les partenaires clés dans le processus de planification urbaine afin d’améliorer cette dernière ainsi que la législation en matière de développement du solaire. À travers la coopération d’un ensemble de villes engagées dans l’urbanisme solaire, la mobilisation du potentiel solaire urbain des villes européennes devrait être encouragée au niveau local. L’implication des services de planification de ces villes dans le projet est un aspect important du projet car les municipalités sont des acteurs clés dans le domaine de l’urbanisme et des actions locales. La connaissance de l’immense potentiel des surfaces construites quant à la génération de chaleur et d’énergie solaire, ainsi que la connaissance des mesures qui encouragent cette mobilisation peuvent contribuer, de manière durable, à augmenter la part de production d’énergie renouvelable.

Dans le cadre de ce programme européen, la Ville de Paris expérimente un projet-pilote de cadastre-solaire. Un outil dont la réalisation a été confiée à l'Apur, est inédit en France. A partir de la simulation du rayonnement solaire annuel, il permet de visualiser le potentiel des surfaces bâties en renseignant sur leur niveau d'insolation et ainsi d'identifier les lieux propices à l'installation de panneaux solaires.

Le but poursuivi s'inscrit dans une double dimension d'aménagement durable et de production locale d'énergie renouvelable.

Il invite à mieux considérer l'usage possible de l'énergie solaire dans la ville, qu'il soit thermique (pour la production d'eau chaude) ou photovoltaïque (pour la production d'électricité).

Dans un contexte d'augmentation structurelle de la consommation d'énergie, le cadastre solaire permettra d'une part, de sensibiliser les propriétaires privés (notamment des grandes emprises foncières) et, d'autre part, de renforcer l'action des pouvoirs publics sur le plan environnemental mais aussi social (en facilitant l'accès à l'énergie).

crédits photographiques @APUR