Pour accompagner le déploiement de quartiers durables avec des systèmes énergétiques optimisés, l'institut de recherche et de développement Efficacity et le Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB) ont lancé l'outil numérique baptisé PowerDIS. Fruit de cinq ans de travaux, ce logiciel, désormais accessible, aide à définir et quantifier les stratégies énergétiques des projets d'aménagements urbains. Il permet, en effet, de simuler les besoins énergétiques de bâtiments existants ou en projet à l'échelle d'un quartier. Il scénarise aussi l'approvisionnement énergétique de ces bâtiments, notamment à partir de sources renouvelables et de récupération.
Cartographie des besoins et consommations énergétiques
Concrètement, PowerDIS quantifie la demande des usagers d'un bâtiment en chauffage, en climatisation et en eau chaude sanitaire (ECS). Les besoins d'énergie des bâtiments et le comportement des systèmes sont simulés « au pas de temps horaire » pour apprécier la dynamique de la consommation d'énergie. « Le moteur de calcul permet de réaliser des simulations à l'échelle du quartier, mais aussi jusqu'à plusieurs centaines de bâtiments. On peut étudier simultanément leurs consommations et les besoins de production qui vont être engendrés heure par heure sur une année », explique Nicolas Hastir, Product Owner à Efficacity. PowerDIS prend en compte tous les vecteurs énergétiques (électricité, chaud-froid et gaz) et permet de comparer des scénarios avec production centralisée et réseaux, ou décentralisés, voire mixtes.
Cet outil vise à accompagner les collectivités dans l'élaboration de leur stratégie énergétique territoriale. Il est destiné aux aménageurs qui mènent des études d'opportunité et de préfaisabilité des approvisionnements en énergie. L'utilisation de PowerDIS facilite, par exemple, le prédimensionnement d'un réseau de chaleur, les choix de raccordement et l'étude des moyens de production pour optimiser le taux annuel d'énergies renouvelables.
Les données ainsi collectées peuvent être partagées dans une maquette numérique. Le moteur de calcul « est évolutif et intègre au fur et à mesure de nouvelles fonctionnalités demandées par ses utilisateurs, comme des boucles d'eaux tempérées, des analyses environnementales, des productions électriques photovoltaïques ou des questions de stockage thermique », ajoute Nicolas Hastir.
Les collectivités se saisissent de l'outil
Cinq autres collectivités vont également utiliser le logiciel pour créer ou étendre leurs réseaux de chaleur et/ou de froid. Elles ont été retenues, le 11 mai, par la Fédération nationale des collectivités concédantes et régies (FNCCR), dans le cadre de son appel à manifestation d'intérêt lancé en janvier dernier avec Efficacity. Ces lauréats sont la communauté urbaine du Grand-Poitiers (Vienne), le syndicat d'énergie SyME 05 pour le réseau de la commune de Saint-Jean-Saint-Nicolas (Hautes-Alpes), les villes de Nîmes (Gard), Lons-le-Saunier (Jura) et Amiens (Somme).
Ces cinq collectivités seront accompagnées pour optimiser les performances énergétiques et environnementales de leur projet de réseaux de chaleur ou de froid, grâce à des analyses détaillées réalisées avec PowerDIS par Efficacity et le CSTB, et avec l'appui de bureaux d'études spécialisés. Ces nouveaux projets viennent compléter cinq autres qui utilisent déjà ou vont utiliser PowerDIS en 2022, « pour former une première communauté de dix projets pilotes animée par Efficacity et la FNCCR », précisent les partenaires.
Le logiciel UrbanPrint ou l'ACV à l'échelle du quartier
Par ailleurs, le 14 septembre prochain, Efficacity et le CSTB lanceront officiellement leur autre logiciel baptisé UrbanPrint. Cet outil de modélisation est destiné à mesurer l'analyse du cycle de vie (ACV) des impacts énergie, carbone et environnementaux d'un projet urbain à l'échelle du quartier. Il est déjà utilisé dans plusieurs dizaines de projets : le parc d'activité des Portes de Paris, la cité Descartes à Champs-sur-Marne, Marne Europe à Villiers-sur-Marne, l'écoquartier Issy-Cœur de Ville à Issy-les-Moulineaux, Les Fabriques à Marseille, Toulouse Raynal, etc.
UrbanPrint applique la méthode de calcul de la performance « Quartier Énergie Carbone », développée depuis 2018 par le CSTB et Efficacity pour l'Agence de la transition écologique (Ademe).
