Un accumulateur E3/DC dans un immeuble résidentiel

Un accumulateur E3/DC de 78 kWh garantit l’autonomie énergétique d’un immeuble résidentiel

Hager Group SonnenparkPLUS in Switzerland

Un rêve est devenu réalité pour un immeuble résidentiel de Wetzikon, dans le canton de Zurich (Suisse), en quête d’une solution garantissant son autarcie énergétique. Ses propriétaires et ses locataires qui forment une communauté d’autoconsommation peuvent en effet s’approvisionner en électricité et en chaleur en toute autonomie, aussi bien sur le plan comptable que juridique. Un projet passionnant rendu possible grâce au système de stockage Quattroporte d’E3/DC.


Le SonnenparkPLUS, un nouveau projet de construction écologique, abrite sur cinq étages dix logements cumulant une surface de référence énergétique de 1 705 m2. Les concepteurs et les maîtres d’ouvrage souhaitaient créer un bâtiment résidentiel tourné vers l’avenir, qui fournit de l’énergie solaire à ses habitants 24 heures sur 24, non seulement pour l’électricité de confort, mais aussi pour le chauffage et la mobilité. En mai 2018, le bâtiment était prêt, l’installation photovoltaïque et le système de stockage E3/DC étaient opérationnels et la pompe à chaleur et les bornes de recharge installées.


Le projet a été planifié et réalisé par la société arento ag de Hinwil, qui se trouve à proximité. L’un de ses dirigeants, l’architecte Franz Schnider conçoit des maisons à énergie positive par conviction. Pour ce faire, arento ag associe des matériaux de construction écologiques et des énergies renouvelables. Le principe est simple : « Nous essayons d’une part de réduire au maximum la consommation énergétique. L’enveloppe du bâtiment est très performante, nous utilisons des systèmes de chauffage et de ventilation extrêmement efficaces et nous sensibilisons les clients à la consommation d’énergie. Nous garantissons d’autre part une production efficace d’électricité solaire », explique Franz Schnider. 
Hager Group SonnenparkPLUS in Switzerland

Avec un couplage sectoriel réussi, les résultats sont au rendez-vous : pour le chauffage, les concepteurs ont misé sur une pompe à chaleur qui fournit 65 000 kWh d’électricité par an, dont le coût est estimé à 14 300 €. Cela représente 6 500 kWh ou 1 430 € par logement, avec un prix de 22 ct/kWh, nettement inférieur à celui pratiqué en Allemagne.


Le cahier des charges visait une autonomie électrique totale. Martin Brawand, planificateur de l’entreprise d’ingénierie énergétique Windgate, était chargé de relever le défi : « Si l’architecte prévoit une maison passive ou à énergie positive, il faut que l’installation photovoltaïque soit au moins en mesure de couvrir les besoins du bâtiment ». Or les simulations réalisées au préalable ont montré qu’avec une puissance installée de 44,55 kWp orientée est/ouest, les panneaux montés sur le toit ne suffiraient pas pour atteindre l’autonomie.


Les concepteurs ont donc utilisé les façades sud et ouest, bien exposées au soleil, pour obtenir 37,08 kWp supplémentaires. Avec une capacité totale de 81,63 kWp, la première étape était franchie : le bâtiment est en mesure de produire plus d’énergie que n’en consomment ses habitants en un an. Il peut donc être considéré comme un bâtiment à énergie positive. Les deux premiers mois d’exploitation estivale ont confirmé les prévisions de Martin Brawand, qui tablait naturellement sur un fort excédent durant cette période très ensoleillée. La production d’électricité suit la courbe du soleil : en été, l’énergie est disponible dès 6 heures du matin et il reste encore beaucoup de puissance le soir. Pour les concepteurs du bâtiment, les avantages du PV en façade sont doubles : grâce à sa multifonctionnalité, il génère de l’électricité et constitue une enveloppe durable, tandis que sa surface verticale s’adapte à la hauteur la plus basse du bâtiment.


Pour garantir l’autonomie énergétique de dix appartements, les capacités de stockage des centrales électriques domestiques courant ne sont pas suffisantes. Le SonnenparkPLUS est équipé d’un système de stockage Quattroporte de E3/DC. « Grâce à sa capacité de 78 kWh, Quattroporte LINEA couvre les besoins en énergie pendant la nuit », explique Franz Schnider. Depuis sa mise en service, l’immeuble est pratiquement autosuffisant. Les installations photovoltaïques du toit et de la façade produisent même en hiver suffisamment d’électricité solaire pour couvrir une grande partie des besoins, directement et à travers les systèmes de stockage. Les planificateurs prévoient un degré d’autarcie de 63 % sur l’année. L’évaluation des données d’exploitation montre que les habitants sont jusqu’ici très économes et orientés vers l’autoconsommation – ce qui devrait permettre d’atteindre un chiffre encore plus élevé.
Hager Group E3/DC storage in Switzerland

La clé du succès ? Le système de gestion de l’énergie commande l’ensemble des installations techniques de la maison de manière optimisée : l’électricité solaire est tout d’abord utilisée directement dans la maison, pour la production de chaleur et la ventilation. Bien entendu, l’accumulateur se charge toujours à temps pour que l’autosuffisance soit garantie après le coucher du soleil. Ce n’est qu’ensuite que le réseau est alimenté, avec des excédents relativement importants en été. Cette approche transforme les habitudes des habitants, car en raison des tarifs d’électricité bas pratiqués en Suisse, les clients du réseau utilisent en général leurs appareils ménagers le soir. Avec le solaire, les tâches ménagères redeviennent diurnes.


Le couplage sectoriel de l’immeuble va encore plus loin : les concepteurs ont installé, dans le parking souterrain, quatre stations de recharge de 22 kW pour voitures électriques, qui peuvent être alimentées à l’énergie solaire à travers le système de gestion de l’énergie. Les résidents du SonnenparkPLUS disposent en outre d’une e-Golf gratuite en autopartage, dont l’utilisation est organisée au sein de la communauté via une application. Selon Franz Schnider, cela a permis de réduire sensiblement le nombre de véhicules stationnés dans le parking souterrain par rapport aux projets résidentiels classiques de cette taille.


Un soin particulier a été apporté au système de facturation interne, car malgré l’esprit collectif, chaque ménage doit payer uniquement pour ses besoins réels en électricité, en chaleur et en e-mobilité. À Wetzikon, l’opérateur du réseau se trouve ainsi presque marginalisé. Le bâtiment n’a besoin que d’un seul point de comptage dans le raccordement domestique pour l’injection des excédents et le prélèvement de l’électricité résiduelle fournie par le réseau. Au sein de la maison, la gestion des flux d’énergie est optimisée en fonction de la production d’énergie solaire grâce à la technique de mesure et de régulation. Ces derniers sont mesurés avec précision et facturés individuellement. Et la consommation intelligente est payante : utilisée directement ou stockée, l’électricité solaire produite permet de faire des économies, car l’électricité du réseau n’est utilisée qu’en dernier recours. Autoconsommation collective ? En Suisse, c’est facile !


Projet : SonnenparkPLUS

Site : Wetzikon, Suisse

Partenaires externes : 

- Réalisation : arento ag

- Planificateur : Windgate

Produits et solutions : Quattroporte LINEA, stations de recharge de 22 kW


www.hager.ch