[Dossier énergies renouvelables] #20 - Produire, stocker et proposer gratuitement aux usagers d’un quartier de disposer d’énergies renouvelables locales
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Tester en conditions réelles différents prototypes d’innovations liés à la transition énergétique et évaluer sous différents aspects (technique, économique, sociologique) ces solutions : c’est la mission que s’est donnée Paris La Défense, en partenariat avec Efficacity et plusieurs industriels et startup, afin de permettre à son quartier d’affaires d’accélérer sa transformation en faveur d’un développement plus durable et plus respectueux de l’environnement.
Ces solutions, résolument orientées développement durable, sont des dispositifs autonomes de production locale d’énergie renouvelable et une solution de stockage mobile d’énergie.
Comment disposer d’énergie renouvelable locale en tout point de la dalle de La Défense, à tout moment ?
Tout est parti du besoin de Paris La Défense de pouvoir fournir de l’électricité pour alimenter en énergie des usages éphémères et mobiles, comme les food trucks, les coffee trucks, de l’outillage de chantier ou de l’événementiel. Le problème initial était qu’avec des points d’alimentation situés en périphérie de la dalle, les seules solutions pour alimenter le centre de la dalle étaient de tirer des câbles (procédure assez lourde et coûteuse) ou de recourir à des groupes électrogènes (bruyants et émetteurs de CO2). Paris La Défense souhaitait pouvoir disposer d’un système mobile, et qui plus est en profiter pour distribuer de l’énergie renouvelable locale. Comment faire ?
Un processus par étapes, centré sur les usages plus que sur la technologie
La problématique étant posée, Efficacity a organisé des ateliers de design thinking réunissant des services de Paris La Défense, des industriels, des startup et des chercheurs de l’institut. Trois concepts de dispositifs ont émergé des ateliers, ainsi que des story board de leur usage, des plans d’action et des processus d’expérimentation. Ces concepts ont ensuite été mis dans les mains d’un chef de projet d’Efficacity qui a travaillé main dans la main avec les équipes de Paris La Défense pour traduire ces concepts en projets, dimensionner précisément les besoins énergétiques et rédiger un appel à expérimenter. L’appel a été soumis à l’écosystème français des entreprises innovantes et a abouti à la sélection de trois solutions différentes de production d’énergie renouvelable urbaine. L’appel à projet ayant montré par ailleurs que le concept de dispositif de stockage mobile n’existait pas sur le marché, Efficacity a travaillé avec trois startup et un industriel pour assembler leurs solutions et construire le dispositif.
Des prototypes visibles sur l’espace public
Les quatre prototypes sont actuellement déployés et visibles sur l’espace public de La Défense, pour être testés en conditions réelles. Ils utilisent deux concepts en lien avec le développement durable : la production électrique via des panneaux photovoltaïques et des éoliennes de toit, et le stockage via des batteries innovantes.
L’Oasis Café, stockage d’énergie mobile :
Avec ses batteries nouvelle génération à forte capacité, l’Oasis Café est une véritable centrale énergétique sur roues qui stocke l’énergie et rend plus flexible son utilisation. On la recharge sur le secteur ou sur les modules de production d’électricité renouvelable présentés ci-après. On la déplace facilement en fonction des besoins grâce à son assistance électrique à la manœuvre.
Crédits photos : Thomas Alcaraz
Les arbres Sol’Air, production d’énergie solaire locale
Intégrées dans un mobilier urbain aux formes épurées, des batteries zinc-air de nouvelle génération sont reliées à des panneaux photovoltaïques judicieusement orientés pour capter le maximum de rayonnement.
- Les panneaux photovoltaïques vont alimenter des batteries. L’énergie stockée est ensuite restituée progressivement au cours de la journée en fonction des besoins.
- Les cas d’usage identifiés à ce jour concernent l’alimentation de mobilités douces, les téléphones portables, les écouteurs sans fil ou encore de l’éclairage public comme celui qui est déjà intégré aux bancs d’assise du prototype.
Les arbres Sol’Air, développés par les entreprises Zinium, filiale EDF, et Novall.
La WindBox, production d’énergie éolienne :
WindBox est une turbine de toiture en forme de box horizontale. Elle récupère le flux d’air qui longe la surface du bâtiment et la convertit en électricité.
Cette électricité est stockée dans des batteries de seconde vie qui vont ensuite alimenter des trottinettes électriques ou encore des solutions de stockage électrique mobiles comme l’Oasis Café présenté plus haut.
Les premiers résultats d’enquête sociologique montrent une très bonne intégration dans l’espace urbain des deux WindBox.
Les WindBox, développées par WIND my ROOF, startup soutenue par Omexom (VINCI Energies).
Le WattWay Pack, production d’énergie solaire au sol :
Des cellules photovoltaïques de quelques millimètres sont enrobées dans un matériau résistant multicouches, le tout sur des dalles installées au sol. Autonomes et discrètes, les dalles WattWay permettent de recharger les dispositifs de mobilité douce (trottinettes, gyroroues,…).
Le WattWay Pack, développé par l’entreprise Colas et l’INES.
Une évaluation technique poussée
Des mesures des performances techniques de tous les prototypes sont réalisées. Ces mesures portent par exemple sur les variations de la capacité de charge des batteries et leur vitesse de décharge en fonction de la consommation des trottinettes électriques.
Concernant le prototype de stockage mobile d’énergie (l’Oasis Café), sa versatilité est également évaluée au travers de tests de différents cas d’usage tels que des coffee trucks, des food trucks et de l’outillage de chantier. Chacun de ces cas d’usages revêt des spécificités propres, qui sont autant de challenges techniques à relever. Par exemple, le coffee truck a une longue durée de fonctionnement à puissance soutenue tandis qu’une meuleuse nécessitera des pics aigus d’appels de puissance qui demandera de gérer la batterie différemment.
Enfin, afin d’estimer l’impact environnemental des solutions, une analyse du cycle de vie (ACV) est effectuée sur les différents prototypes.
Une enquête sociologique pour compléter l’évaluation technique
Une enquête sociologique portant sur les usagers est également en cours de réalisation en complément aux évaluations techniques. L’enjeu est de confronter la vision des concepteurs des produits avec la perception et les besoins des usagers pour améliorer les produits. L’enquête permettra également d’évaluer l’accueil des équipements par les usagers et les éventuelles modifications de comportements que génèrent les équipements au cours du temps. Enfin, elle permettra de recueillir de la part du public des idées de nouveaux usages possibles.
L’enquête sera réalisée sur un échantillon représentatif de 1 200 usagers du quartier d’affaires, qui en compte environ 160 000 habituellement. Elle sera conduite en trois sessions d’interviews sur le terrain, étalées sur 7 mois.
Vers une diffusion à plus grande échelle
Les résultats des évaluations techniques et sociologiques permettront d’évaluer le potentiel de diffusion à plus grande échelle de ces solutions, qui sont en effet potentiellement utilisables sur tous les territoires dotés d’urbanisme de dalle, ainsi que sur tous les larges espaces ouverts (foires, salons…).
Article signé :
Eric Parent (Efficacity – Directeur du pôle Innovations urbaines
Thomas Alcaraz (Efficacity – Responsable territoire d’expérimentations - Paris La Défense
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