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Face à la croissance de la démographie urbaine et les questions énergétiques induites par cette situation, l’optimisation énergétique des villes constitue un sujet de plus en plus important. D’après l’ONU, à l’horizon de cinq décennies, les trois quart de la population mondiale devraient vivre en milieu urbain, contre environ 55% aujourd’hui – soit près de 2,5 milliards d’habitants supplémentaires. Des mégapoles, à l’instar de Shanghai, Tokyo ou Bombay devraient continuer à se développer, alors même que ces villes consomment trois quarts de l’énergie produite dans le monde et émettent 80% du CO2 anthropique.

Evaluer la ressource énergétique disponible et développer des modèles compatibles avec l’objectif de développement durable constituent selon l’Abécédaire des institutions la juste politique à mener. Car planifier de façon durable les dépenses énergétiques permettrait aux villes d’économiser, d’ici 2050, 1800 Mtep[1]. Le secteur des énergies renouvelables jouerait en ce sens un rôle majeur pour le futur et ferait l’objet d’un ensemble d’innovations technologiques (cellules photovoltaïques à haut rendement ; centrales thermiques couplées solaire-biomasse). Les modes de gestion de ces énergies seraient également sujettes à cette innovation, le numérique ouvrant de nouveaux champs d’application.

I. Dépenses et énergie

 

Les dépenses publiques en matière d’énergie sont importantes. En 2012, 447 millions d’euros ont été dépensés pour les réseaux « intelligents», dans les domaines du stockage et innovation, mobilité durable, Bâtiments et efficacité énergétique et les énergies renouvelables. Avec sept milliards d’humains vivant en milieu urbain en 2012 contre 9 milliards d’ici 2050, une explosion mondiale de la demande énergétique risque bientôt de voir le jour.

Les collectivités tentent de s’en prémunir par des concepts où la dépense énergétique est particulièrement encadrée. Par ailleurs, les obligations engendrées par la loi transition énergétique prévoit un abaissement de -50% de déchets mis en décharge à l’horizon 2025, -40% d’émissions de GES(gaz à effet de serre) en 2030 par rapport à 1990, -30% de consommation d’énergies fossiles en 2030 par rapport à 2012 ou bien une réduction de la consommation énergétique finale de 50% en 2050 par rapport à 2012.

 

  • Energie et politique

Dans le débat présidentiel, l’énergie occupe également une place dans les débats. Francois Fillon se prononce sur l’assurance d’un prix d’énergie le plus bas et annonce vouloir dégager 68 milliards d’euros d’économies avec la fin progressive de la CSPE (contribution au service public de l’électricité). Benoit Hamon souhaite quant à lui mettre en place « un véritable Etat stratège en matière énergétique ». Une posture que n’a pas tenue le quinquennat socialiste. L’exemple d’Alstom, dont le site de Belfort a fermé, s’en fait un écho saisissant. Ce fleuron de la technologie ferroviaire française devait être originellement soutenu par cet « Etat stratège » plébiscité par les socialistes. Et alors qu’Emanuel Macron, dont l’objectif affiché est désormais de «  réussir la transition énergétique du logement tout en menant une politique d’investissement dans les EnR », avait juré que l’Etat serait prêt à « monter au capital », le site fut voué à la fermeture. « Plus qu’un signe de l’abandon de la fonction stratégique de l’Etat, c’est surtout le signe d’une incohérence à la fois politique mais aussi temporelle de l’Etat », soulignait à cet égard Jacques Sapir, directeur d’études à l’EHESS[2]. De son côté, Jean-Luc Mélenchon veut renationaliser EDF et Engie. A l’instar de ce dernier, Marine le Pen souhaite rendre EDF 100% public et mettre en place un Etat fort dans le domaine énergétique, à l’image de Benoît Hamon.

Au niveau européen, l’Accord de Paris sur le climat visait à réduire les émissions de gaz à effet de serre de 40% d’ici 2030, porter la part des énergies renouvelable dans la production d’électricité d’énergie à 20% en 2020 puis à 27% en 2030 et, pour les économies d’énergie, passer de 20% puis à 27% dans les mêmes délais. Pour y parvenir, la Commission européenne s’appuie notamment sur l’utilisation des énergies renouvelables dans les transports comme les biocarburants fabriqués à base de déchets agricoles et forestiers ou de microalgues.

 

 

 

II. La ville à l’aune des concepts novateurs

 

  • La « smart city »

Différents concepts sont mis en œuvre pour encadrer les dépenses énergétiques de la ville.

Ainsi, la « smart city » consiste à opérer une série de mutations dans la ville « à la fois technologiques, organisationnelles et sociétales avec un objectif prioritaire de développer des services performants pour la gestion de la cité et le quotidien de ses habitants ». Environnement et développement durable, urbanisme et construction, mobilité et transport : ce sont tant de secteurs que les concepteurs de la « smart city » veulent mettre en exergue. En termes énergétiques, c’est à la gestion de la ressource au niveau local et la consommation sobre que se destine ce type de schéma de collectivité « intelligente ». De même, ce que les concepteurs dénomment le « smart grid » doit permettre de mieux gérer l’intermittence des énergies renouvelables, issues des fluctuations liées aux sources de production, locales ou non. L’optimisation de la production et la distribution d’électricité en fonction de la consommation et la facilitation de l’interconnexion avec les sources locales d’énergie doivent également être les termes de cette recherche.

  • La ville « connectée »

Pour le rapporteur de l’Abécédaire, la décentralisation énergétique est un fait inévitable. Décentraliser la production énergétique et procéder à sa déconcentration sur le marché constituent deux impératifs. Pour faire face à cette concentration, de nombreuses villes expérimentent de nouvelles technologies (géothermie, biogaz, récupération de chaleur à partir des eaux usées, etc). En France, plusieurs villes et métropoles ont pris des engagements à long terme en ce qui concerne le développement des villes intelligentes plus haut préconisées.

Chaque habitant est, à l’heure actuelle, lui-même producteur et émetteur de données. De ce phénomène découle le concept de la ville « connectée », de laquelle est issue une masse d’informations stockées par des capteurs installés sur l’ensemble de l’espace urbain. Cette matière grise de « la ville intelligente » – soit le « big data », constitue une base de données mises au bénéfice des entreprises comme Netflix ou LinkedIn. Un enjeu économique majeur : la ville connectée est affectée à plusieurs niveaux par cet enjeu, puisque les entreprises et prestataires pourrait être réticents à ouvrir leur base de données pour la mettre à disposition à tous. Ceci s’explique par le fait qu’elle pourrait être tentée de les exploiter à son seul profit et représenter un frein à la constitution d’un open data.

Les espaces publics sont également des producteurs d’énergie, affectés par la révolution numérique liée à la mise en œuvre de la « ville intelligente ». Pour donner quelques exemples, des réseaux de balises sans contact tels les produits du français « connecthings », interagissent avec les smartphones, ou des bornes publiques en libre accès ont été réalisées et permettent d’accéder à un ensemble d’informations et de services concernant la vie de la cité. Des applications plus communes concernant l’éclairage public – qui représente 50% de la consommation électrique des agglomérations, sont également installées en ce sens.

Pour terminer, la « smart mobility » est ce concept envisageant la promotion de « transports connectés » et autonomes pour favoriser une nouvelle forme de mobilité[3]. Pour permettre cela, le déploiement d’un réseau efficient de bornes de recharge sera nécessaire, mais d’autres sources d’énergie peuvent être mobilisées. Dans quelques villes en France (Paris, Nice), ce projet a déjà abouti.

 

III. Territoires et hommes en action

  • Ces villes qui investissent pour la dépense énergétique sobre

La France ne compte pas encore de métropoles à énergie positive, mais à l’horizon de 2050, Bordeaux pourrait être la première à s’y soumettre. Associant énergie solaire, cogénération, filière bois- énergie, etc, elle tente de produire une énergie positive. A Grenoble, la SEM GEG (Société d’économie mixte Gaz Electricité de Grenoble) a prévu d’investir, à l’horizon de 2020, 100 millions d’euros pour la production d’énergies renouvelables (éolien, photovoltaïque, biogaz). Lorient a, elle aussi, installé des panneaux photovoltaïques sur ses toits ou encore le parc éolien de Planèze, à Saint-Georges-les-Bains, en Ardèche, financé par la plateforme de crowdfunding écologique Enerfip. Un des plus « ambitieux » projets urbains d’Europe est celui de Lyon Confluence, premier quartier européen visant à l’autosuffisance énergétique. Vaste opération d’aménagement sur un espace de 150 hectares au cœur de la ville, avec 1 million de mètres carrés construits et 16 000 habitants à l’horizon 2025, le programme expérimental Lyon Smart Community représente un véritable cas d’école de la ville intelligente et d’efficience énergétique. On notera cependant que le développement de cette cité « Lyon Confluence » a cependant été marquée par quelques dérapages, dont les dépassements de la facture finale du Musée des Confluences. Celle-ci a atteint 328.5 millions d’euros au lieu des 61 millions prévus… Un coût important pour les contribuables, à l’inverse de la société (mandatée par le Conseil Général) chargée de superviser les travaux, qui a pu empocher par ce dépassement une enveloppe de 7 millions d’euros.

  • Des villes écologiques

A Nantes, les services de la ville se servent de l’open data pour réduire la consommation des bâtiments. Le portail data.nantes.fr formalise un engagement commun qui concerne l’ouverture des données collectées par les différents services et organismes des deux collectivités et leur mise à la disposition des habitants. L’objectif de la démarche est d’améliorer les services rendus aux usagers dans leur vie quotidienne et faire des économies. De même, à Toulouse, objectif est de créer l’Open Métropole, donc un Toulouse « innovant et collaboratif ».

À Reims, une chaufferie biomasse a été inaugurée décembre dernier pour desservir 700 logements via un réseau de chaleur de plus de 1 700 mètres. Le recours à la biomasse permettre d’améliorer l’impact environnemental en évitant l’émission dans l’atmosphère de plus de 1 100 tonnes de CO2 par an.

Dans la commune d’Ungersheim, les bâtiments communaux sont chauffés par un réseau de chaleur alimenté par une chaufferie à bois de 540 kilowatts et la ville se dresse de la plus grande centrale solaire d’Alsace, l’Helioparc 68.

À Lapouyade l’installation de stockage de déchets non dangereux (SDND) est l’une de plus importante de Sud-Ouest. Carmaux fait figure de pionnière en France grâce à la réalisation d’un vaste projet photovoltaïque en évaluant le potentiel d’ensoleillement des toitures. À Chaudes-Aigues, un projet de géothermie à 2 millions d’euros a été mis en place en 2013 et à Annonay les canalisations d’eau produiront de l’électricité, plus concrètement 132 000 kilowatts-heure par an.

 

Conclusion:

L’ONU a constaté que d’ici 2050, trois quarts de la population mondiale vivront en ville, contre 55% aujourd’hui. Soit une croissance de 2,5 milliards d’individus, l’équivalent de la création de 70 villes d’un million d’habitants chaque années. Les Mégapoles comme Shanghai ou Tokyo consomment trois quarts de l’énergie mondiale et rejettent 80% du CO2 d’origine fossile. Planifier leurs besoins énergétiques permettrait d’économiser d’ici 2050, 1 800 millions de tonnes équivalent pétrole. Le nouveau modèle urbain proposé, appuyé sur la décentralisation énergétique, les NTIC et l’implication des « citoyens à la fois producteurs et consommateurs d’énergie, de services ou de données » vise à répondre à cet objectif. Cependant, la valorisation des innovations énergétiques prend du temps. Par ailleurs, l’exploitation du big data inquiète les entreprises soucieuses de protéger leurs données et les personnes, qui y voient une intrusion dans leur vie quotidienne. Le manque de capacité de stockage freine le développement des énergies renouvelable.

 

Sources :

 

Abécédaire des institutions: Sobriété énergétique- la ville intelligente, février 2017. Numéro 105.

Alstom, un échec de l’Etat stratège, Michel Albouy , 14.09.2016. La Tribune.fr.

[1] Millions de tonnes d’équivalent pétrole.

[2] Alstom, un échec de l’Etat stratège, Michel Albouy , 14.09.2016. La Tribune.fr.

[3] Dans cette perspective, Cristal, un système de transport multimodal électrique et numérique, présenté par la société Lohr, est un véhicule de cinq places, équipé en liaison wi-fi pouvant fonctionner soit en libre-service, soit en mode navette. Le transport autonome en navette peut également s’opérer. Sans chauffeur il permet le transport de douze passagers. Déjà en fonction en Finlande et aux Pays-Bas, on cherche à implanter de plus en plus d’innovation dans ce domaine, explicitement par le projet transpolis qui se définit comme un véritable laboratoire global de la mobilité urbaine.

aloysia biessy