«Sys­tè­mes de sto­cka­ge par bat­te­ries dans les bâ­ti­ments»

Le nouveau cahier technique SIA 2061

Tantôt décrits comme un non-sens écologique, tantôt considérés comme la dernière prouesse technique, les systèmes de stockage d’énergie par batteries se font une place dans les bâtiments. Le cahier technique SIA 2061 en présente les caractéristiques, modèles et types d’exploitation.

Publikationsdatum
04-11-2021
Jürg Bichsel
Président de la commission du cahier technique SIA 2061

Au vu des nombreuses publications spécialisées traitant de systèmes de stockage par batteries, il est légitime de se demander pourquoi la SIA approfondit à son tour cette thématique. La raison est évidente: la Stratégie énergétique 2050, qui augmente sensiblement l’importance de tels systèmes de stockage dans les bâtiments. Par ailleurs, les publications spécialisées à disposition ne s’adressent que partiellement aux généralistes de la construction et portent le plus souvent sur des aspects spécifiques de ces systèmes. Des guides de mise en œuvre aisément applicables sont donc nécessaires, et c’est précisément cette lacune que vient combler le nouveau cahier technique SIA 2061 Systèmes de stockage par batteries dans les bâtiments. La SIA a déjà élaboré le cahier technique 2060 Infrastructure pour véhicules électriques dans les bâtiments et le SIA 2062 Intégration d’équipements photovoltaïques dans les bâtiments est en préparation. Ensemble, ils couvriront les questions relatives à l’électricité, à la mobilité et au stockage énergétique.

Domaines d’application du nouveau cahier technique

Le cahier technique se limite volontairement à l’habitat individuel et collectif, ainsi qu’aux bâtiments à usage industriel ou artisanal. Il concerne des ouvrages existants ou neufs, également en combinaison avec des installations photovoltaïques. Soit des objets pour lesquels l’assistance d’expert·e·s hautement spécialisé·e·s n’est guère envisageable.

Ce sont les besoins de la clientèle qui fixent les principaux objectifs d’un système de stockage: optimisation de la consommation propre ou des pics de charge, ou encore alimentation de secours. Lors du dimensionnement, il convient de parvenir à un équilibre entre la rentabilité, la performance d’une éventuelle installation photovoltaïque existante et les profils de consommation électrique concernés. Les systèmes de stockage doivent en outre être installés dans des locaux répondant aux dispositions légales en matière de sécurité et de protection incendie.

Modèles et types d’exploitation

L’installation d’équipements photovoltaïques rompt avec le principe selon lequel l’enveloppe d’un bâtiment appartient exclusivement à son propriétaire. Ce dernier peut par exemple louer son toit pour une telle installation et les investisseurs peuvent à leur tour en confier l’exploitation à une société tierce. Ces rapports de propriété et de dépendance imbriqués se poursuivent avec le stockage par batteries. Au statut traditionnel de propriétaire, viennent ainsi se greffer les rôles d’investisseurs, d’exploitants et d’utilisateur·rice·s lié·e·s au stockage. Indépendamment des rapports de propriété, différents modèles d’exploitation se dessinent également : l’auto-alimentation, l’achat et la vente de courant, l’optimisation de la connexion au réseau et des performances, ainsi que l’exploitation en mode communautaire – laquelle n’est toutefois pas encore autorisée en Suisse.

Il est dès lors évident que le type d’exploitation d’une installation influe de manière décisive sur la dynamique d’optimisation. Si, par exemple, une entreprise ne compense pas un besoin de puissance accru par le renforcement de sa connexion au réseau, l’objectif premier de l’optimisation sera d’éviter qu’une puissance trop élevée ne soit soutirée de ce dernier. Dans ce cas, la batterie y sera installée comme stockage intermédiaire pour les pics de charge. Du point de vue de la clientèle, il est bien sûr souhaitable que les critères d’optimisation puissent être adaptés au cours de la durée de vie de l’installation.

Description des systèmes

Le cahier technique SIA 2061 veille à la bonne compréhension générale des termes utilisés et de la structuration des systèmes. Cela va de la description des paramètres techniques des batteries, en passant par leur intégration dans des configurations supérieures associant les batteries à des systèmes de gestion de l’énergie et des onduleurs, jusqu’aux équipements électriques et aux installations techniques du bâtiment. L’intelligence d’une installation réside aujourd’hui dans le système de gestion, qui applique un programme informatique à l’optimisation des flux d’énergie et des performances.

Étude de projet, exécution, mise en service, exploitation, déconstruction

Sa proximité avec la pratique constitue un autre élément essentiel du nouveau cahier technique. Ainsi, celui-ci approfondit les étapes d’étude du projet, d’exécution, de mise en service, d’exploitation et de déconstruction d’une installation. L’étude implique différents corps de métier et des interfaces avec les installations électriques, l’automatisation des bâtiments, les réseaux de communication, jusqu’à la production de chaleur, aux équipements photovoltaïques et à la mobilité électrique. Des règles de dimensionnement permettent d’évaluer rapidement la taille du système de stockage par batteries adéquat. Il convient également de soigner la sécurité d’exploitation du système: mises à jour informatiques, adaptation des options d’optimisation et possibilités d’intervention des exploitants doivent être planifiées d’emblée. Et comme pour tout élément de construction, une déconstruction intervient en fin de vie de ses composants. Une taxe de recyclage est aujourd’hui déjà prélevée lors de l’installation d’une batterie et sa reprise par le fabricant est obligatoire.

Des annexes détaillées et illustrées par des cas pratiques viennent compléter le cahier technique. Elles présentent des exemples de dimensionnement, des indices clés pour les systèmes de stockage et les bâtiments et approfondit des notions techniques. Les exigences fonctionnelles ainsi que les prescriptions de sécurité, de protection et de durabilité y sont aussi clairement décrites. Enfin, des listes de contrôle encadrent la conception, l’exécution et l’exploitation correcte de systèmes de stockage par batteries.

Perspectives

Le cahier technique SIA 2061 Systèmes de stockage par batteries dans les bâtiments constitue un instantané des possibilités et propriétés techniques actuelles. Nul doute que ce marché connaîtra une dynamique semblable à celui du photovoltaïque. Les caractéristiques techniques continueront à progresser, l’intégration dans un système global ira en se simplifiant et le prix des systèmes de stockage diminuera rapidement, parallèlement au développement de la mobilité électrique. Ainsi, à l’avenir, les bâtiments seront d’emblée conçus, bâtis et exploités avec des équipements photovoltaïques, des installations pour la mobilité électrique et un ­stockage local par batteries. Le marché se trouve actuellement dans une phase pionnière, où de nouvelles technologies, des solutions inédites et des start-up émergent rapidement. La SIA adaptera en temps voulu le cahier technique SIA 2061 à ces nouveaux développements.

Magazine