Ilots à énergie positive : Response

Panneau solaire sur l'école Buffon dans le quartier Fontaine d'Ouche à Dijon
Panneau solaire sur l’école Buffon dans le quartier Fontaine d’Ouche à Dijon

Lutte contre le réchauffement climatique, le projet de Dijon métropole et la ville de Dijon

Dijon a été choisie par l’Europe avec la ville de Turku en Finlande pour piloter le programme européen RESPONSE et devenir « villes phares » pour six autres villes européennes : Bruxelles (Belgique), Saragosse (Espagne), Botosani (Roumanie), Ptolemaïda (Grèce), Gabrovo (Bulgarie), Severodonetsk (Ukraine). Ces autres villes candidates partenaires observent l’évolution du programme et devront dupliquer les solutions dijonnaises et finlandaises sur leur territoire. L’enjeu est de déployer des nouvelles technologies afin de faire émerger des îlots à énergie positive qui produisent plus d’énergie qu’ils n’en consomment.

En tant que ville phare avec Turku, Dijon pilote ce programme européen dans le but de voir émerger des villes à énergie positive en 2040. Dijon métropole, associée à des partenaires publics et privés majeurs, s’engage à bâtir une des plus importantes opération d’autoconsommation collective de France en 5 ans.

Un quartier prioritaire de la ville, modèle européen de l’autoconsommation énergétique

Le projet prévoit le déploiement de deux îlots à énergie positive sur le quartier de Fontaine d’Ouche.

Les deux îlots produiront ainsi 20% d’énergie en plus qu’ils n’en consommeront soit une réduction de 75% les émissions de gaz à effet de serre.

Au total, l’opération d’autoconsommation collective regroupera :

  • 487 logements
    ainsi que les bâtiments municipaux du quartier : le groupe scolaire Buffon, le groupe scolaire Anjou, le groupe scolaire Colette, le groupe scolaire Alsace, le stade, la piscine, le centre culturel multi-accueil, la maison de quartier, les groupes scolaires Lallemand, Champ Perdrix, Larrey, Ouest, le centre social.
  • et 1100 habitants qui vont devenir acteurs de leur consommation d’énergie.

L’énergie produite sera directement consommée par les habitants utilisateurs :

  • Matin

    La consommation est supérieure à la production locale. Les bâtiments sont alimentés en énergie par le réseau électrique et par l’énergie stockée

  • Durant la journée

    La production locale est supérieure à la consommation. Les bâtiments sont alimentés par l’énergie solaire et l’excédent est stocké dans les batteries et les ballons d’eau chaude.

  • Le soir

    La production locale réduit fortement. L’énergie stockée est alors utilisée pour répondre aux besoins des bâtiments. Le réseau électrique assure la fourniture du complément nécessaire

Des bâtiments publics producteurs d’énergie

A terme, ce sont 1732 Kwc qui seront installés dans le quartier sur les bâtiments publics, puissance complétée par les installations des bailleurs sociaux. La production annuelle prévisionnelle d’énergie du programme RESPONSE en électricité est de 1600 MWh/an.

Une partie de l’énergie produite permettra d’alimenter via l’opération autoconsommation collective les bâtiments publics suivants : les groupes scolaires Buffon, Anjou, Colette, Alsace, Lallemand, Champ Perdrix, Larrey et Ouest, le stade, la piscine, le centre culturel multi-accueil, la maison de quartier, le centre social.

Panneau solaire sur l'école Buffon dans le quartier Fontaine d'Ouche à Dijon
Panneau solaire sur l’école Buffon dans le quartier Fontaine d’Ouche à Dijon
  • Groupe scolaire Buffon

    Février 2023

    Centrale solaire entrée en production en octobre 2022, murs extérieurs isolés en laine de bois. raccordé au réseau de chaleur (30% de l’énergie provient de l’Unité de valorisation énergétique), mise en place d’un Building Operating System (BOS) couplée à des sondes intelligentes de qualité d’air extérieures et intérieures.

  • Ecole Anjou

    Démarrage des travaux : novembre 2023

    Travaux d’étanchéité en toiture et de maçonnerie, d’installation de la charpente métallique en toiture, d’installation photovoltaïque et câblages électriques, raccordements Enedis.

  • Stade Fontaine d’ouche

    Démarrage des travaux : décembre 2023

    Travaux de rénovation de la toiture existante et pose de la charpente en extension, d’installation photovoltaïques en toiture, raccordements Enedis.

  • Couloir Vert

    Démarrage des travaux : décembre 2023

    Terrassements et réalisation des massifs bétons, pose des ombrières bois, travaux photovoltaïques et électriques, raccordements Enedis.

  • Ombrières sur parking devant GDH

    Démarrage des travaux : décembre 2023

    Terrassements et réalisation des massifs bétons, pose des ombrières bois, travaux photovoltaïques et électriques, raccordements Enedis.

Un laboratoire d’expérimentations : principe et fonctionnement

Dijon sera un véritable laboratoire d’expérimentation grandeur nature, avec environ 80 innovations testées pour construire une métropole neutre en carbone.

Les bâtiments du quartier Fontaine d’Ouche et certaines infrastructures publiques, dont les écoles, vont être équipés de panneaux solaires bifaciaux et d’autres technologies innovantes.

Des panneaux solaires à la pointe de l’innovation technologique seront installés sur les toits d’immeubles et de bâtiments du quartier comme le gymnase, ainsi que sur les garde-corps des terrasses. Contrairement aux panneaux photovoltaïques traditionnels, ces panneaux solaires sont dotés d’une technologie bifaciale : les deux faces sont transparentes et captent les rayons du soleil pour la convertir ensuite en électricité. La face arrière captant la lumière reflétée par l’environnement et le sol, les toits des immeubles seront recouverts de gravillons blancs afin de maximiser cette technologie. Les gains de productivité de ces panneaux innovants, comparés aux panneaux traditionnels, peuvent atteindre jusqu’à 12%.

D’autres types de panneaux solaires seront installés sur les parkings au pied des immeubles (canopées solaires) et sur les toits des écoles Buffon et Anjou (pergolas photovoltaïques).

L’énergie produite servira en journée à alimenter en électricité les bâtiments, chauffer les ballons d’eau chaude, les bornes de recharge intelligentes pour les véhicules électriques, voire les logements et bâtiments municipaux dans un rayon d’un kilomètre en cas de surplus de production énergétique. La nuit, le surplus d’énergie stockée dans les batteries alimente le réseau électrique du quartier.

Convention de partenariat entre la ville de Dijon et Enedis

Le lancement du programme d’autoconsommation collective se concrétise par la mise en place d’une convention de partenariat entre la ville de Dijon et Enedis. La production solaire couvrira 14 bâtiments du quartier de Fontaine d’Ouche. L’ensemble de ces bâtiments consomment annuellement 1 000 MWh/an. La production permettra de couvrir 300 MWh/an de cette consommation.

La convention a pour objectif de régir les échanges d’information entre le gestionnaire de réseau (Enedis) de distribution et la personne morale organisatrice (ville de Dijon) afin d’affecter la production solaire aux différents consommateurs en fonction de ce qu’ils consomment au même moment. La personne morale définit dans la convention l’ensemble des règles de répartition de l’énergie produite.

Deux autres conventions, dans le cadre du projet RESPONSE, seront signées avec Enedis, la première avec Grand Dijon Habitat, la seconde avec Orvitis.

Dijon a investi très tôt dans un réseau de chaleur urbain au bois, qui alimente Fontaine d’Ouche à hauteur de 55% en chauffage et en eau chaude. L’objectif est d’atteindre 80% à terme, en réinjectant l’énergie de l’usine d’incinération d’ordures ménagères et le biogaz produit par l’usine de méthanisation.

Parmi les expérimentations, plusieurs portent sur l’énergie solaire et son stockage, l’énergie produite par un panneau solaire est à consommation immédiate, durant la journée. Des expérimentations seront donc réalisées pour pouvoir la stocker dans différents types de batteries et la redistribuer.

  • Batteries lithium Ion : elles possèdent un rendement de charge supérieure à 90 % (très utilisées pour les trottinettes, vélos, smartphones, voitures) et présentent une durée de vie supérieure aux autres systèmes de stockage.
  • Batteries zinc Air : économiques et durables, elles utilisent l’oxygène de l’air pour produire de l’électricité.
  • Batteries seconde vie des véhicules électriques : hors d’usage pour une propulsion automobile optimale, mais suffisantes pour stocker l’électricité produite en surplus, elles permettront soit d’injecter l’électricité dans les bâtiments, notamment le soir, soit de recharger des véhicules électriques. Certaines bornes de recharge de véhicule électriques seront « intelligentes » : lorsque les véhicules sont à l’arrêt et que la production solaire est plus faible, ces batteries peuvent alimenter le réseau électrique pour une utilisation domestique. Par ailleurs, l’excédent d’énergie solaire produite en journée servira à chauffer les ballons d’eau chaude des habitants.

Le projet permettra aussi de tester des innovations en lien avec les bâtiments. Certains seront rénovés, avec renforcement de l’isolation, remplacement des menuiseries extérieures, amélioration de la ventilation, le tout pour un objectif de consommation énergétique réduite de 38%. De plus, de nouveaux thermostats et capteurs mesurant la qualité de l’air seront installés dans chaque foyer. Afin de réduire pour chacun la facture énergétique, une étude de consommation aidera les ménages à réguler et optimiser leur consommation. Les écoles Buffon, Colette et Anjou vont bénéficier, au cas par cas, de travaux d’isolation thermique, d’installation de panneaux solaires, de ballons d’eau chaude et de batteries de stockage du surplus d’énergie… La rénovation des écoles Buffon et Colette vise l’excellence énergétique des Bâtiments à basse consommation (BBC), notamment grâce à l’isolation thermique externe, l’isolation de toiture et le remplacement de équipements de traitement de la qualité de l’air. Le groupe Anjou, déjà rénové en 2019, bénéficiera de l’installation de batteries seconde vie, dans le cadre du recyclage et de la réutilisation des batteries des voitures électriques, et de la pose de panneaux photovoltaïques.

D’autres expérimentations portent sur l’éclairage public, grâce au LED notamment. Ce projet initié par OnDijon et son centre de pilotage unique devrait permettre de réaliser 65% d’économies d’énergie.

Les habitants acteurs et bénéficiaires du projet

RESPONSE place le citoyen au cœur du dispositif de transition écologique et s’attache à la mobilisation du plus grand nombre. Associés à la transition écologique, les habitants sont invités à définir leurs besoins, à suivre la mise en place et à expérimenter la centaine d’innovations associées à RESPONSE en matière de bâtiments intelligents, mobilité électrique, stockage d’énergie renouvelable…

La sensibilisation et l’implication des habitants du quartier Fontaine d’Ouche sont des conditions essentielles au bon déroulé du projet. Ainsi, de nombreuses initiatives ont été mises en place par Dijon métropole et ses partenaires pour que les citoyens s’emparent d’un projet qui transformera durablement leur quotidien, comme une maquette permettant de visualiser toutes les solutions du quartier ou une plateforme de mobilisation qui a été ouverte à destination des habitants du quartier pour apporter leurs idées et remarques sur le projet.

Les partenaires

Le projet RESPONSE financé par l’Union européenne associe 53 partenaires issus de 13 pays européens. Au total, six villes s’engagent aux côtés des villes phares de Dijon et Turku pour dupliquer les solutions développées sur ces deux territoires pilotes.

À l’échelle dijonnaise, tous les acteurs du territoire, étudiants, scientifiques, entreprises et associations, sont associés à RESPONSE et contribuent à la transition écologique du territoire.

Pour ce projet, Dijon métropole s’est associée à des partenaires * publics et privés majeurs. Dans le prolongement du projet RESPONSE, la métropole a été sollicitée pour être territoire d’expérimentation de la solution EVERIMPACT dans le cadre d’un partenariat de recherche sur 5 ans avec EDF, EIFER et EVERIMPACT. Il s’agit à terme de déployer une solution innovante de lutte contre les émissions de gaz à effet de serre.

La dimension exceptionnelle du projet, qui inclut non pas un seul mais plusieurs bâtiments, implique la mobilisation de nombreux partenaires qui ont travaillé ensemble pour bâtir un plan d’actions commun.

L’autre volet inédit de ce projet est qu’il nécessite le recours à des techniques très diverses en lien avec l’efficacité du bâtiment, la production d’énergie, le stockage, la gestion des pointes, la mobilité électrique ; d’autres domaines moins techniques sont aussi au cœur du projet tels que l’intégration de l’innovation dans les pratiques, l’appropriation des solutions par les habitants et les usagers, la mobilisation de tous les habitants et des acteurs du territoire dans la transition énergétique, la formation et l’attractivité des métiers de la transition énergétique pour pouvoir relever les défis de demain, le volet financier et la reproductibilité des solutions, la donnée au service d’un pilotage optimisé (le management de l’énergie) et d’un outil de suivi et d’aide à la décision sur l’ensemble du territoire métropolitain…

C’est la mise en place de cette dynamique qui fait de RESPONSE un démonstrateur des challenges relevés par les territoires pour construire des métropoles neutres en carbone à l’horizon 2050.

* Ville de Dijon, Université Bourgogne-Franche-Comté, Eifer, Enedis, Grand Dijon habitat, Orvitis, Bouygues, Fafco, Atmo BFC, OnyxSolar, Coriance, OGGA, Civocracy, Nano Sens, Wittym, Panga, CENT, ESTP, CCI/ESADD, Rectorat

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