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Photovoltaïque et performance énergétique d’un bâtiment, d’un quartier ou d’un territoire

Photovoltaïque et performance énergétique d'un bâtiment

L’énergie photovoltaïque concourt à une production électrique renouvelable locale pouvant être prise en compte dans divers schémas, réglementaires ou volontaires.

L’intégration du photovoltaïque dans la construction ou la rénovation d’un bâtiment peut être favorisée par les réglementations relatives à la performance énergétique. Ces réglementations s’inscrivent dans les objectifs de la directive européenne 2010/31/EU sur la performance énergétique des bâtiments, préfigurant l’émergence de bâtiments à énergie positive.

Par ailleurs, un système BIPV tend à l’atteinte d’un équilibre local production / consommation afin de réduire l’impact du secteur du bâtiment sur la consommation électrique nationale. Le BIPV induit implicitement un plus grand lissage de la production au cours de la journée et des saisons, de par l’inclinaison et l’orientation des systèmes imposés par la forme du bâtiment, et non son optimisation, objectif plus généralement satisfait par les parcs au sol.

Photovoltaïque et réglementation thermique d'un bâtiment

La réglementation thermique française vise à encadrer la consommation énergétique des bâtiments, et la production photovoltaïque peut contribuer à l’atteinte des objectifs qu’elle fixe dans le neuf comme dans l’existant.

 

Bâtiments neufs et RT 2012

Dans le neuf, la réglementation qui s’applique aujourd’hui est la RT 2012. La consommation maximale par type de bâtiment est limitée pour le logement à 50 kWh/m2.an pour l’ensemble des usages suivants :

  1. chauffage,
  2. rafraîchissement,
  3. eau chaude sanitaire,
  4. éclairage,
  5. auxiliaires (pompes et ventilateurs).

Elle est modulable en fonction, de la situation géographique du bâtiment (Lille ou Marseille) et de son altitude, ainsi que du recours à une production locale d’énergie renouvelable. Elle requiert dans tous les cas une isolation performante du bâti et seulement parfois, la production locale d’énergie renouvelable.

Le calcul réglementaire rend possible la prise en compte de la production photovoltaïque de la consommation finale à atteindre :

  • limitée à 12 kWh/m2.an dans le logement, ce qui porte le plafond de consommation à 62 kWh/m2.an ;
  • sans limites dans le tertiaire.

Photovoltaïque et aménagement durable d'un quartier

Plan Local d’Urbanisme (PLU)

Certains règlements d’urbanisme locaux peuvent imposer des critères de performance énergétique et environnementale. Ceux-ci peuvent être insérés dans une obligation de recours aux EnR sur les constructions neuves, exprimée en kWh d’énergie finale / m2 d’emprise au sol, sans toutefois qu’il soit spécifié la nature de l’énergie renouvelable.

Pour en savoir plus sur les modalités d'intégration d'exigences énergétiques dans les documents d'urbanisme, vous pouvez consulter le guide "PLUi et Energie" du CEREMA.

Photovoltaïque et schéma énergétique d'un territoire

L’article L229-26 du code de l’environnement, modifié par l’article 188 de la loi relative à la transition énergétique pour la croissance verte (TECV), soumet les collectivités de plus de 20 000 habitants à adopter un Plan Climat Air Énergie Territorial (PCAET) d’ici le 31 décembre 2018. Il précise la nécessité d’établir un plan d’actions afin d'augmenter la production d'énergie renouvelable, à laquelle peut largement contribuer la filière photovoltaïque.

Etude de faisabilité des approvisionnements en énergie

Le décret n° 2007-363 du 19 mars 2007 et l’arrêté du 18 décembre 2007 (NOR : DEVU0771401A) imposent aux maîtres d’ouvrages lors de la construction d’un bâtiment neuf ou de la rénovation de certains bâtiments existants, de réaliser une étude de faisabilité technique et économique des approvisionnements en énergie.
Cette mesure est destinée à favoriser le recours aux énergies renouvelables et aux systèmes les plus performants.

Bâtiments concernés

Le champ d’application de cette réglementation s’est étendue au 1er janvier 2014, suite à la publication du décret n° 2013-979 et de l’arrêté correspondant du 30 octobre 2013.

Sont ainsi concernés par l’obligation de cette étude :

  • tout nouveau bâtiment de plus de 50 m2 de surface de plancher, à l’exception des bâtiments auxquels la réglementation thermique impose le recours à une source d’énergie renouvelable (maisons individuelles) ;
  • tous travaux de rénovation très lourds portant sur un bâtiment existant de plus de 1000 m2.

Intégration du photovoltaïque dans l’étude

Les systèmes photovoltaïques font partie de la liste des équipements susceptibles d’être sélectionnés par le maître d’ouvrage dans le cadre de l’étude :

  • le système photovoltaïque peut être choisi comme élément de référence du projet ;
  • ou il peut être étudié dans le cadre d’une variante du projet, en comparaison avec le système de référence sélectionné.

Pour les bâtiments neufs de plus de 1000 m2, l’étude avec système photovoltaïque est obligatoire, dans la mesure où toutes les solutions doivent être étudiées et comparées.

A l’issue de l’étude, c’est le maître d’ouvrage qui fait le choix de la solution retenue, au regard des résultats énergétiques, environnementaux et économiques.

Délais de réalisation l’étude

L’étude doit être réalisée préalablement au dépôt de demande de permis de construire, ou préalablement à l’acceptation des devis ou à la passation des marchés relatifs aux travaux de rénovation ne nécessitant pas de PC.

Pour en savoir plus, vous pouvez consulter les différents textes réglementaires sur le site internet de Légifrance ainsi que leur interprétation sur www.rt-batiment.fr :

  • pour les bâtiments neufs
  • pour les bâtiments existants
Dernière Mise à jour : 01/02/2019
Article suivant Photovoltaïque et réglementation thermique d'un bâtiment

Bâtiments existants et RT 2005

Dans l’existant, deux réglementations s’appliquent : la « RT élément par élément » et la « RT globale ». Seule la seconde impose un niveau de performance globale à atteindre en kWh/m2.an, pour laquelle la prise en compte du photovoltaïque dans le calcul de la consommation à atteindre peut se faire de manière illimitée.

PV_perf_energetique_RT2012_Hespul_2013Prise en compte de la production photovoltaïque dans les réglementations thermiques©Hespul

Préfiguration de la réglementation thermique 2020

La future réglementation thermique s’appuiera sur le référentiel Energie Carbone portant le label E+C- lancé en novembre 2016 par l’Etat et actuellement en cours d’expérimentation. La nouveauté est la prise en compte, en plus de la consommation et de la production locale et renouvelable d’énergie, de l’empreinte carbone du bâtiment tout au long de son cycle de vie.

Le principe de ce label repose sur :

  • un bilan Energie à 4 niveaux dont l’indicateur est « bilanBEPOS »
  • un bilan Carbone dont les indicateurs sont « Eges » et « EgesPCE » comptabilisant les émissions de Gaz à Effet de Serre soit sur l’ensemble du cycle de vie soit sur les produits de construction et équipements utilisés. 
PV_perf_energetique_E+C-_MEEM/MLHD_2017Principe d'évaluation éerngie-carbone du label E+C-©MEEM/MLHD

Dans ce référentiel, la production solaire photovoltaïque entre en ligne de compte dans les niveaux d’énergie 3 et 4 qui traduisent des bâtiments à énergie positive. Pour sa mise en place, les fabricants d’équipements photovoltaïques devront produire une évaluation carbone de leurs produits (PEP ou Profil Environnemental Produit), sans quoi la valeur par défaut proposée par le logiciel sera utilisée (MDEGD ou Module de Données Environnementales Génériques par Défaut). La base de données INIES regroupe ces données environnementales.

Dans le cadre d’un calcul pour un label bâtiment à énergie positive (BEPOS) l’énergie photovoltaïque est comptabilisé comme il suit :

  • toute l’électricité photovoltaïque autoconsommée sur site obtient un coefficient de 2,58
  • le surplus d’électricité injectée sur le réseau électrique, dans la limite de 10 kWh/m2 par an, obtient un coefficient de 2,58
  • le reste de la production d’électricité photovoltaïque obtient un coefficient de 1

Ce calcul a été expliqué par un exemple pratique dans le 5 à 7 de l’éco-construction (minute 36) et dans les documents Effinergie.

Dernière Mise à jour : 01/02/2019
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Article suivant Photovoltaïque et aménagement durable d'un quartier

Zone d’Aménagement Concerté (ZAC)

Lorsqu’une collectivité mène un projet d’urbanisation dans le cadre d’une ZAC, elle dispose d’une position privilégiée pour faire entendre ses ambitions environnementales aux promoteurs auxquels elle va céder le terrain.

C’est dès la phase de programmation que se définissent les enjeux énergétiques, parmi lesquels la production d’électricité renouvelable. Depuis la loi Grenelle I, l’article L 128-4 du code de l’urbanisme prévoit que « toute […] opération d'aménagement […] doit faire l'objet d'une étude de faisabilité sur le potentiel de développement en énergies renouvelables ». Cette étude obligatoire est l’occasion de réaliser une estimation du potentiel photovoltaïque sur la base d’un plan masse préliminaire. Cela contribuera utilement à la réalisation concrète d’installations, en facilitant la définition d’objectifs de production.

Pour en savoir plus sur les préconisations à suivre en matière de planification énergétique, vous pouvez consulter le guide éco-urbanisme proposé par HESPUL « Prise en compte de l’énergie dans les projets d’aménagement : de l’urbanisme de planification aux projets opérationnels ».

Dernière Mise à jour : 01/02/2019
Article précédent Photovoltaïque et réglementation thermique d'un bâtiment
Article suivant Photovoltaïque et schéma énergétique d'un territoire

En zone urbaine, les ressources en énergies renouvelables sont limitées, plaçant de fait la filière photovoltaïque comme une solution adaptée grâce à son implantation possible sur les toitures des bâtiments ou les aires de stationnement.

En zone péri-urbaine ou rurale, les parcs photovoltaïques au sol constituent un élément incontournable de la politique énergétique d’un territoire, contribuant à l’atteinte des objectifs de production d’énergie renouvelable fixés dans le plan climat.

Pour plus d'informations, vous pouvez consulter l'observatoire Territoires&Climat administré par l'ADEME.

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Photovoltaïque et performance énergétique d’un bâtiment, d’un quartier ou d’un territoire

Photovoltaïque et performance énergétique d'un bâtiment

L’énergie photovoltaïque concourt à une production électrique renouvelable locale pouvant être prise en compte dans divers schémas, réglementaires ou volontaires.

L’intégration du photovoltaïque dans la construction ou la rénovation d’un bâtiment peut être favorisée par les réglementations relatives à la performance énergétique. Ces réglementations s’inscrivent dans les objectifs de la directive européenne 2010/31/EU sur la performance énergétique des bâtiments, préfigurant l’émergence de bâtiments à énergie positive.

Par ailleurs, un système BIPV tend à l’atteinte d’un équilibre local production / consommation afin de réduire l’impact du secteur du bâtiment sur la consommation électrique nationale. Le BIPV induit implicitement un plus grand lissage de la production au cours de la journée et des saisons, de par l’inclinaison et l’orientation des systèmes imposés par la forme du bâtiment, et non son optimisation, objectif plus généralement satisfait par les parcs au sol.

Etude de faisabilité des approvisionnements en énergie

Le décret n° 2007-363 du 19 mars 2007 et l’arrêté du 18 décembre 2007 (NOR : DEVU0771401A) imposent aux maîtres d’ouvrages lors de la construction d’un bâtiment neuf ou de la rénovation de certains bâtiments existants, de réaliser une étude de faisabilité technique et économique des approvisionnements en énergie.
Cette mesure est destinée à favoriser le recours aux énergies renouvelables et aux systèmes les plus performants.

Bâtiments concernés

Le champ d’application de cette réglementation s’est étendue au 1er janvier 2014, suite à la publication du décret n° 2013-979 et de l’arrêté correspondant du 30 octobre 2013.

Sont ainsi concernés par l’obligation de cette étude :

  • tout nouveau bâtiment de plus de 50 m2 de surface de plancher, à l’exception des bâtiments auxquels la réglementation thermique impose le recours à une source d’énergie renouvelable (maisons individuelles) ;
  • tous travaux de rénovation très lourds portant sur un bâtiment existant de plus de 1000 m2.

Intégration du photovoltaïque dans l’étude

Les systèmes photovoltaïques font partie de la liste des équipements susceptibles d’être sélectionnés par le maître d’ouvrage dans le cadre de l’étude :

  • le système photovoltaïque peut être choisi comme élément de référence du projet ;
  • ou il peut être étudié dans le cadre d’une variante du projet, en comparaison avec le système de référence sélectionné.

Pour les bâtiments neufs de plus de 1000 m2, l’étude avec système photovoltaïque est obligatoire, dans la mesure où toutes les solutions doivent être étudiées et comparées.

A l’issue de l’étude, c’est le maître d’ouvrage qui fait le choix de la solution retenue, au regard des résultats énergétiques, environnementaux et économiques.

Délais de réalisation l’étude

L’étude doit être réalisée préalablement au dépôt de demande de permis de construire, ou préalablement à l’acceptation des devis ou à la passation des marchés relatifs aux travaux de rénovation ne nécessitant pas de PC.

Pour en savoir plus, vous pouvez consulter les différents textes réglementaires sur le site internet de Légifrance ainsi que leur interprétation sur www.rt-batiment.fr :

  • pour les bâtiments neufs
  • pour les bâtiments existants

Photovoltaïque et réglementation thermique d'un bâtiment

La réglementation thermique française vise à encadrer la consommation énergétique des bâtiments, et la production photovoltaïque peut contribuer à l’atteinte des objectifs qu’elle fixe dans le neuf comme dans l’existant.

 

Bâtiments neufs et RT 2012

Dans le neuf, la réglementation qui s’applique aujourd’hui est la RT 2012. La consommation maximale par type de bâtiment est limitée pour le logement à 50 kWh/m2.an pour l’ensemble des usages suivants :

  1. chauffage,
  2. rafraîchissement,
  3. eau chaude sanitaire,
  4. éclairage,
  5. auxiliaires (pompes et ventilateurs).

Elle est modulable en fonction, de la situation géographique du bâtiment (Lille ou Marseille) et de son altitude, ainsi que du recours à une production locale d’énergie renouvelable. Elle requiert dans tous les cas une isolation performante du bâti et seulement parfois, la production locale d’énergie renouvelable.

Le calcul réglementaire rend possible la prise en compte de la production photovoltaïque de la consommation finale à atteindre :

  • limitée à 12 kWh/m2.an dans le logement, ce qui porte le plafond de consommation à 62 kWh/m2.an ;
  • sans limites dans le tertiaire.

Bâtiments existants et RT 2005

Dans l’existant, deux réglementations s’appliquent : la « RT élément par élément » et la « RT globale ». Seule la seconde impose un niveau de performance globale à atteindre en kWh/m2.an, pour laquelle la prise en compte du photovoltaïque dans le calcul de la consommation à atteindre peut se faire de manière illimitée.

PV_perf_energetique_RT2012_Hespul_2013Prise en compte de la production photovoltaïque dans les réglementations thermiques©Hespul

Préfiguration de la réglementation thermique 2020

La future réglementation thermique s’appuiera sur le référentiel Energie Carbone portant le label E+C- lancé en novembre 2016 par l’Etat et actuellement en cours d’expérimentation. La nouveauté est la prise en compte, en plus de la consommation et de la production locale et renouvelable d’énergie, de l’empreinte carbone du bâtiment tout au long de son cycle de vie.

Le principe de ce label repose sur :

  • un bilan Energie à 4 niveaux dont l’indicateur est « bilanBEPOS »
  • un bilan Carbone dont les indicateurs sont « Eges » et « EgesPCE » comptabilisant les émissions de Gaz à Effet de Serre soit sur l’ensemble du cycle de vie soit sur les produits de construction et équipements utilisés. 
PV_perf_energetique_E+C-_MEEM/MLHD_2017Principe d'évaluation éerngie-carbone du label E+C-©MEEM/MLHD

Dans ce référentiel, la production solaire photovoltaïque entre en ligne de compte dans les niveaux d’énergie 3 et 4 qui traduisent des bâtiments à énergie positive. Pour sa mise en place, les fabricants d’équipements photovoltaïques devront produire une évaluation carbone de leurs produits (PEP ou Profil Environnemental Produit), sans quoi la valeur par défaut proposée par le logiciel sera utilisée (MDEGD ou Module de Données Environnementales Génériques par Défaut). La base de données INIES regroupe ces données environnementales.

Dans le cadre d’un calcul pour un label bâtiment à énergie positive (BEPOS) l’énergie photovoltaïque est comptabilisé comme il suit :

  • toute l’électricité photovoltaïque autoconsommée sur site obtient un coefficient de 2,58
  • le surplus d’électricité injectée sur le réseau électrique, dans la limite de 10 kWh/m2 par an, obtient un coefficient de 2,58
  • le reste de la production d’électricité photovoltaïque obtient un coefficient de 1

Ce calcul a été expliqué par un exemple pratique dans le 5 à 7 de l’éco-construction (minute 36) et dans les documents Effinergie.

Article précédent Photovoltaïque et performance énergétique d'un bâtiment
Article suivant Photovoltaïque et aménagement durable d'un quartier

Photovoltaïque et aménagement durable d'un quartier

Plan Local d’Urbanisme (PLU)

Certains règlements d’urbanisme locaux peuvent imposer des critères de performance énergétique et environnementale. Ceux-ci peuvent être insérés dans une obligation de recours aux EnR sur les constructions neuves, exprimée en kWh d’énergie finale / m2 d’emprise au sol, sans toutefois qu’il soit spécifié la nature de l’énergie renouvelable.

Pour en savoir plus sur les modalités d'intégration d'exigences énergétiques dans les documents d'urbanisme, vous pouvez consulter le guide "PLUi et Energie" du CEREMA.

Zone d’Aménagement Concerté (ZAC)

Lorsqu’une collectivité mène un projet d’urbanisation dans le cadre d’une ZAC, elle dispose d’une position privilégiée pour faire entendre ses ambitions environnementales aux promoteurs auxquels elle va céder le terrain.

C’est dès la phase de programmation que se définissent les enjeux énergétiques, parmi lesquels la production d’électricité renouvelable. Depuis la loi Grenelle I, l’article L 128-4 du code de l’urbanisme prévoit que « toute […] opération d'aménagement […] doit faire l'objet d'une étude de faisabilité sur le potentiel de développement en énergies renouvelables ». Cette étude obligatoire est l’occasion de réaliser une estimation du potentiel photovoltaïque sur la base d’un plan masse préliminaire. Cela contribuera utilement à la réalisation concrète d’installations, en facilitant la définition d’objectifs de production.

Pour en savoir plus sur les préconisations à suivre en matière de planification énergétique, vous pouvez consulter le guide éco-urbanisme proposé par HESPUL « Prise en compte de l’énergie dans les projets d’aménagement : de l’urbanisme de planification aux projets opérationnels ».

Article précédent Photovoltaïque et réglementation thermique d'un bâtiment
Article suivant Photovoltaïque et schéma énergétique d'un territoire

Photovoltaïque et schéma énergétique d'un territoire

L’article L229-26 du code de l’environnement, modifié par l’article 188 de la loi relative à la transition énergétique pour la croissance verte (TECV), soumet les collectivités de plus de 20 000 habitants à adopter un Plan Climat Air Énergie Territorial (PCAET) d’ici le 31 décembre 2018. Il précise la nécessité d’établir un plan d’actions afin d'augmenter la production d'énergie renouvelable, à laquelle peut largement contribuer la filière photovoltaïque.

En zone urbaine, les ressources en énergies renouvelables sont limitées, plaçant de fait la filière photovoltaïque comme une solution adaptée grâce à son implantation possible sur les toitures des bâtiments ou les aires de stationnement.

En zone péri-urbaine ou rurale, les parcs photovoltaïques au sol constituent un élément incontournable de la politique énergétique d’un territoire, contribuant à l’atteinte des objectifs de production d’énergie renouvelable fixés dans le plan climat.

Pour plus d'informations, vous pouvez consulter l'observatoire Territoires&Climat administré par l'ADEME.

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