Ombrières solaires sur Parcs de stationnement

Une obligation d'ombrager les parcs de stationnement sur au moins 50% de leur surface va être mise en place grâce à des dispositifs végétalisés ou des ombrières, à partir du 1er juillet 2023 (futur article L. 111-19-1 du code de l'urbanisme ). Dans le cas des ombrières, celles-ci doivent intégrer un procédé de production d'énergies renouvelables sur la totalité de leur surface, ce qui revient généralement à les équiper de systèmes photovoltaïques.

Les parcs de stationnement concernés par cette obligation sont les suivants :

• Les parcs de stationnement nouveaux, extérieurs, accessibles au public et ayant une emprise au sol supérieure à 500 m²
• Les parcs de stationnement extérieurs, ayant une emprise au sol supérieure à 500 m², associés aux bâtiments soumis à l'obligation de végétalisation ou de solarisation de 30% de leur surface mentionnés à l'article L171-4 du code de la construction et de l'habitation (voir page précédente "obligation de solarisation des bâtiments commerciaux")

Des dérogations qui seront possibles pour des raisons économiques ou pour des contraintes techniques, de sécurité, architecturales ou patrimoniales seront précisées par décret.

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 ».

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.

Les réglementations thermiques et environnementales françaises visent 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.

Réglementation Environnementale RE2020

La RE2020 n’impose pas d’équiper les bâtiments neufs d’une installation photovoltaïque. Elle précise simplement les règles à appliquer pour prendre en compte la production locale d’électricité dans les calculs réglementaires à produire avec la demande de permis de construire ou la déclaration préalable.

La réglementation environnementale RE2020 définit les exigences de performance énergétique des bâtiments neufs situés en France métropolitaine. Elle remplace l’ancienne réglementation thermique des bâtiments qui était connue sous la dénomination de RT2012. Ces exigences, définies dans l’arrêté du 4 août 2022 , s’appliquent depuis le 1er janvier 2022 aux bâtiments à usage d’habitation et depuis le 1er juillet 2022 aux bâtiments de bureaux, ou d’enseignement primaire ou secondaire.

Principes de prise en compte du photovoltaïque dans la RE2020

La présence d’une installation photovoltaïque sur le projet de construction impacte 3 des 6 indicateurs du calcul réglementaire de la RE2020, à savoir :

•  la consommation d’énergie primaire totale, Cep exprimée en kWhep/(m2.an), qui va diminuer,
•  la consommation d’énergie primaire non renouvelable, Cep,nr exprimée en kWhep/(m2.an), qui va elle aussi diminuer,
•  l’impact sur le changement climatique associé aux composants du bâtiment et au chantier, Icconstruction exprimé en kg eqCO2/m2 qui va quant à lui augmenter.

Pour le calcul de la consommation d’énergie primaire totale (Cep) et non renouvelable (Cep,nr), seule la part autoconsommée de la production photovoltaïque est prise en compte.Le principe du calcul, précisé au paragraphe 3.7 de l’annexe II de l’arrêté du 4 août 2022, est le suivant :

• une simulation de la production PV est réalisée au pas de temps horaire pour déterminer  Eelec_prod_PV(h), la production électrique horaire,
• la courbe de production au pas de temps horaire et ensuite comparée à la courbe de charge d’électricité tous usages du bâtiment Welec_tous_usages(h) afin de déterminer la production autoconsommée Eelec_prod_AC(h)
•  ceci permet de calculer la part de la production autoconsommée par an Eelec_prod_A_annuel et le taux d’autoconsommation annuel TAC_PVelec
•  la part de la production autoconsommée est ensuite convertie en énergie primaire avec un coefficient de conversion de 2,3
• la production autoconsommée exprimée en énergie primaire est ensuite divisée par la surface de plancher (SDP) et déduite de la consommation d’énergie primaire totale Cep.       

Pour le calcul de l’impact sur le changement climatique associé aux composants du bâtiment et au chantier (Icconstruction), l’impact généré par l’installation photovoltaïque est pris en compte uniquement à hauteur de la part de la production qui est autoconsommée. Le principe du calcul, précisé au paragraphe 4.2.1.1.5 de l’annexe II de l’arrêté du 4 août 2022, est le suivant :

• le Profil Environnemental Produit (PEP) d’un module photovoltaïque est une déclaration environnementale de type III selon les normes NF EN 14025 : 2010 et XP C08-100-1: 2016 qui contient un indicateur de réchauffement climatique exprimé en kg eqCO2 pour une unité fonctionnelle (un module photovoltaïque) ou 1m2 de module photovoltaïque,
•  l’impact de réchauffement climatique doit être calculé pour l’installation photovoltaïque grâce à la valeur mentionnée dans le PEP du module photovoltaïque,
• l’impact de réchauffement climatique doit également être multiplié par le taux d’autoconsommation annuel TAC_PVelec  afin de ne prendre en compte que l’impact de la production autoconsommée,
•  l’impact de réchauffement climatique de la production autoconsommée est ensuite divisée par la surface de plancher (SDP) et ajouté à l’impact sur le changement climatique associé aux composants du bâtiment et au chantier Icconstruction.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  

• Exemple de calcul de compte du photovoltaïque dans la RE2020

  Exemple d’un immeuble de logements dont la surface de plancher est de 2 000 m2SDP.

  Production annuelle de l’installation photovoltaïque : 32 000 kWh/an
  Taux d’autoconsommation après simulation au pas de temps horaire : 60%
  Production autoconsommée : 19 200 kWh/an
  Production autoconsommée exprimée en énergie primaire : 44 160 kWhep

  Soit une réduction de la consommation d’énergie primaire Cep due à la présence de l’installation photovoltaïque : 22,08 kWhep/(m2.an)

  Impact de réchauffement climatique du module photovoltaïque : 141 kg eqCO2/m2
  Surface de modules photovoltaïque : 120 m2
  Impact de réchauffement climatique de l’installation photovoltaïque : 16 920 kg eqCO2
  Impact de réchauffement climatique de la production autoconsommée : 10 152 kg eqCO2

  Soit une augmentation de l’impact sur le changement climatique associé aux composants du bâtiment et au chantier Icconstruction due à la présence de l’installation photovoltaïque : 5,076  kg eqCO2/m2

Expérimentation E+C-

L'actuelle réglementation environnementale RE2020 s'appuie sur le référentiel Energie Carbone portant le label E+C- lancé en novembre 2016 par l’Etat. La nouveauté de cette expérimentation était 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. L’expérimentation E+C- a été jugée concluante et ses principes ont été intégrés à la réglementation environnementale RE2020 en vigueur depuis 2022.

Le principe de ce label reposait 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. 

Dans ce référentiel, la production solaire photovoltaïque entrait 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 doivent 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.

réglementation thermique RT 2012

La réglementation thermique qui s’appliquait aux bâtiments neufs à partir de fin octobre 2011 a été remplacée en 2022 par la RE2020.

La consommation maximale, exprimée en énergie primaire, était 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 était 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 requérait dans tous les cas une isolation performante du bâti et seulement parfois, la production locale d’énergie renouvelable.

Le calcul réglementaire rendait possible la prise en compte de la production photovoltaïque en déduction de la consommation d'énergie primaire à atteindre :

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

• Comment répartir la production électrique de panneaux photovoltaïques sur une opération composée de plusieurs bâtiments ?

  Question 219 du site règlementations thermiques bâtiments neufs et bâtiments existants (www.rt-batiment.fr) :

  Lorsque le permis de construire porte sur un ensemble de bâtiments neufs ou existants, intégrant, sur certains d'entre eux, une production d’électricité d’origine photovoltaïque, la surface de capteurs peut être, au choix de la personne réalisant les calculs : soit répartie par bâtiment mentionné dans le permis de construire au prorata des surfaces SHON de chaque bâtiment, soit prise en compte uniquement sur les bâtiments qui les supportent. Quelle que soit l'option choisie, la somme des surfaces modélisées dans chacun des calculs doit être égale à la surface totale de capteurs installée.

• Peut-on prendre en compte une production électrique photovoltaïque non située sur le bâtiment faisant l'objet de l'étude dans le calcul du Cep?

  Question 230 du site règlementations thermiques bâtiments neufs et bâtiments existants (www.rt-batiment.fr) :

  Pour tous les bâtiments (résidentiel et tertiaire), pour que la production photovoltaïque soit comptée, les panneaux doivent être situés sur un élément constructif ayant une continuité physique structurelle avec le bâtiment faisant l’objet de l’étude.
  
  Par exemple, la production photovoltaïque sur un local non soumis à la RT (garage, local poubelles, ombrières…) peut être comptée, si elle respecte ce critère.
  La réponse apportée par la question (219 )sur la répartition de la production photovoltaïque dans le calcul du Cep reste valable.

règlementation thermique sur les Bâtiments existants

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, et une étude de faisabilité des approvisionnements en énergie.

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

Le décret du 23 juillet 2019, dit décret tertiaire , fixe des exigences pour réduire les consommations d’énergie finale des bâtiments tertiaire de plus de 1000m2 : le photovoltaïque en autoconsommation peut en partie permettre de les atteindre.

L'arrêté du 13 avril 2022 relatif aux obligations d'actions de réduction des consommations d'énergie finale dans des bâtiments à usage tertiaire le complète.

Les bâtiments concernés doivent atteindre 2 objectifs de réduction des consommations d’énergie :

• un objectif de baisse de la consommation par rapport à une année de référence comprise entre 2010 et 2020. Cette baisse doit être de 40 % d’ici 2030, de 50 % d’ici 2040 et de 60 % d’ici 2050,
• un objectif en de consommation maximale en kWh/(m2.an) dont le seuil est fixé par catégorie d’activité et par zone climatique à l’annexe II de l’arrêté du 13 avril 2022.

Les objectifs de réduction des consommations d’énergie du décret tertiaire ne porte pas uniquement sur les consommations d’électricité mais bien sur toutes les consommations d’énergie : électricité tous usages, gaz, fioul, charbon, bois, chaleur du réseau urbain et froid du réseau urbain.

Cependant, concernant l’électricité, la réduction de la consommation peut s’atteindre :

• en agissant sur le comportement des occupants (sobriété),
• en améliorant la performance des équipements (efficacité énergétique),
• et en installant un système de production d’électricité utilisant une source d’énergie renouvelable comme le photovoltaïque en autoconsommation.

Ainsi, le décret tertiaire pourrait conduire les propriétaires et les occupants de bâtiments tertiaires de plus de 1000m2  à installer des systèmes photovoltaïques en autoconsommation afin de réduire leur consommation d’électricité et contribuer à l’atteinte de leurs objectifs de réduction des consommations d’énergie.