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May 16, 2023

Un terrain de jeu pour l'énergie

« Nous avons installé quelque chose de complètement nouveau à Hambourg : le photovoltaïque avec batterie

« Nous avons installé quelque chose de complètement nouveau à Hambourg : du photovoltaïque avec stockage sur batterie détenu sur un modèle partagé par les locataires pour tout un immeuble », explique Matthias Ederhof, membre du conseil d'administration de la coopérative citoyenne EnergieNetz-Hamburg (ENH).

"Grâce à ce démonstrateur, nous avons pu dire, regardez ça marche, les résidents ont une énergie moins chère et un contrôle grâce à leur double rôle de consommateurs et de copropriétaires de l'installation elle-même."

Des projets énergétiques révolutionnaires comme celui-ci visent autant à explorer le comportement des citoyens et à tester de nouveaux modèles commerciaux qu'à développer des technologies innovantes. De tels projets, estime Hambourg, constituent la voie la plus rapide et la plus réaliste.

Avec peu de recherches disponibles sur les expériences pratiques de ville intelligente et leurs implications au niveau local, la ville savait que si elle voulait trouver un chemin entre la crise énergétique actuelle et un avenir intelligent et durable, elle devait obtenir des réponses à un large éventail de questions essentielles.

Des questions telles que : qu'est-ce qui incite les gens à participer activement au système d'approvisionnement énergétique ? Existe-t-il des angles morts dans notre système juridique ? Quel potentiel réside dans le suivi de la consommation d'énergie ?

Lorsque la ville a entendu parler d'un appel à propositions Horizon 2020 pour une transition énergétique intelligente, elle s'est montrée enthousiaste. Cela, a-t-il décidé, offrait l'opportunité parfaite de concevoir un projet qui répondrait à toutes ses questions en adoptant une approche intégrée pour développer de nouvelles solutions technologiques, sociales, commerciales et de gouvernance.

"Nous avons vu la nécessité de changer les choses dans le secteur de l'énergie et les projets de l'UE offrent un grand terrain de jeu", déclare Lukas Risch, chef de projet des affaires européennes à la Chancellerie du Sénat.

"Il est rare de recevoir des fonds pour expérimenter et cela signifiait que nous pouvions réunir beaucoup de joueurs autour de la table qui n'ont généralement pas d'argent à dépenser dans ces terrains de jeux et travailler avec des idées et d'une manière que Hambourg n'avait pas fait auparavant."

En partenariat avec Nantes et Helsinki, Hambourg a développé une proposition gagnante qui rassemblerait tous les acteurs nécessaires pour conduire la transition énergétique, remettre en question les façons de faire acceptées, concrétiser des projets innovants et apprendre ce qui fonctionne et ce qui ne fonctionne pas.

Le projet de 18 millions d'euros sur cinq ans s'appelait My Smart Life - pour une bonne raison.

Parallèlement à des interventions spécifiques – des « solutions intelligentes » – pour réduire les émissions de carbone et promouvoir la durabilité, le projet visait également à impliquer les « personnes intelligentes » dans l'écosystème de l'urbanisme et à réaliser une « économie intelligente » innovante et dynamique. L'objectif primordial de ces trois éléments intelligents était d'améliorer la qualité de vie des résidents.

La manière dont cette approche holistique place les personnes au premier plan est essentielle selon le professeur Dr Joerg Knieling, directeur de l'Institut d'urbanisme et de développement régional de l'Université HafenCity de Hambourg.

"Les projets de villes intelligentes peuvent être tellement axés sur la technologie que les gens se perdent et sont oubliés, ce qui est un danger, surtout lorsqu'ils utiliseront la technologie dans leur vie quotidienne. Ce n'est pas facile, mais My Smart Life visait à y parvenir en incluant les gens non seulement en tant que participants mais aussi en tant que co-créateurs, afin qu'ils s'approprient les solutions."

L'Université HafenCity, dont le rôle était d'analyser la gouvernance d'une ville intelligente, était l'un des 12 partenaires réunis par Hambourg dans le consortium My Smart Life, qui reflétait l'approche transversale du projet en matière d'expérimentations énergétiques et d'études de recherche.

Lorsqu'il s'agissait de décider où donner vie aux travaux du consortium, un quartier du quartier de Bergedorf convenait parfaitement.

Non seulement c'était une zone en pleine croissance avec des centaines de nouvelles maisons en cours de construction où de nouvelles solutions pouvaient être intégrées et testées, mais elle avait également un bureau d'administration de district désireux de créer un nouveau département pour stimuler l'innovation - et déjà proche des résidents locaux.

Ces résidents ont rapidement compris que leur quartier allait devenir un banc d'essai urbain dont ils pourraient faire partie et dont ils pourraient bénéficier. Il y a eu à la fois une campagne d'information initiale et des « marches et discussions » ultérieures sur les sites de démonstration.

Ces sites se trouvaient tous au sein de trois « zones d'intervention » où se sont déroulées les 59 actions My Smart Life, mettant en avant des solutions technologiques connectées à des bâtiments performants, une plus grande utilisation des énergies renouvelables et une gestion intelligente des systèmes.

L'une des actions phares était les panneaux solaires photovoltaïques avec système de stockage d'électricité par batterie pour 79 nouveaux appartements décrits précédemment par Matthias Ederhof de l'ENH et basés sur des contrats de location – auxquels 95 % des locataires ont adhéré.

Il s'agissait de l'un des nombreux projets menés par l'ENH démontrant les avantages de son concept de livraison directe basé sur la location dans des bâtiments tels qu'une école, un rucher, une boulangerie et un centre sportif.

Ici, une nouvelle centrale solaire contribue à la fois à la résilience climatique de la ville, en économisant 11 tonnes de CO2 par an, ainsi qu'aux résultats financiers du propriétaire de la fédération de gymnastique. Avoir un accord pour acheter de l'électricité à l'ENH pour un prix fixe pendant 20 ans protège la fédération contre la hausse des prix de l'énergie.

Le projet le plus technologiquement expérimental de My Smart Life a exploré la possibilité d'exploiter des systèmes combinés de chaleur et d'électricité avec une part d'hydrogène aux côtés du gaz naturel, un changement potentiel.

Gasnetz Hamburg a mis en place une station d'alimentation en hydrogène et adapté les chaudières à gaz d'un système de chauffage urbain connecté au réseau à l'hydrogène pour desservir 273 appartements nouvellement construits.

En prouvant qu'un mix énergétique avec une part d'hydrogène allant jusqu'à 30 %, voire plus, peut être utilisé et les infrastructures existantes modifiées, le projet ouvre la voie à un réseau gazier toujours plus vert.

"Ce fut peut-être le plus grand succès de tous", déclare Risch. "Le mélange d'hydrogène avec du gaz ordinaire n'avait jamais été fait à cette échelle auparavant. Hambourg a suscité beaucoup d'intérêt pour la technologie d'autres villes et je pense que de nombreuses entreprises seront bientôt prêtes à investir dedans."

En plus de fournir un modèle d'investissement dans l'hydrogène, ce projet a été particulièrement utile pour les recherches du professeur Knieling sur la meilleure façon dont les administrations municipales peuvent s'adapter pour soutenir les bancs d'essai urbains.

"Lorsqu'une ville teste encore et encore des solutions complexes et pionnières comme celle-ci jusqu'à ce qu'elles fonctionnent, nous devons explorer comment cette approche de l'innovation peut être incluse dans les départements et processus existants et développer ce que nous appelons une gouvernance expérimentale", dit-il.

Pour s'assurer que les ressources énergétiques installées dans les quartiers comme celles-ci fonctionnent aussi efficacement que possible, My Smart Life a également entrepris de développer un concept innovant de contrôleur d'énergie.

Les partenaires du projet ont connecté un certain nombre d'installations sur le campus de l'énergie de l'Université des sciences appliquées de Hambourg pour tester différentes idées de surveillance de la consommation et de la production d'énergie, de calcul et d'analyse des tendances et de création de prévisions.

Ils ont ensuite développé une interface utilisateur qui permet de voir facilement, par exemple, la quantité d'énergie produite, la quantité d'électricité achetée sur le réseau et les économies quotidiennes, mensuelles et annuelles de CO2 et de coûts.

Ce ne sont là que quelques-uns des résultats exploitables issus de My Smart Life qui ont déjà été adoptés dans tout Hambourg pour réduire les risques, les coûts et les émissions de carbone des systèmes énergétiques décentralisés.

Hambourg et ses villes partenaires ont également distillé leurs expériences dans une stratégie de transformation urbaine faisant ressortir ce qu'il faut pour exceller dans le développement urbain, qu'elle transmettra aux villes suiveuses, Bydgoszcz, Rijeka et Valence, et au-delà.

Le mode de fonctionnement de l'administration a également été fondamentalement modifié.

Parallèlement à la nouvelle approche de l'innovation en réseau et non sectorielle de la ville, une nouvelle pratique courante consiste à utiliser les méthodes de participation citoyenne du projet également dans des projets d'aménagement informels et non urbains.

Un autre résultat direct du projet est la capacité nouvellement conférée à Hambourg de promouvoir les changements juridiques liés à la réglementation des énergies renouvelables et de la technologie de l'hydrogène et aux incitations à l'investissement pour les entreprises et les résidents.

Deux résultats indirects contribuent également à ouvrir la voie à la transition énergétique. L'un est une nouvelle loi innovante qui verra plus de toits utilisés pour produire de l'énergie solaire. L'autre est l'introduction de chèques énergies renouvelables pour les nouveaux bâtiments.

L'impact que My Smart Life a eu sur les capacités et les ambitions de transformation énergétique de Hambourg a inspiré la ville à participer à davantage de projets européens de recherche et d'innovation. Il est actuellement impliqué dans 15.

"My Smart Life a été l'un des points de départ", explique Risch. "Ce que nous avons appris, c'est que grâce à ces projets, vous pouvez faire des choses à petite échelle qui ont un grand impact et obtenir bien plus que les résultats du projet."