Les villes sont responsables de près de 70 % des émissions de CO₂ à l’échelle mondiale. Face à l’urgence climatique, la transformation des infrastructures urbaines est une priorité pour atteindre la neutralité carbone. L’électromobilité, la rénovation énergétique des bâtiments et l’optimisation des réseaux de chaleur sont trois piliers essentiels de cette transition. Mais ces domaines, souvent traités séparément, peuvent en réalité fonctionner de manière interconnectée pour améliorer l’efficacité énergétique globale des villes.
Comment créer des synergies intelligentes entre ces secteurs pour bâtir des villes plus sobres, résilientes et autonomes ? Explorons les opportunités offertes par cette approche intégrée.
1. L'électromobilité au cœur du paysage énergétique urbain
L’essor de la mobilité électrique est une réponse incontournable pour décarboner les transports urbains. Cependant, l’électrification massive des véhicules pose des défis majeurs en matière d’infrastructure énergétique : comment fournir l’électricité nécessaire sans surcharger les réseaux existants ? Quelles solutions de recharges de véhicules électriques, en fonction des multiples cas d’usage et lieux : villes, commerces, restaurants, habitations, lieux de travail, flottes professionnelles ou routes ? Quels services de mobilité ?
Des bornes de recharge intelligentes et flexibles
Les réseaux électriques sont amenés à s’adapter à la demande croissante en recharge des véhicules. L’implantation de bornes intelligentes capables d’optimiser les périodes de charge (notamment en dehors des pics de consommation) devient essentielle. Ces infrastructures peuvent être couplées à des sources d’énergie renouvelable locales (solaire, éolien) pour maximiser leur efficacité.
Le Vehicle-to-Grid (V2G) : une batterie pour la ville
Une autre innovation clé est la technologie Vehicle-to-Grid (V2G), qui permet aux véhicules électriques de réinjecter l’électricité stockée dans leurs batteries vers le réseau lorsque la demande est forte. Cela permet de stabiliser le réseau, notamment lors des pics de consommation hivernaux. Cette approche transforme chaque voiture en batterie mobile, capable d’alimenter des bâtiments ou des infrastructures publiques en cas de besoin.
Clémence Consulting travaille au coeur de l’écosystème pour la mobilité durable, auprès de clients tels que Stellantis, Valeo, TotalEnergies, EDF qui contribuent activement à la transition énergétique du secteur automobile, en particulier l’électrification des véhicules et l’amélioration des infrastructures de recharge.
Du côté de chez Clémence Consulting
Nos équipes ont par exemple accompagné un grand opérateur de recharge de véhicules électriques pour améliorer la qualité de service et optimiser le déploiement et la maintenance des bornes grâce à l’intelligence artificielle.
Nous avons aussi contribué au lancement et soutenu l’hypercroissance d’une activité de recharge de véhicules électrique en intervenant comme project/product manager, chefs de projet, business analysts et product owners. Nous avons aidé à la définition et à la mise en place des outils liés au déploiement, à l’exploitation commerciale & technique, et à la maintenance des IRVE (Infrastructure de Recharge de Véhicules Électriques), ainsi qu’à la mise en place de la Business Intelligence pour piloter l’activité.
2. La transformation des bâtiments : vers une autonomie énergétique
Véronique Bui Quan, Executive Partner
Les bâtiments sont parmi les plus gros consommateurs d’énergie, représentant 40 % des consommations finales en Europe. Les rénover et optimiser leur gestion énergétique est un levier majeur pour réduire l’empreinte carbone des villes.
Des bâtiments producteurs d’énergie
Les nouvelles constructions tendent vers le bâtiment à énergie positive (BEPOS), qui produit plus d’énergie qu’il n’en consomme. Grâce aux panneaux photovoltaïques, aux systèmes de stockage et aux réseaux intelligents, ces bâtiments peuvent non seulement s’autosuffire, mais aussi alimenter d’autres infrastructures, comme les bornes de recharge pour véhicules électriques.
La gestion intelligente de l’énergie
L’essor des smart buildings permet de gérer en temps réel la consommation d’énergie en fonction des besoins réels. Les capteurs et l’intelligence artificielle jouent un rôle clé en optimisant l’éclairage, le chauffage, la climatisation et la ventilation, réduisant ainsi le gaspillage énergétique.
Le pilotage et le contrôle de gestion des programmes de transformation des bâtiments
Clémence Consulting apporte son expérience en pilotage et en optimisation du contrôle de gestion des grands programmes et aide ses clients dans leur programme d’amélioration de la Performance Énergétique (APE) pour contribuer à réduire leur consommation d’énergie tout en maintenant confort et performance. L’APE inclut :
- Isolation thermique (murs, fenêtres…).
- Optimisation des systèmes CVC.
- Remplacement d’équipements énergivores (LED, pompes à chaleur…).
- Installation d’énergies renouvelables (solaire, géothermie…).
- Gestion intelligente de l’énergie (capteurs, automatisation…).
- Sensibilisation à l’économie d’énergie.
Les bénéfices sont multiples : réduction des coûts énergétiques, décarbonation, respect des réglementations et amélioration du confort. L’APE contribue ainsi à un avenir plus durable.
3. Les réseaux de chaleur : clé d’une ville plus efficiente
Les réseaux de chaleur urbains sont une solution efficace pour chauffer les bâtiments tout en limitant les émissions de CO₂. Leur modernisation et leur expansion sont essentielles pour intégrer davantage d’énergies renouvelables.
Des sources de chaleur bas carbone
Aujourd’hui, de nombreuses villes exploitent des sources de chaleur renouvelables et locales :
- La géothermie : une ressource stable et propre pour chauffer des quartiers entiers.
- La biomasse : utilisation de déchets organiques pour alimenter les chaudières urbaines.
- La chaleur fatale : récupération de la chaleur issue des industries ou des data centers pour chauffer les logements.
Optimiser l’interconnexion avec les autres infrastructures
Les réseaux de chaleur peuvent être couplés aux smart grids, notamment avec les bâtiments intelligents qui adaptent leur consommation en fonction de la disponibilité de la chaleur. De plus, les batteries des véhicules électriques pourraient, dans certains cas, être utilisées pour stocker et redistribuer de l’énergie thermique.
4. L'interconnexion des systèmes : vers un écosystème énergétique urbain
La clé pour réussir cette transition repose sur une approche intégrée où électromobilité, bâtiments intelligents et réseaux de chaleur fonctionnent en synergie. Cette interconnexion repose sur trois leviers majeurs :
Le développement des smart grids
Les réseaux électriques intelligents permettent d’équilibrer l’offre et la demande en énergie grâce à des algorithmes prédictifs. Ils intègrent :
- Les besoins énergétiques des bâtiments (chauffage, climatisation, consommation courante).
- Les flux liés à l’électromobilité (recharge des véhicules et V2G).
- Les interactions avec les réseaux de chaleur pour ajuster la production thermique en fonction de la disponibilité énergétique.
L’exploitation des données et des jumeaux numériques
Les jumeaux numériques sont des répliques virtuelles des infrastructures urbaines qui permettent de simuler, prévoir et optimiser la gestion énergétique d’une ville. Ils permettent aux équipes techniques de tester des solutions par exemple sur le jumeau numérique d’une IRVE (Infrastructure de Recharge de Véhicule Electrique) qui simule une borne de recharge, sans avoir besoin d’avoir une borne dans leur bureau. Ils facilitent la prise de décision pour coordonner les bâtiments, les transports et les réseaux de chaleur.
L’exemple des villes pionnières
Certaines métropoles ont déjà engagé cette transformation :
- Copenhague a développé un réseau de chaleur 100 % neutre en carbone alimenté par la biomasse et la récupération de chaleur industrielle.
- Amsterdam mise sur le V2G en interconnectant ses bornes de recharge aux bâtiments intelligents.
- Paris accélère la rénovation énergétique avec des quartiers bas carbone intégrant énergie solaire et géothermie.
EN CONCLUSION
La transition vers une ville bas carbone repose sur une vision intégrée qui dépasse les silos traditionnels entre mobilité, bâtiments et infrastructures énergétiques. L’électromobilité, les bâtiments intelligents et les réseaux de chaleur ne sont pas des solutions isolées, mais bien des éléments complémentaires d’un écosystème urbain durable.
Pour réussir cette transformation, il est essentiel de :
- Investir massivement dans les infrastructures intelligentes et renouvelables.
- Favoriser la coopération entre les différents acteurs (publics, privés, citoyens).
- S’appuyer sur les nouvelles technologies pour optimiser l’ensemble du système énergétique.
Les villes de demain seront celles qui sauront connecter ces infrastructures de manière intelligente et efficiente, pour un avenir plus sobre en carbone et résilient face aux défis climatiques.