Michel Haller, responsable de la recherche SPF et chef d’équipe Systèmes énergétiques à l’Institut pour la technologie solaire SPF de l’OST – Haute école spécialisée de Suisse orientale à Rapperswil, sur les défis et les solutions en matière d’approvisionnement énergétique.
Michel Haller a étudié les sciences de l’environnement à l’ETH Zurich et ensuite obtenu son doctorat en génie mécanique à l’Université technique de Graz.
Interview avec Dr Michel Haller:
OST, Rapperswil
Qui êtes-vous ?
Un être humain, l’un de ces individus à deux jambes qui courent dans l’espace sur une planète bleu-vert pendant une courte période, puis disent au revoir à nouveau pour faire de la place à d’autres individus. Certains ne se soucient pas de l’aspect de la planète quand ils partiront, moi – ce n’est pas mon cas.
Possédez-vous une voiture ? Si oui, une voiture électrique ?
Nous avons acheté notre première voiture quelques années après la naissance de notre deuxième enfant, alors que j’avais déjà 36 ans. Elle fonctionnait alors au gaz naturel. C’était l’option la plus écologique à l’époque. Lorsque cette voiture a été mise hors service pour des raisons d’âge, nous n’avions pas les moyens d’acheter une voiture électrique. La technologie n’était pas encore aussi développée à cette époque. Nous avons donc conduit une vieille voiture à essence pendant trois ans comme solution temporaire. Dès la fin du mois, nous passerons à une nouvelle voiture électrique. Nous n’avons pas de deuxième voiture, et la voiture électrique restera la plupart du temps à la maison pendant la journée, car ma femme et moi prenons les transports en commun pour nous rendre au travail.
Vous vivez dans une maison équipée d’une installation photovoltaïque. Cette voiture est-elle assez grande pour servir de système de stockage à court terme pour équilibrer le réseau électrique jour-nuit – comme l’expliquent Jürg Grossen et l’industrie automobile ?
Oui, bien sûr, cette voiture électrique dispose de 70 kWh de stockage d’électricité. Pour l’équilibre jour-nuit, nous aurions besoin d’un maximum de 5 à 10 kWh. Même si nous ne libérons que la moitié de la capacité de stockage pour cette fonction, c’est suffisant depuis longtemps. Notre voiture devrait déjà pouvoir être utilisée de manière bidirectionnelle, c’est-à-dire qu’il serait possible de charger et de décharger la batterie depuis la maison. Néanmoins, il reste un problème : les bornes de recharge capables de le faire sont encore beaucoup trop chères. Les fournisseurs devraient continuer à baisser leurs prix s’ils ne veulent pas se retrouver avec des bornes de recharge bidirectionnelles.
Si l’on veut contribuer à résoudre le problème énergétique, alors il vaudrait mieux acheter une voiture électrique aujourd’hui que demain ?
Si l’on part du principe qu’elle remplacera la voiture essence ou diesel : oui, certainement. Chaque gramme de pétrole que nous ne brûlons pas contribue à lutter contre le changement climatique. Bien sûr, les voitures électriques et leurs batteries ont également des impacts négatifs, qui sont toutefois nettement inférieurs à ceux des énergies fossiles. Et si vous arrivez à vous passer de voiture, c’est encore mieux que d’utiliser une voiture électrique. Cela ne fait aucun doute non plus.
La voiture électrique résoudrait donc non seulement le problème des émissions de CO2 dues au transport de personnes, mais aussi le problème du stockage des énergies renouvelables ?
Ce n’est pas si simple. Pour répondre à la demande croissante d’électricité, et avec la conversion du chauffage des bâtiments en pompes à chaleur et la mobilité en véhicules électriques, autrement dit en électricité dans chaque cas, des capacités de production supplémentaires sont nécessaires. En Suisse, les installations photovoltaïques sur les toits sont à la fois la variante préférée de la production d’électricité pour l’avenir, et celle qui présente le plus grand potentiel inexploité. Mais, il en résulte deux problèmes de stockage, et non un seul. Le cycle de stockage qui se rapproche d’une oscillation sinusoïdale sur 24 heures (jour / nuit) fait office de problème à court terme. L’autre souci est à plus long terme et concerne les oscillations sur 365 jours (été / hiver). Le premier problème rencontré sur les voitures électriques se résout assez facilement : nous devons absorber les pics de production décentralisés du photovoltaïque pendant la journée et les stocker la nuit. Nous lissons la production et la consommation à court terme, pour ainsi dire. Avec la batterie des voitures électriques, il est même parfois possible de combler une période de mauvais temps de quelques jours. Mais cette technique ne nous permettra pas de transférer les excédents de l’été vers l’hiver. Les capacités ne sont pas suffisantes pour cela, et les batteries sont trop chères à l’achat.
Cependant, les pompes à chaleur air-eau en particulier ont de plus en plus besoin d’électricité à mesure que la température diminue. À des températures très froides, l’élément chauffant électrique peut être utilisé, c’est-à-dire que certains appareils de chauffage à pompe à chaleur fonctionnent alors comme des radiateurs électriques. D’où obtenons-nous cette électricité hivernale manquante ?
D’une part, je table sur une inversion de la tendance de ces dernières années, lorsque la proportion de pompes à chaleur à air par rapport aux pompes à chaleur à sondes géothermiques est devenue de plus en plus élevée : dès que les compagnies d’électricité fixeront un prix plus élevé que l’électricité d’hiver – et certaines ont déjà commencé à le faire – les propriétaires recalculeront à moyen terme si la pompe à chaleur à air est réellement moins chère qu’une installation à sondes géothermiques. Dans la plupart des cas, c’est le contraire qui devrait se produire, si vous incluez les coûts d’exploitation, et faites le calcul avec des prix d’électricité d’hiver réalistes, qui tient également compte de la pénurie. Il existe encore beaucoup de potentiel d’économies à ce niveau et dans le parc immobilier en général. Nous n’avons actuellement réalisé que les bassins d’accumulation dans les Alpes en tant que solution de stockage saisonnier bon marché. Cependant, les capacités actuelles sont loin d’être suffisantes, c’est pourquoi nous devrions absolument construire d’autres bassins d’accumulation là où il existe du potentiel et où l’impact sur la nature et l’environnement est le plus faible.
Et il existe une grande résistance de la part de certains défenseurs de l’environnement ainsi que de partis tels que l’UDC, qui représentent 30% de la population.
Heinrich Huber mentionne dans son interview parue dans le numéro de décembre du « SSREI Monthly » que la ventilation peut réduire considérablement les besoins énergétiques d’un bâtiment grâce à la récupération de chaleur. En outre, beaucoup d’énergie peut être économisée en adaptant son comportement de chauffage et optant pour de petites mesures techniques telles que la purge des radiateurs et le réglage correct des thermostats. Ne faudrait-il pas s’appuyer beaucoup plus sur ces solutions décentralisées à Berne ? On pourrait éventuellement faire l’économie de l’extension de certains lacs de barrage et de grandes installations photovoltaïques et éoliennes dans les Alpes. La demande en hiver serait réduite et donc moins de production excédentaire serait nécessaire en été.
En principe, nous devons utiliser tout ce qui est disponible pour réduire les émissions de CO2 le plus rapidement possible. Bien sûr, cela inclut également l’optimisation des bâtiments. Ce scénario s’est aussi produit à Berne et c’est certainement l’une des stratégies de l’Office fédéral de l’énergie. Les optimisations et les économies sont certainement moins coûteuses et respectueuses de l’environnement que la construction d’installations de stockage saisonnières. Ces économies apporteront et devraient apporter une contribution importante, mais elles ne résoudront pas le problème à elles seules. Néanmoins, il existe également d’autres solutions techniques qui rencontrent moins de résistance que les nouveaux bassins d’accumulation à long terme. À Rapperswil, par exemple, nous étudions les processus d’oxydoréduction des métaux : un oxyde métallique est réduit en métal élémentaire en été – de manière centrale et industrielle – il est ensuite distribué comme source d’énergie pour la production décentralisée d’électricité et de chaleur en hiver. Ce procédé est possible en oxydant à nouveau le métal. Cependant, le stockage saisonnier de la chaleur dans les réservoirs de bassins terrestres, les sondes géothermiques ou les aquifères est déjà technologiquement plus avancé et beaucoup moins coûteux. Cette solution est particulièrement intéressante pour les exploitants de réseaux de chauffage urbain et, en Suisse, des fournisseurs d’énergie tels que ewb (Berne) ou SIG (Genève) l’évaluent et la proposent déjà. Certes, il faut considérer toute la gamme des solutions possibles.
Cela signifie qu’il existe des solutions prêtes à l’emploi. Pourquoi leur mise en œuvre échoue-t-elle ?
Souvent c’est dû aux prix du marché, en particulier aux prix trop bas des énergies fossiles et aussi des ressources en bois. Si je peux produire de la chaleur avec du bois pour 5 centimes / kWh, il est économiquement difficile de faire mieux que ce prix bas. Même si je pouvais économiser beaucoup de bois en été et le transférer en hiver, il y a peu d’intérêt économique à le faire tant que le prix du bois n’augmente pas. Il en va de même, bien sûr, pour le mazout de chauffage et le gaz naturel, que nous voulons non seulement déplacer, mais surtout rendre complètement superflus.
Et aussi en politique ? Après tout, nous ne pouvons pas obliger les propriétaires de bâtiments à abandonner les énergies fossiles et installer des systèmes photovoltaïques via la loi sur l’énergie, mais en même temps, nous ne pouvons pas non plus proposer de solution globale fonctionnelle.
Nous devons – et nous le ferons – trouver cette solution globale. Mais la transformation énergétique doit être financée, si nécessaire par la redistribution de l’État. La taxe d’incitation sur le CO2 serait un instrument efficace – pollueur-payeur et pertinent sur le marché. La guerre en Ukraine a démontré de manière impressionnante l’influence des prix du marché sur les investissements. Les distorsions sur les marchés de l’énergie ont entraîné un véritable boom des pompes à chaleur et du photovoltaïque. Vous devez disposer de solutions durables attrayantes avec des conseils intelligents en rendant les solutions non durables inintéressantes. Nous devrions nous en charger nous-mêmes, et ne pas attendre que les despotes d’autres pays nous imposent des prix élevés de l’énergie.
Mais la population suisse a rejeté les taxes d’incitation sur le CO2 dans les urnes.
Un objectif personnel sans précédent. Les alternatives aux taxes d’incitation sur le CO2 sont les interdictions ou les subventions, qui sont financées par l’argent des contribuables et sont nettement moins efficaces. En disant non à la taxe d’incitation, nous avons maintenant été envoyés dans ces autres directions. Je ne crois pas que ce soit l’intention des initiateurs du référendum. Entre-temps, la population suisse semble également avoir reconnu la nécessité et les avantages des taxes d’incitation. Bien sûr, la justice sociale doit être prise en compte ; Mais ce problème peut être résolu par des mesures compensatoires. En principe, il n’existe pas de solution plus juste et plus efficace que celle basée sur le principe du pollueur-payeur.
Revenons au sujet initial – la voiture électrique comme système de stockage. Nous faisons d’un problème majeur, à savoir la mobilité, une partie de la solution. Cependant, ce n’est pas seulement l’augmentation du trafic et l’expansion du réseau routier qui en découle qui sont problématiques – sans parler du stress lié aux embouteillages – mais aussi les batteries des voitures électriques. Où trouverons-nous les ressources nécessaires ? Qui résoudra les problèmes environnementaux associés à l’extraction des métaux nécessaires ? Ne devons-nous pas aborder la question de manière globale, c’est-à-dire créer de nouvelles structures d’habitat, repenser la mobilité, adapter fondamentalement les comportements ?
Je suis tout à fait d’accord. L’aménagement du territoire joue certainement un rôle important dans la transformation énergétique du parc immobilier. L’aménagement du territoire et la planification énergétique doivent aller de pair. À cette fin, le groupe de travail sur le stockage de chaleur du Forum Stockage d’énergie Suisse a préparé un document de position il y a un an. Cependant, le changement de comportement n’est pas facile à réaliser. Cela me ramène aux incitations financières : tout ce qui fait mal au portefeuille, l’homme le comprend. C’est pourquoi les taxes d’incitation sont finalement plus efficaces que les subventions. Nous devons également nous demander si les déductions fiscales ont un sens pour les pendulaires. De cette façon, l’État encourage les gens à habiter plus loin du lieu de travail qu’ils ne le feraient autrement. Il encourage une plus grande mobilité, plus de kilomètres-véhicules, d’embouteillages et d’émissions. Ceci en dépit du fait que nous savons que la mobilité est responsable de 40 % des émissions climatiques, et en même temps nous exigeons et promouvons la réduction des gaz à effet de serre. À mon avis, nous devrions non seulement mettre en place les bonnes incitations, mais aussi éviter les mauvaises incitations.