Projet de rénovation avec des tuiles en terre cuite active à base de cellules de silicium monocristallin. Cette ferme d'Ecuvillens (canton de Fribourg) est située dans une zone protégée dans laquelle les modules photovoltaïques en toiture sont interdits. Crédit :Patrick Heinstein
Les systèmes photovoltaïques installés sur les toits et les façades pourraient produire plus de 50 % de la demande actuelle en électricité. Pour y parvenir, cependant, il faudrait aussi utiliser les bâtiments existants, en particulier les logements résidentiels dans les villes. Mais certains propriétaires fonciers et architectes continuent de douter que l'intégration de systèmes photovoltaïques dans les bâtiments soit économiquement viable et réponde aux exigences esthétiques de l'environnement.
Ces doutes ne sont pas fondés, cependant, en tant que chercheurs à l'EPF Lausanne, l'Université de Saint-Gall, l'Université des Sciences Appliquées et des Arts de Lucerne et l'Ecole Supérieure d'Ingénierie et d'Architecture de Fribourg ont pu le démontrer sur la base de diverses études de cas et d'une enquête auprès de promoteurs immobiliers.
Les modules photovoltaïques en tant que nouveau matériau de construction polyvalent
"Grâce aux nouveaux procédés de production, Les systèmes photovoltaïques intégrés au bâtiment sont devenus un matériau de construction innovant et attrayant dans les zones urbaines et rurales. L'énorme variété de couleurs, les textures et les formats qui sont maintenant disponibles signifient que les modules photovoltaïques peuvent être intégrés de manière flexible dans les toits et les façades. Ceci s'applique à tous les types de bâtiments ainsi qu'aux projets de rénovation, allant des fermes aux immeubles de grande hauteur et des mesures d'entretien mineures à la rénovation complète, " explique Emmanuel Rey, responsable du Laboratoire d'Architecture et Technologies Durables (LAST) à l'EPF Lausanne.
Économiquement viable et écologique
Bien que l'investissement initial dans un projet de rénovation avec BIPV soit plus élevé que le coût de rénovation sans système PV, cette solution présente néanmoins des avantages significatifs en termes de viabilité économique ainsi que d'efficacité énergétique. Les investisseurs peuvent anticiper un rendement satisfaisant, surtout si le photovoltaïque intégré au bâtiment est pris en compte dès le stade de la planification et est ensuite optimisé selon divers critères. La période d'amortissement tant pour l'énergie primaire non renouvelable que pour les émissions de gaz à effet de serre est nettement plus courte que la durée de vie prévue d'un système photovoltaïque intégré au bâtiment.
Selon le type de bâtiment, la méthode d'installation et le système de stockage d'énergie utilisé, il est possible pour un bâtiment rénové avec BIPV d'atteindre un taux d'autosuffisance allant jusqu'à 87%, si en même temps le système de chauffage à combustible fossile est remplacé par, par exemple, une pompe à chaleur.
Grande variété d'options pour les propriétaires et les architectes
Les modules PV intégrés aux toitures et façades sont désormais plus largement acceptés que les systèmes conventionnels montés sur toiture, qui est un facteur important dans les processus de régénération urbaine. Une enquête auprès des propriétaires a révélé une nette préférence pour les modules qui s'intègrent à l'architecture, sont disponibles dans un choix de couleurs (notamment noir et rouge) et dans la mesure du possible sont produits en Suisse ou ailleurs en Europe. Ainsi, la majorité d'entre eux sont prêts à payer plus pour des systèmes BIPV que pour des solutions non intégrées.
« Avec ces nouvelles technologies d'intégration de systèmes photovoltaïques dans les bâtiments, les développeurs et les architectes disposent désormais d'un large éventail d'options pour combiner la qualité architecturale avec la nécessité de générer de l'énergie de manière durable, " dit Emmanuel Rey.