L'intégration architecturale du photovoltaïque (BIPV) était annoncée comme une révolution sur le marché depuis plusieurs années. Cependant aucune des prédictions ne s'est réalisée, ceci souvent en raison des coûts additionnels de tels éléments par rapport aux modules photovoltaïques conventionnels. Cependant d'autres blocages expliquent le faible déploiement du BIPV jusqu’à présent: Outre certaines problématiques purement technologiques, on constate que des facteurs sociaux peuvent également être limitant. En particulier, les acteurs du bâtiment tels qu'architectes, entrepreneurs généraux et clients privés ne sont pas toujours bien informés sur les possibilités du BIPV et craignent les possibles problèmes et coûts relatifs à la maintenance. Tous ces aspects ont jusqu'alors entravé le développement du BIPV à large échelle malgré ses nombreux avantages tels que la versatilité des éléments de construction (rigidité ou flexibilité, couleur, transparence, dimension "sur mesure").
L'objectif principal de ce projet est d'identifier les obstacles majeurs au déploiement à large échelle du PV comme élément de construction et de proposer des solutions pour les réduire. Dans ce but, le projet va (i) offrir une meilleure compréhension des réussites et échecs des projets de BIPV présents et passés, ceci d'un point de vue technologique, économique et de l'acceptation des concepts proposés par les acteurs impliqués; (ii) analyser les solutions BIPV qui ont le potentiel d'être acceptées par la majorité des acteurs, (iii) proposer une nouvelle méthodologie pour prévoir le développement du BIPV, incluant un modèle global de possibles défaillances techniques pour les éléments PV et (iv) proposer et démontrer la faisabilité de prototypes d'une nouvelle génération, présentant à la fois une faible empreinte écologique et le potentiel de fournir une part substantielle de l'électricité en Suisse tout en créant une valeur industrielle pour le pays. Finalement, une sélection de bâtiments de la ville de Neuchâtel seront étudiés comme cas d'exemples concrets.
PV-Lab (EPFL) CC EASE (HSLU), CSEM, ISAAC (SUPSI)
Le design architectural et urbain fait partie intégrante de l’évolution nécessaire vers l’intégration à grande échelle de BIPV (systèmes photovoltaïques intégrés aux bâtiments) dans les processus de renouvellement urbain. Dans les prochaines décennies à venir, le développement d’approches qualitatives et quantitatives visant à établir un lien entre le BIPV et la rénovation de l’important stock de bâtiments existants est un enjeu fondamental. Dans cette perspective, les objectifs principaux de ce sous-projet sont de dépasser les limites de la pratique actuelle et d’élaborer, au travers d’une stratégie holistique, des solutions adaptées aux projets de rénovation avec BIPV dans le contexte urbain suisse.
Dans cette optique, ce sous-projet contribuera à faire progresser la pratique architecturale dans sa manière d’aborder le BIPV dans les projets de renouvellement urbain. En assurant la réalisation d’applications-test menées dans le cadre de la Ville de Neuchâtel, le projet établit un lien attractif entre le développement d’éléments industriels et la génération de connaissances opérationnelles directement intégrées dans des solutions innovantes. Il représente un potentiel stratégique en termes de transférabilité et aura des répercussions positives pour le design urbanistique, architectural et constructif.
LAST (EPFL), PV-Lab (EPFL), CSEM, LIPID (EPFL), iEnergy (EIA-FR)
L’augmentation de la part d’énergies renouvelables, en particulier photovoltaïque (PV), est un pilier important de la Stratégie énergétique 2050 suisse. Comparé au PV traditionnel monté en rack et aux installations de type centrale solaire, les systèmes photovoltaïques intégrés aux bâtiments (BIPV) présentent un certain nombre d’atouts : l’esthétique, l’acceptance sociale et, potentiellement, le coût. Pourtant, la diffusion du BIPV est jusqu’à présent relativement faible. Afin de comprendre le problème et de développer des solutions valides, ce sous-projet se concentre sur les barrières non-techniques à l’adoption du BIPV.
Des enquêtes empiriques qualitatives et quantitatives auprès de consommateurs, investisseurs et acteurs-clés actuels et futurs du BIPV permettront d’identifier les défis majeurs tels qu’ils sont perçus par les personnes impliquées dans le processus de diffusion. Le projet implique également une collaboration interdisciplinaire innovante entre des académiciens provenant d’horizons divers (gestion, droit, architecture et ingénierie électrique), ce qui représente un potentiel élevé pour comprendre et résoudre un problème de manière holistique. L’objectif final est de fournir aux décideurs et aux entreprises du secteur de la construction des informations sur les barrières à la pénétration du BIPV sur le marché, ainsi que les leviers permettant de les dépasser.
IWÖ (HSG), LAST (EPFL), PV-Lab (EPFL)
Ce sous-projet s’intéresse aux systèmes photovoltaïques intégrés aux bâtiments (BIPV), plus spécifiquement au développement d’une stratégie holistique pour simplifier les standards, l’évaluation et la certification du BIPV. La technologie photovoltaïque est mature, elle est en outre devenue largement abordable d’un point de vue économique. Pourtant, son intégration dans l’environnement construit reste encore largement sous-valorisée, principalement pour deux raisons. Premièrement, pour les professionnels, le BIPV n’est pas reconnu en tant que matériau de construction à part entière par manque d’études d’impact architectural, visuel, thermique, mécanique et environnemental fiables. Deuxièmement, le BIPV n’est pas intégré dans la gestion énergétique du bâtiment. Il se contente d’utiliser l’enveloppe comme support de montage, et sa production d’électricité est optimisée pour être injectée dans le réseau plutôt que pour l’auto-consommation.
Ce projet a pour objectif d’identifier les critères qui permettront au BIPV de devenir un véritable matériau de construction faisant partie intégrante du système énergétique d’un bâtiment. Ceci inclut un état des lieux des recommandations actuelles et futures pour les techniques d’évaluation, les cibles des standards de qualité, les certifications et les politiques de soutien à la viabilité économique. Les résultats du projet incluent :
1) Un ensemble de scénarios pour l’identification des barrières et la proposition de leviers agissant sur l’adoption de BIPV à l’horizon 2014, 2015 et 2015+, incluant standards, certifications, inventaires de cycle de vie et politiques ;
2) L’évaluation des scénarios de renouvellement urbain développés dans le cadre du sous-projet 02 pour les archétypes résidentiels ;
3) L’évaluation détaillée des trois études de cas, avec plans d’exécution des bâtiments, qui serviront d’exemples de pratiques exemplaires en matière de BIPV ;
4) La formulation d’un ensemble de critères pour le développement futur des standards, de l’évaluation, des inventaires de cycle de vie et des politiques BIPV. Ces propositions seront soumises aux autorités concernées ainsi qu’à un groupe d’acteurs sur le terrain, ce qui permettra d’intensifier la diffusion du BIPV en Suisse.
CC EASE (HSLU), ISAAC (SUPSI), IBI (ETHZ), econcept
Les systèmes photovoltaïques intégrés aux bâtiments (BIPV) ont le potentiel d’être un marché doté d’un fort taux de croissance, avec un impact élevé pour l’économie ainsi que le virage énergétique. Une meilleure compréhension de l’acceptance technologique et des besoins du marché est requise pour l’élaboration de solutions optimisées et pour assurer un transfert efficace de connaissances et de technologie. Un redécoupage des propositions de valeur tout au long de la chaîne de valeur est essentiel pour garantir des bénéfices à chaque acteur.
La recherche se concentre sur les études de cas neuchâteloises de projets de renouvellement urbain développées dans le cadre du projet conjoint. Une fois que les propositions de valeur réalistes et prometteuses auront été évaluées pour les segments de marché et les technologies clés, le projet s’attèlera à la conception et à l’implémentation d’outils de communication et de transfert de connaissances.
iEnergy (EIA-FR), LAST (EPFL), PV-Lab (EPFL), CSEM
