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Home Builder, 24, 3, p. 12, 2011-05-01
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Mise au point et démonstration de maisons à consommation de pointe
zéro
Newsham, G. R.
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CNRC • CONSTRUCTION
Mise au point et démonstration
de maisons à consommation
de pointe zéro
Par Newsham, G.R.
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Home Builder, 24, (3), pp. 12, May 01, 2011
Mise au point et démonstration de maisons à consommation de pointe zéro Par Guy Newsham Soumis à Home Builder Le présent article décrit un nouveau projet de l’IRC‐CNRC qui vise à trouver des façons d’améliorer la conception et le fonctionnement des maisons de manière à minimiser la consommation d’électricité pendant les périodes de pointe. Les chercheurs de l’Institut de recherche en construction du Conseil national de recherches du Canada (IRC‐CNRC) explorent des façons de concevoir et de faire fonctionner les maisons de manière à minimiser la consommation d’électricité pendant les périodes où la demande régionale d’électricité est à son maximum. Ce travail a été entrepris de concert avec des chercheurs des universités de Waterloo et Carleton. La demande d’électricité dans une région n’est pas constante. Elle peut varier considérablement en fonction de la saison et de l’heure du jour, mais les compagnies d’électricité doivent être en mesure de satisfaire à la demande sans interruption de service. Pendant les périodes de pointe, les compagnies d’électricité doivent souvent importer de la capacité additionnelle des régions voisines, déployer des génératrices de capacité de pointe ou trouver des façons de réduire la demande. Les deux premières approches peuvent être très coûteuses et produire de grandes quantités de GES. La construction de capacités de production additionnelles en vue de satisfaire à la croissance projetée de la demande d’électricité au cours de la décennie à venir est également dispendieuse et peut présenter des difficultés à de nombreux égards. Des pannes générales peuvent malheureusement être les conséquences d’une inaction en la matière. C’est pourquoi la réduction de la demande aux heures de pointe présente un intérêt croissant et le secteur résidentiel, qui est responsable de 29,5 % de la consommation d’électricité au Canada, a un grand rôle à jouer. Quand ces périodes de pointe surviennent‐elles? À court terme, c’est le Sud et l’Est de l’Ontario qui sont aux prises avec le problème le plus aigu en cas de canicule, alors que les climatiseurs fonctionnent, en particulier en fin d’après‐midi et en début de soirée, que les gens arrivent du travail ou de l’école, mais que de nombreux commerces sont encore ouverts. Les ménages peuvent utiliser trois fois plus d’électricité pendant un chaud après‐midi d’été que pendant le matin d’autres journées d’été (voir le graphique).
Consommation horaire moyenne pour un grand échantillon de maisons dans le Sud de l’Ontario en 2008, pour une chaude journée d’été (pointe) par rapport à l’ensemble des journées d’été. Mean kWh per hour = kWh moyen par heure Hot Summer Day = Chaude journée d’été Average Summer Day = Journée d’été moyenne Hour of day = Heure du jour À partir des données de compteurs intelligents fournies par les compagnies d’électricité partenaires, les chercheurs de l’IRC‐CNRC analysent les habitudes de consommation d’électricité des propriétaires de maison pendant les périodes de pointe. Ils utiliseront également des simulations pour explorer les options, en matière de conception et de fonctionnement des maisons, susceptibles de réduire la demande pendant les périodes de pointe, et appliqueront ensuite les techniques les plus prometteuses à une maison d’essai en grandeur réelle. Les chercheurs ont notamment évalué le programme volontaire Peaksaver en place en Ontario. Dans le cadre de ce programme, un signal de la compagnie d’électricité assure que les climatiseurs participants ne fonctionnent pas constamment pendant les périodes de pointe. La climatisation peut fonctionner pendant quinze minutes puis être fermée pendant 15 minutes, même si la maison n’a pas atteint la température souhaitée. La température dans la maison montera lentement, mais la hausse n’est souvent pas pénible et aide grandement les compagnies d’électricité à assurer la stabilité du réseau. Les autres techniques examinées par l’IRC‐CNRC sont les suivantes :
• Mise en marche de la climatisation plus tôt dans la journée afin de refroidir la maison avant que la canicule frappe — pour déterminer si cette technique permet de réduire l’usage de la climatisation plus tard dans la journée. • Utilisation de minuteries sur des appareils comme les lave‐vaisselle et les sèche‐linge, commandant le fonctionnement automatique des appareils en dehors des heures de pointe. • Installation de stores à actionnement automatique dans les fenêtres pour réduire le besoin de climatisation. • Utilisation de génération locale, comme des panneaux photovoltaïques (PP) en toiture pour réduire la pression sur le réseau — la production par des PP a tendance à être à un maximum lorsque la demande d’électricité estivale du réseau est à son maximum. • Stockage de l’électricité produite en dehors des périodes de pointe dans des piles en vue de son utilisation pendant les heures de pointe. Si les technologies peuvent aider à réduire la consommation d’électricité, les comportements sont tout aussi importants. L’information probante suggère que les ménages peuvent choisir d’avancer ou de retarder le moment où ils utilisent certains appareils de manière à éviter les périodes de pointe si des mesures incitatives et de l’information appropriées leur sont fournies. Le passage à une tarification en fonction de l’heure d’utilisation est un exemple de mesures incitatives de ce type. Idéalement, une combinaison de ces stratégies pourrait mener à une maison à consommation de pointe zéro, c’est‐à‐dire une maison qui ne tire pas d’électricité du réseau pendant les heures de pointe. La période de consommation de pointe zéro pourrait durer seulement une heure ou deux et survenir seulement pendant quelques jours dans l’année. Mais ces heures pourraient faire une grosse différence pour les fournisseurs d’électricité, et en fin de compte réduire les coûts de l’énergie pour tous. Les chercheurs du CNRC se proposent de faire la démonstration de ce concept dans une maison d’essai en grandeur réelle à Ottawa cet été. Si la réduction de la consommation de pointe à zéro peut ne pas être rentable pour des maisons réelles dans un avenir proche, la maison d’essai sera une validation de principe du fait qu’une telle réduction est possible. Ces études permettront de cibler les technologies et les stratégies qui sont actuellement réalistes et rentables. Le résultat sera une maison qui peut réduire de façon substantielle sa consommation énergétique de pointe. Dans la plupart des autres régions du pays, qui ne connaissent pas les mêmes périodes prolongées de chaleur et d’humidité, les pointes les plus importantes surviennent les matins et les soirs d’hiver. La nécessité de réduire la consommation de pointe dans ces régions n’est pas aussi urgente actuellement, mais nombre des concepts discutés ci‐dessus seront également efficaces en hiver (pensons préchauffage au lieu de pré‐climatisation, par exemple). Pour plus d’information, aller à http://www.nrc‐cnrc.gc.ca/fra/projects/irc/zero‐peak.html.
M. Guy Newsham, Ph. D., est agent de recherche senior au sein du programme Environnement intérieur de l’Institut de recherche en construction du CNRC. On peut le rejoindre au 613‐993‐9607 ou à l’adresse de courriel suivante : guy.newsham@nrc‐cnrc.gc.ca
