Pozitivní energie budovy (někdy zkráceně „ BEPOS “) je budova, která produkuje více energie ( elektřina , teplo ), než spotřebuje pro svůj provoz. Tento rozdíl ve spotřebě se obecně bere v úvahu během vyhlazeného období jednoho roku. Je-li doba je velmi krátká, hovoříme více autonomní budovy (například pro domech posledních úseků Eva Lanxmeer hlediska ochrany životního prostředí čtvrti v Nizozemsku , které jsou jen „přebytek“ po dobu devíti měsíců v roce - Elektrická energie je stále obtížnější skladovatelné po několik měsíců v měřítku okresu).
Jedná se obecně o velmi efektivní pasivní budovu a vysoce vybavenou z hlediska výroby energie ve vztahu k jejím energetickým potřebám. K akumulaci a uvolňování tepla nebo výrobě elektřiny lze použít střechy, stěny, dokonce i okna nebo jiné prvky (veranda nebo prosklené střechy balkonu, obvodové stěny, střechy garáží nebo přístřešky, základy atd.). Přebytek energie („pozitivní“) umožňují konstruktivní a bioklimatické zásady, ale také chování uživatelů (efektivní správa použití, spotřeba domácích spotřebičů a IT, mobilita atd.). Množství energie vyrobené na střeše, stěnách, odstínech atd. Musí alespoň kompenzovat součet průměrné roční spotřeby energie pod střechou.
Podle ADEME (Červen 2012), zpětná vazba zkušeností přibližně u stovky pozitivních energetických projektů ve Francii (65% v terciárním sektoru; 29% v rodinných domech a 6% v kolektivním bydlení 55% postavených v severní polovině Francie), ukazuje, že spotřeba těchto budov se pohybuje kolem 50 kWh / m 2 / rok (úroveň ekvivalentní konvenčním budovám s „nízkou spotřebou“ ), ale tyto výkony se stále mohou zlepšovat a cíl 3x20 do roku 2020 je podle ADEME možný, zejména zobecnění LED a osvětlení, které je podřízeno detekci přítomnosti a potřeb.
Budování pozitivní energie je technologická a koncepční průlom v architektonických pohybů HQE (1990), zejména v řádku „ pasivního domu “, založené v roce 1970, ale formalizován v roce 1988 podle P r Bo Adamson z Lund University ( Švédsko ) a Wolfgang Feist ( Institut für Wohnen und Umwelt / Institut pro bydlení a životní prostředí ).
Z prvních zmínek můžeme zmínit dům Hölken ve Freiburg-im-Beisgau, zcela energeticky nezávislý dům z roku 1994. Koncept byl také odmítnut v ekonomicky životaschopných realizacích od architekta Rolfa Discha ve formě Plusenergiehaus a Solarsiedlung („Dům s pozitivní energií“ a „solární čtvrť“) a konceptem Maisons France Confort MFC 2020.
Tento koncept je součástí osvědčených postupů při řízení přírodních zdrojů , zejména v souvislosti s energetickým přechodem , který se integruje do ekologického přechodu .
Mezi 2008 a koncem roku 2013 , výzkumníci z devatenácti zemí ( Austrálie , Rakousko , Belgie , Kanada , Dánsko , Finsko , Francie , Německo , Itálie , Korea , Nový Zéland , Norsko , Portugalsko , Singapur , Španělsko , Švédsko , Švýcarsko , Velká Británie , Spojené státy ) spolupracovaly na společném výzkumném projektu Mezinárodní energetické agentury (IEA): úkol 40 programu solárního vytápění a chlazení (SHC) / Příloha 52 „ Energie v budovách a komunitách (EBC)„ Směrem k solárním budovám s nulovou energií “. Cílem bylo zajistit prodej konceptu Net ZEB, ekvivalentu BEPOS mimo Francii. Společný projekt byl rozdělen na dílčí úkoly:
Úkol zkoumal nové i použité budovy, obytné i nebytové, umístěné v klimatických pásmech zúčastněných zemí.
v září 2016, jako součást národní nízkouhlíkové strategie a aplikace zákona o přechodu na energii pro zelený růst (TECV) bude pro budovy k dispozici nový štítek „energetický uhlík“, který bude mít „pozitivní energii“ i „nízkou uhlík " . Připraven na jeden rok se sdruženími HQE , Effinergie a BBC , bude těžit z období experimentů na „pilotních budovách“ s „prahovými hodnotami“ přizpůsobenými různým typům budov ( individuální , kolektivní bydlení , budování terciárního sektoru , a předznamenává budoucí předpisy v oblasti životního prostředí (které by v roce 2018 měly zavést výpočet emisí skleníkových plynů a spotřeby energie a zdrojů během celého životního cyklu, jakož i pobídku k využívání obnovitelných energií k pokrytí a vyrovnání potřeb budov, požadavky, které by měly být začleněny do budoucích předpisů o životním prostředí.
Návrh pozitivního energetického stanoviště obecně využívá hlavní principy pasivního domu a přidává prvky výroby energie:
Přebytečná energie může být dodávána do sousedních budov, ale je obvykle dodávána do elektrických nebo tepelných sítí , soukromých nebo veřejných.
Ve Francii je pro budovy zadávané veřejným zadavatelem stanoveno vyhláškou provádějící zákon o energetickém přechodu: pozitivní energetická budova musí najít „rovnováhu mezi svou spotřebou neobnovitelné energie (pro všechna energetická využití budovy) a její výroba obnovitelné nebo rekuperované energie vstřikované do sítě (včetně prostor sousedících s budovou), jejíž energetická bilance je pod prahovou hodnotou stanovenou vyhláškou. Tuto prahovou hodnotu lze upravit podle umístění, charakteristik a použití nové konstrukce “ . Veřejnou budovu lze také považovat za budovu s vysokým vlivem na životní prostředí, pokud získá ekologickou certifikaci, která dodržuje alespoň dvě kritéria výkonnosti: zhodnocování odpadu ze staveniště; snížení uhlíkové stopy budovy pomocí biologických materiálů ; kvalita vnitřního ovzduší se zlepšila použitím materiálů, které emitují málo těkavé organické sloučeniny, a kvalitou implementace ventilačních systémů s prahovými hodnotami, které budou stanoveny vyhláškou. Všechny nízkouhlíkové budovy musí také mít během celého svého životního cyklu nízké emise skleníkových plynů (s prahovou hodnotou, která bude stanovena vyhláškou) (z konečného textu zmizely další požadavky, jako je nižší spotřeba vody a čištění dešťové vody in situ).
V Evropské unii jsou budovy propastí primární energie (40% celkové spotřebované energie) před dopravou (30%) a průmyslem (30%). Je odpovědný za více než 40% celkových emisí CO 2. Úspory energie jsou pro toto odvětví významným ekonomickým a ekologickým problémem. Podle Ademe ve Francii, kde budovy absorbují 46% spotřeby energie (před přepravou: 25% a průmyslovým odvětvím: 23%), představuje pro každou domácnost dosažení „faktoru 4“ mezi 15 000 a 30 000 EUR investice, která má být provedena do roku 2050 Řešení, jako jsou budovy s pozitivní energií a investoři třetích stran, nám umožňují doufat, že tento typ investice bude schopen vrátit dvakrát tolik.
Pasivní domy (a vzácněji „pozitivní energie“) již existují v Německu a Švýcarsku po tisících a ukázaly, že technická řešení existují. Zbývá je zobecnit, aby splnily cíl faktoru 4 nebo faktoru 9 ( vydělit spotřebu 9 za ekvivalentní službu) ... zatímco ceny ropy a energie by se nevyhnutelně měly zvýšit (srov. Nedostatek ropy ).
Evropská směrnice o energetické náročnosti budov klade za cíl snížit spotřebu energie o 22% do roku 2010. Potenciální úspory ve starých budovách jsou důležité, ale těžší, na druhé straně, nový pozitivní energie stavba může kompenzovat ztráty z několika staré okrajové budovy, které jsou méně dobře izolované a méně efektivní.
Tento koncept by měl být použit jako základ v budoucích environmentálních předpisech 2018 (RE2018) i ve francouzských tepelných předpisech z roku 2020 (RT 2020). Budování pozitivní energie bude od roku 2020 povinné pro všechna nová bydlení (prognóza RT 2020).
Chcete-li co nejlépe využít potenciál, který poskytuje slunce v zimě, na jaře a na podzim, je nutné jeho teplo zachytávat, skladovat a obnovovat. Sluneční energie je zachycena skleněnými částmi domu. Velikost těchto izolačních zasklení je dimenzována podle orientace budovy: 40 až 60% prosklené plochy na jižní fasádě, 10 až 15% na severní straně a méně než 20% na východní a západní fasádě. Sluneční energie, která vstupuje okny, je uvnitř ukládána materiály s vysokou setrvačností. Teplo akumulované v hmotě budovy se obnovuje konvekcí a zářením s fázovým posunem (spojeným se setrvačností ohřátých materiálů) v průběhu času. Aby se předešlo nepohodlí způsobenému přehřátím v létě, přímé sluneční světlo ze zasklení je sníženo přetékající solární ochranou (markýza, sluneční clona, clona atd.) A zasklením s dostatečným solárním faktorem pro omezení příjmu. Tato konstruktivní opatření lze doplnit roletami a ochranou rostlin.
Pasivní solární energie se také používá k ohřevu vody, jako je tomu v případě solárních ohřívačů vody , což může zahrnovat buď to, že se voda ohřívá přímo trubkami na střechách, nebo že se ohřívá druhým uzavřeným okruhem. přes střechu. Je také možné vést potrubí pro přenos tepla fotovoltaickými panely, což umožňuje spojit výrobu elektřiny a teplé vody na stejném kolektoru.
Počáteční dodatečné náklady ve srovnání s tradiční konstrukcí jsou často alespoň částečně kompenzovány daňovou podporou nebo odpočty ; tyto dodatečné náklady jsou o to vyšší, když je cílem značná přebytek produkce (zejména pokud je zcela fotovoltaický). Za současných podmínek nákupu elektřiny v západní Evropě může investor díky dosaženým úsporám energie a prodeji přebytečné energie získat zpět své náklady za 5 až 10 let.
Výstavba budov s pozitivní energií by znamenala průměrné dodatečné náklady odhadované na 8 až 11%. Průměrné náklady na stavbu domu BEPOS ve Francii by byly v průměru 1 200 EUR / m². Dodatečné náklady se ve srovnání s tradiční konstrukcí liší mezi městem a venkovem, kde jsou v průměru čtyřikrát nižší než v Paříži.
Jednou z brzd je nedostatek kvalifikovaných řemeslníků a architektů vyškolených v těchto normách a zvýšení nákladů způsobených poptávkou, která převyšuje nabídku.
Aby se snížila energetická spotřeba budov o 22% do roku 2010 v Evropě, probíhá od roku 2007 směrnice o „energetické náročnosti budov“ (EPBD), která by mohla podporovat školení.
Probíhají studie s cílem lépe porozumět dopadům tohoto konceptu z ekonomického, energetického a environmentálního hlediska, zlepšit jeho účinnost, podpořit šíření, zejména ve Francii, výzkumným programem PREBAT ).
Nadměrná výroba energie přináší pozitivní obraz vysoké kvality životního prostředí , ale nemusí nutně znamenat environmentální nebo sociální kvalitu (použité materiály - toxicita, původ -, zdraví a bezpečnost při práci, zacházení s pracovníky).
Tento typ řešení se může zdát obtížné zobecnit, protože vyžaduje značné počáteční investice a navíc možnosti fotovoltaické, geotermální výroby atd. By mohly odrazovat od použití pasivních technik (optimalizace setrvačnosti budovy, oken atd.) .), které jsou užitečné a doplňkové ke snížení energie spotřebované provozem budovy a energie z aktivního zařízení.
První budova na bydlení s pozitivní energií ve Francii byla postavena v Lyonu v ekologické čtvrti La Confluence .
První kancelářská budova, která získala označení BEPOS-Effinergie 2013, byla postavena v roce 2014 v Toulouse v regionu Occitanie společností Builder and Real Estate Developer GA Smart Building.
V roce 2011 nabídli různí architekti řešení pro bydlení s pozitivní energií (Architects, Arteco atd. ) A kanceláře (Architects, Armoes, Natekko atd. ) Ve Francii.
Pasivní a pozitivní metody výstavby energie jsou v Německu a severní Evropě dobře zavedené , ale projekty budování pozitivní energie pro terciární sektor jsou stále vzácné a je třeba je rozvíjet.
Využití přebytečné energie by také mohlo být optimalizováno a sdíleno přímo se sousedy, spíše než vráceno do obecné sítě (zejména u tepla, protože sítě dálkového vytápění nejsou navrženy pro příjem malého množství tepla). Soutěž „ Solar Decathlon “ zahájená v roce 2007 energetickým oddělením USA pro pasivní domy na solární energii vyžadovala například to, aby byl dům zásobován energií sám, ale také aby nadprodukoval dostatek elektřiny k napájení baterií solární systém. “vozidlo dostatečně silné na to, aby zvládlo každodenní výlety svých obyvatel. Výzvy se chopilo dvacet univerzitních týmů se stavbami postavenými v areálech, transportovanými a vystavenými ve formě „solární vesnice“, od 12 do20. října 2007ve Washingtonu . Americký dům hydrolyzuje vodu a ukládá vyrobený vodík k napájení kotle a / nebo vozidla.
Ve Francii, i přes určité zpoždění ve srovnání se švýcarskými nebo severními sousedy, již můžeme zmínit:
Všimněte si projektu Abalone Énergie, autonomní terciární budovy s pozitivní energií, která byla právě otevřena v Saint-Herblain poblíž Nantes . Skupina Abalone tam právě vybudovala své sídlo, které mohou všichni navštívit a reprodukovat . Jedná se o první samostatnou budovu s pozitivní energií a bez emisí skleníkových plynů . Nemá být připojeno k národní elektrické síti díky své „vlastní“ energetické síti: tři patnáctimetrové větrné turbíny, tři třímetrové střešní větrné turbíny, solární termální a fotovoltaické, kanadské vrty , vodík, palivový článek . Originalitou a inovací projektu bude využití vodíku a palivového článku k výrobě a skladování energie včas, aby byla 100% autonomní od národní elektrické sítě.
Ve Francii se nejstarší z významných projektů nachází v Mayenne a sídlí v něm společnost Isore Bâtiment. Jedná se o terciární budovu s pozitivní energií, která byla vytvořena v září 2007 s finanční podporou ADEME a regionu Pays de la Loire . Kombinuje všechny známé a osvědčené techniky: silná izolace zvenčí (200 mm ve zkřížených vrstvách) svislých stěn, obvodová izolace, zesílená izolace střechy, kanadská studna, pokročilý systém tepelné regulace a výroba fotovoltaické elektřiny.
Výsledky, které jsou v provozu po dobu 6 let, ukazují, že výroba odpovídá očekávané úrovni, ale na druhé straně je spotřeba vyšší, zejména v zimních měsících, kdy je vnitřní komfortní teplota očekávaná při 20 ° C příliš nízká. sedavá práce v kancelářích. Zdá se tedy, že studie musí být prováděny s komfortní teplotou v zimě 22 ° C. Nakonec po 5 letech používání budova spotřebuje 44 kW / m 2 a produkuje 29 kW / m 2 .
Budoucí sídlo INPI v Courbevoie představuje další originalitu, je to dřevo, se skleněnými fasádami a viditelnými hrázděnými konstrukcemi a vybavené vegetačním atriem.
V roce 2016 bylo ve Francii certifikováno 78 000 operací se značkou BEPOS-Effinergie.
Přechod energie , zejména prostřednictvím inteligentních sítí, umožňuje obyvatelům, podnikům a komunitám spojit své zdroje tak, aby se komunita nebo samotné území stalo pozitivním z hlediska energie (tepelné nebo elektrické). Je to rozměr udržitelnosti rozvoje a „excelence v oblasti životního prostředí“.
Tuto dynamiku ve Francii podpořilo září 2014prostřednictvím národní výzvy k předkládání projektů s názvem „Pozitivní energetická území“ (Tepos), jejímž cílem je vybrat a pomoci „pozitivním energetickým územím pro zelený růst“ a „pozitivním energetickým územím při vytváření“ (zde má být výraz „pozitivní energie“) chápáno v širším smyslu: tyto projekty se mohou týkat úspor energie v budovách, nižších emisí skleníkových plynů, sníženého a lépe nakládaného odpadu, podpory obnovitelných energií, zachování / obnovy biologické rozmanitosti a environmentální výchovy a účasti občanů ). O pět měsíců později (10. února 2015) Z 528 žádostí podaných obcemi, EPCI , obecnými radami , zeměmi a regionálními přírodními parky (více než 75% PNR bylo použito) bylo ministerstvem ekologie vybráno 216 vítězných území, které je opravňuje k podpoře 500 000 eur (částka což by mělo průměrně pomoci deseti komunitám v každém regionu vyvinout technický nebo správní projekt, který jim umožní přejít k energetické autonomii, přičemž regionu Midi-Pyrénées je nejvíce podporováno s 18 vybranými projekty / aplikacemi).
Guyana , Réunion , Guadeloupe a Martinique jsou předmětem podpory, která by mohla umožnit jim získat status „pozitivních energetických ostrovů“.
Všechny tyto komunity budou moci společně sdílet své úsilí a zpětnou vazbu prostřednictvím specializovaného webu zřízeného ministerstvem. Toto úsilí se zaměří na zavádění měkkých a čistých technologií (větrná, sluneční, geotermální energie atd.), Ale také na rozvoj energetické střízlivosti (např. Ekonomické veřejné osvětlení a vytváření zkratů a více cirkulární ekonomika) . Bylo navrženo, aby projekty, které nebyly vybrány, mohly být pokřtěny „při vytváření pozitivních energetických území“ a mohly by těžit z dalších forem podpory, například prostřednictvím regionálních smluv o přechodu na energii. „Pozitivní venkovská venkovská území“ (TEPOS) sdružuje místní komunity a venkovská území, vedoucí projektů a podpůrné struktury.
v Květen 2016, Ministerstvo životního prostředí, energetiky a moře definovalo 500 území jako území s pozitivní energií .