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Cluster Technology	of	
Wallonia	Energy,	Environment	
and	sustainable	Development
19	janvier	2017
@	Bxl Environnement
BRUXELLES, ZÉRO
CARBONE
Des solutions pour accélérer
la révolution énergétique
Partie	1/2
CONFÉRENCES
• La politique énergétique de la Région de Bruxelles-Capitale, Mme
Céline Fremault, Ministre de l'Energie de la Région de Bruxelles-Capitale
• Les objectifs climatiques et énergétiques de la Région : bilan et
perspectives, Mme Annick Vanderpoorten, Département Planification air,
énergie et climat
• Methodologies for implementing zero-CO2-cities, with a focus on
greater Copenhagen, Mr Henrik Madsen, Head of Section, technical
University of Denmark
• Aperçu des réalisations européennes, Mme Claire Baffert,
coordinatrice de projet, Eurocities
• Les solutions technologiques, une vision
(suite	slide	suivant)
CONFÉRENCES
L'approche macro : comment faire jouer une production à grande
échelle ?
• La riothermie - M Olivier Broers, Ir Directeur Etudes Investissements,
Vivaqua
• La géothermie – M Pierre Gérard, Associate Professor, ULB
• Le photovoltaïque – Aperçu des potentialités par M Sébastien Piret,
Climact
• Focus sur les opportunités liées au BIPV et les routes solaires par Stefan
Dewallef. Product Development Manager chez SOLTECH
• L'éclairage – Mme Bénédicte Collard, Responsable éclairage public,
Sibelga
• Le stockage d'énergie – M Daniel Marenne, Key Account Manager Grids
Europe, ENGIE Lab
4
L'approche micro : Faut-il aller vers une autonomisation individuelle ou
locale ?
• La micro-cogénération – M Fransesco Contino, Associate Professor, VUB
• Le comportement des utilisateurs – M Olivier Mortehan, Professor, ULB
• La combinaison de solutions au niveau des ménages – M Renaud Janson,
Electrixities
• Le compteur intelligent – M Marc Demey, CEO, You Know Watt
Les relations entre acteurs
• Juridische aspecten van decentrale energieopwekking en –opslag en andere
flexibiliteitsmechanismen - De heer Wouter Geldhof, advocaat, Stibbe
• La mise en commun des toits - M Benjamin Wilkin, secrétaire général, APERE
Les business modèles financiers
• Le Pass Rénovation Picardie, solution publique de financement - M Vincent
Pibouleu, directeur, SPEE (RJ)
• La transition énergétique financée directement par les citoyens - M Ismaël
Daoud, gérant, Energiris
5
Le soutien de la Région
• Le soutien de l'innovation dans le domaine de l'énergie - Messieurs
Michaël Mertens, Directeur Scientifique & Sébastien Serrano, Innovation
Facilitator, Innoviris
• Un partenariat régional pour le financement du renouvelable - Mme
Annick Vanderpoorten, Bruxelles-Environnement & M Thomas Raes,
Sibelga
Le soutien au niveau européen
• Les financements européens Horizon 2020 pour l'énergie, appels à
proposition 2017 - Madame Anna Casagrande, PCN pour H2020 Énergie,
impulse.brussels
• InnoEnergy, Knowledge Innovation Community for energy - Monsieur
Nicolas Menou, Business Creation Manager, InnoEnergy
CONFÉRENCES
Cluster Technology	of	
Wallonia	Energy,	Environment	
and	sustainable	Development
TWEED	Asbl
Rue	Natalis 2	– 4020	Liège	– Belgium
Bricout	Paul
Project	engineer
pbricout@clustertweed.be
Olivier	Ulrici
Project	engineer
oulrici@clustertweed.be
Cédric	Brüll
Director
cbrull@clustertweed.be
www.clustertweed.be
Politique bruxelloise de
l’énergie verte
C A B I N E T D E L A M I N I S T R E CEL I NE F REMAULT
Ministre bruxelloise du Logement, de la Qualité de vie, de l'Environnement,
de l'Énergie, de l'Aide aux personnes et des Personnes handicapées.
Le cadre réglementaire européen
• Le paquet « climat-énergie » dont l’ambition est de
réaliser l’objectif « 20-20-20 », c’est-à-dire d’ici 2020 de :
 Faire passer la part des énergies renouvelables dans le
« mix énergétique » européen à 20 % ;
 Réduire les émissions de CO2 des pays de l'Union de 20
% ;
 Accroître l'efficacité énergétique de 20 %.
C A B I N E T D E L A M I N I S T R E C E L I N E F R E M A U LT
Le Burden sharing :
Les objectifs bruxellois
• Accord politique « Burden sharing » : 4 Décembre 2015
• Objectif bruxellois pour 2020:
• Réduction des émissions de GES de 8,8% par rapport à 2005
• Consommation de 0,073 Mtep (849 GWh) à partir de SER
• Revenus de l’Emission Trading System (ETS)
• 74.900.000€
C A B I N E T D E L A M I N I S T R E C E L I N E F R E M A U LT
Les outils existants :
Les Certificats Verts
C A B I N E T D E L A M I N I S T R E C E L I N E F R E M A U LT
Arrêté du Gouvernement de la Région de Bruxelles-Capitale du 17 décembre
2015 relatif à la promotion de l’électricité verte
 Valeur du marché actuelle: 82 à 84 euros
 Temps de retour garanti de 7 ans pour le photovoltaïque, 5 ans pour la cogénération
 Assouplissement des procédures d’ajustement des quotas
 Rehaussement des coefficients multiplicateurs afin de compenser la fin de la
compensation
Plan Air-Climat-Energie
Quelles mesures pour le renouvelable?
• Gouvernement Climat du 02/06/2016 et programmation
pluriannuelle le 06/10/2016
• Objectif 2020
• 43 mesures liées à la performance énergétique et aux SER
C A B I N E T D E L A M I N I S T R E C E L I N E F R E M A U LT
Plan Air-Climat-Energie
Quelles mesures pour le renouvelable?
Solarclick: Installation de panneaux
photovoltaïques sur les toitures des bâtiments
publics régionaux et communaux
• Budget : 5M€ / an
• Objectif :
• + de 50 projets par an
• Production supplémentaire de 22.000 MWh
cumulés en 2020
• Economie de 1000 tCO2/an
C A B I N E T D E L A M I N I S T R E C E L I N E F R E M A U LT
Plan Air-Climat-Energie
Quelles mesures pour le renouvelable?
NRClick : la nouvelle ESCO régionale
• Budget: Plus de 2M€/an en accompagnement et
investissement
• 3 piliers :
• Comptabilité énergétique
• Centrale de marché
• Investissements en amélioration de
l’efficacité énergétique
C A B I N E T D E L A M I N I S T R E C E L I N E F R E M A U LT
Plan Air-Climat-Energie
Quelles mesures pour le renouvelable?
Contrats-types
• Une étude préliminaire a montré que les processus
administratifs figurent parmi les principaux freins à l’exploitation
du potentiel solaire des bâtiments collectifs
• Objectif : Etudier et réduire les freins administratif et juridique. A
travers notamment la réalisation de contrats-types.
• Budget : 940 000€ / 4ans
C A B I N E T D E L A M I N I S T R E C E L I N E F R E M A U LT
Plan Air-Climat-Energie
Quelles mesures pour le renouvelable?
Pack énergétique : développement d’un coaching
de gestion énergétique à destination des PME et
du secteur non marchand
• Budget : 1 102 000€/an
• Public cible : PME, TPE, Non marchand
• Objectif : 3,800 MWh/an cumulables
C A B I N E T D E L A M I N I S T R E C E L I N E F R E M A U LT
Plan Air-Climat-Energie
Quelles mesures pour le renouvelable?
Petites interventions économisatrices d’énergie :
• Budget : 900 000€/an
• Public cible : Ménages bruxellois
• Objectif : 6.900 MWh/an d’économie
C A B I N E T D E L A M I N I S T R E C E L I N E F R E M A U LT
Plan Air-Climat-Energie
Quelles mesures pour le renouvelable?
Mécanisme de financement par la Région de projets
de rénovations énergétiques et de projets de SER
• Budget : enveloppe de 9M€ à partir de 2018
• Public cible : Secteur privé, particuliers, collectivités
(niveau d’accès des primes énergies)
• Précédé d’une étude permettant d’identifier les
freins de financement actuels en SER et définir des
solutions pragmatiques
C A B I N E T D E L A M I N I S T R E C E L I N E F R E M A U LT
Plan Air-Climat-Energie
Quelles mesures pour le renouvelable?
Campagne de communication « coupole »
• Budget : 540.000€ en 2017
• Public cible : Secteur privé, particuliers, collectivités
• Informer les bruxellois des avantages et incitants
fournis par la Région et création d’une carte du
potentiel solaire
C A B I N E T D E L A M I N I S T R E C E L I N E F R E M A U LT
Merci pour votre attention!
C A B I N E T D E L A M I N I S T R E CEL I NE F REMAULT
Ministre bruxelloise du Logement, de la Qualité de vie, de l'Environnement,
de l'Énergie, de l'Aide aux personnes et des Personnes handicapées.
Les objectifs climatiques et énergétiques de la Région :
bilan et perspectives
Virginie LECLERCQ
Séminaire « Bruxelles, zéro carbone »
Planification air climat énergie et politiques des marchés, Division ACEBD
Le bilan en RBC
Source: Bruxelles environnement
70%
80%
90%
100%
110%
120%
130%
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
Evolution corrigée climat des émissions de gaz à effet de serre et des
consommations d'énergie en RBC (par rapport à 1990)
Consommation d'énergie à climat constant
Emissions GES à climat constant
Population
Emissions de GES
1990 - 2013 : - 9 %
Consommation d'énergie
1990-2013: - 3%
RBC 2020 : objectif climat
RBC 2020 : objectif SER
Consommation finale totale d’énergie renouvelable (GWh)
Perspectives
2025
2030
2050
2100
- 30% GES (1990)
Plan air climat
énergie
Objectifs EU
(40/30/27)
Winter package
EU: développement
bas-carbone
Accord de Paris
Accord de Paris
● COP 21 : Accord de Paris
Le texte vise un monde «bien en deçà de 2°C», voire 1,5°C
d’augmentation par rapport à l’ère préindustrielle d’ici à 2100.
● COP 22 :
► accord « irréversible »
► Finalisation des règles de mise en œuvre de l’Accord de Paris pour 2018
Engagement des Etats : analyse
AIE
Objectifs européens 2030
• 15%• ≥ 30 %
• Indicatif pour
les EM
• ≥ 27%
• Indicatif
pour les EM
• ≤ -40%
• Contraignan
t
Greenhous
e Gas
Emissions
Renewable
Energy
Inter-
connection
Energy
Efficiency
Winter package
Electricty Market Design:
Directive et règlement
électricité, ACER, préparation
aux risques
Gouvernance de l’union énergétique:
Règlement
Efficacité énergétique:
Directive EE, directive PEB,
Ecodesign
Energies renouvelables:
Directive SER
Energy prices and costs,
Energy funding (rapports)
Innovation, transport
(communications)
Approche de la Commission sur
les obligations futures de
planification
DecarbonisationEnergy Security
Internal energy
Market
Energy
Efficiency
Research,
Innovation and
Competitivenes
s
Approche holistique avec le Plan National Energie Climat: définition des
objectifs nationaux et politiques en cohérence avec les objectifs
européens
Perspectives 2050: stratégie bas-
carbone
● Obligation européenne : article 4 du règlement 525/2013
● Stratégies de développement à faible intensité de carbone
● Roadmap européenne : réduction des émissions de 80-95% en
2050 par rapport à 1990
13
Stratégies bas-carbone belge et
régionales
Stratégie bruxelloise
● En cours de finalisation
● Sur base de consultations
► Bâtiment (2)
► Transports
► Energie et les déchets
► Alimentation
Merci pour votre attention
Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA)
Methodologies for implementing zero-CO2-cities;
with a focus on greater Copenhagen
Anne Marie Damgaard and Henrik Madsen, DTU
http://www.henrikmadsen.org
Greater Copenhagen
Øresund Region
More than 3.5 mill people
More than 140.000 university students
Leading companies in relation to wind power
(Vestas, Siemens, EON, Vattenfall, DONG, …)
The cities here want to play an active role in the
transition to a zero-CO2 future
Copenhagen CO2 free by 2025
Malmø CO2 free by 2030
Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA)
Smart Cities Accelerator
Interreg-Øresund/Kattegat/Skagerrack programme (EU structural fonds)
”Smart Cities Accelerator gathers central municipalities and academic institutions in Greater
Copenhagen in a close collaboration that will focus on energy optimisation away from fossile
fuels towards more renewables energy sources. The project integrates development of
sustainable solutions and datasets of various energy systems along with insight into citizens
behavioral patterns, legal matters and learning of school children. The aim is to create more
sustainable solutions at the level of local athorities.
10 Public partners // 4 academic institutions, 5 cities: and 1 central heating company
• Sweden: Malmö, Lund, Båstad, Lunds Universitet (3), Malmö Högskole
• Denmark: Copenhagen, Høje Taastrup, Høje Taastrup Central Heating, University of
Copenhagen (2), DTU (3)
Budget:
6.468.035 Euro
Period
• 1. September 2016 – 31. August 2019
Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA)
SCA – Collaboration
Academic institutions: Science, law, behavioural science
5 Cities: Capital, large, smaller – demonstration projects
Action based on demand from the users (the Cities - the technical department with the cities)
11 Themes
• 7 vertical technical themes:
• 4 horizontal themes:
o Datainfrastructure in smart cities
o Legal affairs
o Behavioural patterns of individuals
o Learning – challenges for school children towards a more
sustainable society
Demonstration, testing, adapting and developing
Scalability
Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA)
Transition in the Energy World
The rapidly changing energy world calls for a the next generation of tools
for simulation, planning, optimization, decision support, control and
operation in Cities. These tools calls for research focusing on:
• Balancing of variable RE using flexibility in Cities
• High energy efficiency buildings and controllable loads
• New data, information, communications and controls
• Electrification of transportation and alternative fuels
• Enable (virtual) energy storage by energy systems integration
• Interactions between electricity/thermal/fuels/data pathways
Case Study
Identifying Thermal Performance
of Buildings Using
Smart Meter Data
Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA)
Example
U=0.21 W/m²KU=0.86 W/m²K
Consequence of good or bad workmanship (theoretical value is U=0.16W/m2K)
Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA)
Examples (2)
Measured versus predicted energy consumption for different dwellings
Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA)
Results
Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA)
Perspectives for using data
from Smart Meters
Reliable Energy Signature.
Energy Labelling
Time Constants (eg for night set-back)
Proposals for Energy Savings:
Replace the windows?
Put more insulation on the roof?
Is the house too untight?
......
Optimized Control
Integration of Solar and Wind
Power using DR
Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA)
Wind integration in Denmark
Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA)
The Danish Wind Power Case
In 2008 wind power did cover the entire demand of
electricity in 200 hours (West DK)
In 2015 more than 42 pct of electricity load
was covered by wind power.
For several days the wind power production was
more than 100 pct of the power load.
July 10th, 2015 more than 140 pct of the power
load was covered by wind power
.... smart cities for balancing production and consumption
In 2008 wind power did cover the entire
demand of electricity in 200 hours
(West DK)
Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA)
From large central power plants to Combined
Heat and Power (CHP) production
1980 Today
From a few big power plants to many
small combined heat and power plants
– however some still based on coal
DK has enough excess heat to cover the entire
need for heating .... but ...
Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA)
Energy Systems Integration
in Cities
The central hypothesis is that by intelligently integrating
currently distinct energy flows (heat, power, gas and biomass) in
cities we can balance very large shares of renewables, and
consequently obtain substantial reductions in CO2 emissions.
Intelligent integration will (for instance) enable lossless ‘virtual’
storage on a number of different time scales.
Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA)
To establish methodologies and solutions in Cities for design and
operation of integrated electrical, thermal, fuel pathways at all scales
Challenges
Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA)
Smart-Energy OS
Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA)
Case study
Control of Wastewater
Treatment Plants
Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA)
Energy Flexibility in
Wastewater Treatment
Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA)
(Virtual) Storage Solutions
Flexibility (or virtual storage) characteristics:
– Wastewater systems can provide storage 0.5-6 hours ahead
– Buildings thermal mass can provide storage up to, say, 5-10 hours ahead
– Buildings with local water storage can provide storage up to, say, 2-12 hours ahead
– District heating/cooling systems can provide storage up to 1-3 days ahead
– DH systems with thermal solar collectors can often provide seasonal storage solutions
– Gas systems can provide seasonal/long term storage solutions
Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA)
Conclusion
Intelligent Energy Systems Integration in cities can provide virtual storage solutions
(... less need for physical storage and batteries)
District heating (or cooling) systems can provide flexibility on the essential time
scales (up to a few days)
We have enough waste heat to cover the entire need for heating (but ... !)
Gas systems can provide seasonal virtual storage solutions (but ... !)
We see a large potential in Demand Response. Automatic solutions, price based
control, and end-user focus are important
We see large problems with the tax and tariff structures. Coupling to prices for
carbon capture could be advantageous.
Markets and pricing principles need to be reconsidered; we see an advantage of
having a physical link to the mechanism (eg. nodal pricing, capacity markets)
Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA)
Conclusion (2)
Smart Cities is a part of a Smart Society
Within CITIES (www.smart-cities-centre.org) a number of solutions have been
developed
A huge potential in the use of smart meter data
It is our impression that by intelligent energy systems integration in cities we could
rather easily obtain a fossil-free society, however ....
We need stronger decision makers ...
Thanks for
your attention !
Bruxelles, zéro carbone, des solutions pour
accélérer la revolution énergétique
Claire Baffert
EUROCITIES
Tour et Taxis
19 janvier 2017
APERCU DES REALISATIONS
EUROPEENNES
1- Les villes européennes, championnes de
l’atténuation du changement climatique
2- Exemples de villes pionnières en Europe
3- Traits communs à ces villes pionnières
4- Défis et leçons à tirer
1- Les villes européennes, championnes de
l’atténuation du changement climatique
133 villes membres du Pacte des maires,
désormais fusionné avec la Convention des maires dans la
Convention globale des maires pour le Climat et l’énergie
Des villes européennes ambitieuses
Des villes européennes ambitieuses: la Convention des
maires pour le Climat et l’énergie
7,000+
Villes signataires
40% de
réduction des
émission de CO2
d’ici 2030
Une source d’inspiration pour d’autres
Conventions des maires régionales
258 communes en Belgique
4 Coordinateurs Territoriaux
1 Supporter
La Convention des maires en Belgique
Région Bruxelles-Capitale: signataire de la Convention des
maires depuis 2008: objectif de réduction des émissions de CO2
de 20% d’ici 2020
Ville de Bruxelles: signataire des objectifs 2030 depuis le 7
Novembre 2016
Source: Key Results of the Baseline Emission Inventory, Covenant of Mayors website
http://www.covenantofmayors.eu/about/signatories_en.html?city_id=5&seap
La Convention des maires à Bruxelles
Des villes européennes plus ambitieuses que
les Etats
31%
de l’effort total européen de
réduction des émissions de CO2 d’ici
2020
20%
Objectif réduction des
émission de CO2 d’ici
2020
27%
Objectif de réduction
des émission de CO2
d’ici 2020
Source: JRC (2016), Covenant of Mayors: Greenhouse Gas Emissions Achievements and Projections
Une contribution
incontournable aux
objectifs de l’UE
Des réalisations à la hauteur des ambitions
23%
réduction des émissions de gaz à
effet de serre déjà obtenue par les
signataires en 2016
Dataset: 315 monitoring reports. Source: JRC (2016), Covenant of Mayors: Greenhouse Gas Emissions Achievements and
Projections
Zéro carbone: un objectif faiblement partagé
2016
2017
2015
Source:Urban Environment Good Practice & Benchmarking Reports – European Green Capital Award 2015, 2016, 2017
2- Exemples de villes pionnières en Europe
Stockholm - 900,000 inhabitants
Amsterdam – 779,808 inhabitants
Frankfurt – 700,000 inhabitants
Bristol –
430,000
inhabitants
Stockholm
2040
éliminer les
énergies fossiles
1990
Année de
référence
Objectif 2015:
3 tonnes de
CO2/capita
2012: objectif 2015
atteint: réduction de 44%
par rapport à 1990
Objectif 2020:
2.3 tonnes de
CO2/capita
(réduction de
57% par
rapport à
1990)
120 millions d’euros affectés
aux investissements climat sur
la période 2015-2018
Projet Jarvä durable
TRANSPORT
100%
des bus de
Stockholm
sont zéro
carbone
350+5,200
logements rénovés
Réduction de la
consommation
d’énergie de 50%
pour le chauffage
10,000 m2
panneaux
photovoltaïques
80%
Énergies durables
(biomasse,
chaleur
résiduelle, etc.) –
100% en 2030
80%
des bâtiments
connectés
CHAUFFAGE URBAIN
Amsterdam
2040
Réduction des
émissions de 75%
2008
Année de
référence
2015: Agenda
durable
Objectif 2020 : réduction
des émissions de CO2 de
40% par rapport à 2008
Objectif 2025:
transport zéro
émission et réduction
des émissions de 40%
par rapport à 1990
Frankfurt
2050
Division par deux de la
consommation d’énergie
finale et énergie 100%
renouvelable
2005
Année de
référence
Objectif 2020 : réduction
des émissions de CO2 de
31% par rapport à 2005
2012:Energy
Masterplan
Programmes de
soutien aux
économies
d’énergie pour les
particuliers, et les
petites et
moyennes
entreprises
Production combinée de
chaleur et d’électricité
200
installations
Bristol
2005
Année de
référence
Objectif 2020 : réduction
des émissions de CO2 de
40% et de la
consommation
énergétique de 30% par
rapport à 2005
2015: capitale verte
européenne
2013: émissions de
CO2 réduites de 25%
et consommation
énergétique de 31%
Objectif 2050 : réduction
des émissions de CO2 de
80% par rapport à 2005
Objectif 2035 : réduction des
émissions de 60% par rapport à
2035
Source: http://www.covenantofmayors.eu/about/signatories_en.html?city_id=378&seap
2% du mix énergétique
produit par des micro-
installations d’énergies
renouvelables
500 millions d’euros affectés
aux transports d’ici 2015 et
300 millions d’euros à
l’efficacité énergétique et
aux énergies renouvelables
d’ici 2020
• Réseaux de chaleur et de refroidissement urbains
• Projets de rénovation énergétique des bâtiments à
grande échelle
• Présence de réseaux de transport en commun efficaces
• Politique d’encouragement à la mobilité douce
• Smart cities
• Gouvernance basée sur la concertation et la
planification
• Investissements substantiels
3- Traits communs à ces villes pionnières
Objectifs des villes européennes et mondiale
en matière de cyclisme
Source:European
Cyclists’Federation
Potentiel de
réduction des
émissions de CO2
liées au transport
urbain de 10%
d’ici 2050
• Passer des projets pilotes à des projets à grande
échelle: au-delà des éco-quartiers
• Equilibre entre densification et qualité de vie
• Impliquer les acteurs privés
• Articuler les réalisations de villes et les processus
de planification nationaux
4- Défis et leçons à tirer
THANK YOU FOR YOUR ATTENTION
Contact: Claire.Baffert@eurocities.eu
Echangeurs de chaleur
dans les égouts
Ir O.Broers
Pompe à chaleur (PAC): principe
Objectif : lors des rénovations d’égouts, aux endroits appropriés, utiliser des
échangeurs de chaleur pour offrir à terme un système de conditionnement
d’air aux habitations correctement isolée
Comment atteindre l’objectif
• Etape 1 : Avoir confiance dans le système
de la pompe à chaleur
• Etape 2 : Inventer un échangeur de
chaleur répondant à certaines
caractéristiques et le tester
• Etape 3 : Trouver un projet concret
ETAPE 1
 Bâtiment à occupation non permanente
solution sécurisée de chauffage
 Test avant projet à grande échelle
potentialité du réseau d’égouts et difficultés de
mise en œuvre à maîtriser sur un cas concret
 Bâtiment rénové en profondeur
isolation correcte et intégration d’un chauffage par
le sol
 Source de chaleur infinie
à l’aplomb des pertuis de la Senne
Dégrillage de la Senne : choix d’une PAC
Dégrillage de la Senne : cas
pratique
Dégrillage de la Senne : cas pratique
Echangeur de chaleur Pompe à chaleur
ETAPE 2
Région Bruxelloise et PAC avec réseau
captant dans les égouts
 Densité d’habitat importante concomitante avec un réseau
d’égouts à potentiel calorifique important
 Chauffage : une des premières sources de pollution de l’air ->
PAC engendre au minimum ½ rejet CO2 en moins par rapport à
une solution classique. La température constante de 10 à15°C
dans le réseau d’égouts est favorable pour atteindre des
rendements importants
 Habitat vieillissant à rénover pouvant intégrer isolation
performante et chauffage basse température
 Volonté politique « chauffage propre »
voir les législations récentes type panneau solaire, isolation etc…
 Maîtrise hydraulique du réseau d’égouts et Système
d’Information Géographique (SIG) facilitant une vision de service
public
 Pose du réseau captant lors des réhabilitations des réseaux
d’égouts
Maîtrise hydraulique et SIG
Réhabilitation des réseaux
Réseau captant hydrauliquement
« transparent »
FAIRHEAT : PROJET PILOTE EN RÉSEAU D’EGOUT
ETAPE 3
• Uccle : déménagement des services techniques rue de Stalle
• Etterbeek : rénovation Beliris rue L.Hap
• Bruxelles : déménagement des services techniques rue de la
vierge noire
Bâtiment
FABRICOM
photo
Merci pour votre attention
La géothermie
Prof. P. Gerard
Université libre de Bruxelles
Service BATir – Laboratoire de GéoMécanique
piergera@ulb.ac.be
Différents types de géothermie
Sous-sol = source
d’extraction de chaleur
Klonowski et al, 2013 2
Géothermie
très haute
enthalpie
• > 150°C
• 1500 – 500 m
• Puits de
pompage d’eau
ou de vapeur
• Production
d’électricité
Géothermie
basse enthalpie
• 5 - 25°C
• 10 – 200 m
• Pompe à
chaleur
• Chauffage /
Cooling
• Disponible
partout
Géothermie
haute enthalpie
• 50-100°C
• 1000 – 2000 m
• Puits de
pompage d’eau
• Chauffage
http://www.espace-eco-habitat.fr
http://www.altechgeothermie.fr
Géothermie basse enthalpie
Installation horizontale Installation verticale
Installations verticales
Système ouvert
Forage avec circulation
d’un fluide caloporteur
dans une sonde
 Sonde géothermique
Paires de forages jusqu’à un
aquifère (pompage/réinjection)
 Puits géothermique
Klonowskietal,2013
• Source de chaleur pérenne et non-intermittente
• Pompe à chaleur en surface (COP ≈ 4)
4
Système fermé
• Chauffage/Refroidissement
• Stockage d’énergie
Système fermé à Bruxelles
λ
(W/mK)
Argile saturée 1,9
Sable sec 0,5
Sable saturé 2,3
Schiste 1,9
Calcaire 2,8
Quartzite 5,0
• Puissance extraite (25  75 W/m) dépend
conductivité thermique du sol/roche
• Conductivité thermique (λ) dépend géologie
• A Bruxelles, grand potentiel de la roche (100-150 m
profondeur), mais:
• Géologie très hétérogène et mal connue
• Autres outils de forage
(duChayla,2015;energieplus-lesite.be)
Van Lysebetten, 2016
Système ouvert à Bruxelles
• Puissance extraite (25  75 W/m) dépend du débit pompé
• Débit dépend de la perméabilité et de l’épaisseur saturée de l’aquifère
• A Bruxelles, deux aquifères potentiels
• Sable (Bruxellien)
• Argile sableuse (Hannut)
Van Lysebetten, 2016
Géothermie à l’échelle macro?
• Réseau de chaleur mieux adapté à la géothermie profonde (1000 m – T= 30-90˚ C)
• Réseau de chaleur basse température avec géothermie peu profonde
• Réseau de chaleur possible à l’échelle de nouveaux quartiers
• Pas de réseau de chaleur en Belgique avec la géothermie peu profonde
• Exemples:
http://reseaux-chaleur.cerema.fr
Eco-quartier Centre Sainte-Geneviève
Nanterre, France (2011) – 5 ha
Géothermie peu profonde (système ouvert –
25 m³/h) (14%) + Riothermie (39 %)
Ilôt Métropole des Deux Rives
Strasbourg, France (2014) – 37 logements
Géothermie peu profonde (système fermé - pieux
énergétiques)
http://alsace.edf.com
Cadastre des systèmes
géothermiques bruxellois
• +/- 30 systèmes fermés
• 4 systèmes ouverts
• Cadastre difficile, car installations de petite taille ne sont pas soumises à
déclaration/permis pour le moment
• Manque d’outils pour:
• Dimensionner les
petites installations
• Analyser la rentabilité
des investissements des
pré-études des grands
projets
Bruxelles Environnement - Tour et Taxi
Système ouvert
8 puits de 80 m
GDF Suez
Gare du Nord
Système fermé
180 sondes – Prof. 85 m
Bât Wilfried Martens
Rue Belliard
Système fermé
33 sondes – Prof. 240 m
Hôpital Chirec
Delta
Système fermé
33 sondes – Prof. 240 m
Valoriser le potentiel géothermique
de Bruxelles
• Projet FEDER Brugeo 2014-2020
• Partenaires : ULB, VUB, Musée royal des Sciences
Naturelles (Service Géologique de Belgique), Bruxelles-
Environnement, Centre Scientifique et Technique de la
Construction
• Objectifs et méthodologie
• Collecte de données de terrain
• Cartographie du potentiel géothermique de
Bruxelles
• Clarification des autorisations environnementales
en RBC
• Information et communication vers les différents
publics cibles
Collecte de données
Sondes géothermiques
expérimentales à l’ULB (2016)
4 sondes à 90 m de profondeur
Test de réponse thermique avec fibres
optiques pour suivre l’évolution de la
température dans le terrain
2 forages profonds dans le Bois
de la Cambre (2017)
2 forages à 165 m et 125 m de profondeur
Caractérisation de la géologie du bedrock
Caractérisation de l’aquifère de Hannut et
de l’aquifère du bedrock
• Exemple : Hanovre (Germany)
Cartographier le potentiel
Chaleur extractible pour une sonde fermée de 40 m de prof
www.geotis.de
Informer, communiquer
• Site internet http://geothermie.brussels
Informer, communiquer
• Conférence http://geothermie.brussels
Conclusions
• Il existe un potentiel pour la géothermie peu profonde à Bruxelles
• Systèmes géothermiques verticaux fermés ou ouverts
• Chauffage et refroidissement
• Réseau de chaleur basse température sur de nouveaux quartiers
• Dimensionnement à réaliser en fonction de:
• Besoins énergétiques du bâtiment
• Propriétés du sous-sol
• Cartographie du potentiel géothermique de Bruxelles à venir, ce
qui facilitera le dimensionnement et les investissements
sous peine d’appauvrir le réservoir de chaleur
Événement Bruxelles zéro-carbone
CLIMACT sa
www.climact.com | info@climact.com | T: +32 10 750 740
Le photovoltaïque - Aperçu des potentialités
Sébastien Piret – sp@climact.com
Événement Bruxelles zéro-carbone17/01/20172
Le potentiel abordé dans cette présentation est un potentiel technique
Technique
Réalisable
Effectif
Type de potentiel Description Moteurs
Technique Potentiel maximal d’installations
photovoltaïques sur les toits et les parkings
Surface
disponible
Réalisable Fraction du potentiel technique réalisable
en fonction de la capacité du secteur à
réaliser toutes les installations
Organisation du
secteur
Effectif Fraction du potentiel technique qui sera
effectivement réalisé en tenant compte des
barrières socio-économiques et
organisationnelles
Situation socio-
économique,
mécanismes de
support
Événement Bruxelles zéro-carbone
Source: scénarios bas-carbone Bruxelles 2050 (Bruxelles Environnement, Climact)
17/01/20173
Les experts ont été consultés lors de l’étude de scénarios bas-carbone pour Bruxelles
Environnement
850
633
370
197
45
0
200
400
600
800
1.000
2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
Historique
Scénario de référence (+5 MW/an)
Ambition moyenne (+10 MW/an)
Ambition élevée (+20 MW/an puis 15 MW/an)
Maximum technique (+20 MW/an puis 15 MW/an)
Évolution de la production d’électricité solaire à Bruxelles [GWh]
Événement Bruxelles zéro-carbone
 Surface de toits disponibles
(62km², soit 39% du territoire)
 Prise en compte
 Toits plats >< toits inclinés
 Ombrages et obstacles
 Raisons historiques, esthétiques et
culturelles
 Répartition de 2/3 des surfaces
pour le photovoltaïque et 1/3 pour
le solaire thermique
Sources: scénarios bas-carbone Bruxelles 2050 (Bruxelles Environnement, Climact), 3E, données extraites de Urbis - CIRB
Image: http://www.wbarchitectures.be/fr/architects/Baukunst/42/
17/01/20174
Le potentiel technique est d’environ 850 GWh ou 0,85 TWh
(15% de la consommation d’électricité actuelle)
Événement Bruxelles zéro-carbone
Augmentation du potentiel
 Fenêtres et façades
 Mécanismes de soutien, normes
 Priorité du PV sur le solaire
thermique
Images: Bernard Boccara / CSM / Hafkon / Infosteel et https://www.photec.fr/la-galerie.php?galerie=9
17/01/20175
Facteurs d’influence
Diminution du potentiel
 Barrières socio-économiques
 Enjeux propriétaires-locataires
 Barrières réglementaire
 Capacité du secteur
 Stabilité des toitures
Événement Bruxelles zéro-carbone
22,5
0
10
20
30
1990
2000
2010
2015
énergie totale
Sources: Climact, Bilan énergétique bruxellois 2013
17/01/20176
Ordres de grandeur (en TWh)
Événement Bruxelles zéro-carbone
22,5
5,6
0
10
20
30
1990
2000
2010
2015
énergie totale
électricité
Sources: Climact, Bilan énergétique bruxellois 2013
17/01/20177
Ordres de grandeur (en TWh)
Événement Bruxelles zéro-carbone
22,5
5,6
0,050
10
20
30
1990
2000
2010
2015
énergie totale
électricité
photovoltaïque
Sources: Climact, Bilan énergétique bruxellois 2013
17/01/20178
Ordres de grandeur (en TWh)
Événement Bruxelles zéro-carbone
22,5
5,6
0,05
0,85
0
10
20
30
1990
2000
2010
2015
énergie totale
électricité
photovoltaïque
potentiel technique
photovoltaïque
Sources: Climact, Bilan énergétique bruxellois 2013
17/01/20179
Ordres de grandeur (en TWh)
Événement Bruxelles zéro-carbone
Conclusions
Conclusions
 Le potentiel maximal correspond à 15% de la consommation électrique actuelle
 Le PV permet de réduire significativement la dépendance énergétique de Bruxelles
 L’efficacité énergétique est clé pour une région zéro-carbone
 Une planification réglementaire efficace est nécessaire pour atteindre ce potentiel
17/01/201710
Image: http://gigolojim.deviantart.com/art/toits-a-bruxelles-284892335
Événement Bruxelles zéro-carbone
CLIMACT sa
www.climact.com | info@climact.com | T: +32 10 750 740
Merci
Opportunities BIPV
January 2017
Stefan Dewallef
stefan.dewallef@soltech.be
Tel.: +32 16 808 908
www.soltech.be
2
Content
• BIPV customized projects
• Cases BIPV standardized products
• Solaroad
© Soltech
3
Soltech?
• Production company
• Created as spin-off of IMEC in 1989
• Only Photovoltaics
– Production solar panels
• Prototyping
• Project related customized modules
• Production runs
of client dedicated solar panels
– Total system engineering
• Autonomous applications
• Grid connected BIPV
– Research and Development
• Located in Tienen, België
© Soltech
4
BIPV Introduction
In 6 months time:
24% standard module price reduction!
18/05/2016 0.517
25/05/2016 0.514
1/06/2016 0.512
8/06/2016 0.509
15/06/2016 0.506
22/06/2016 0.504
29/06/2016 0.501
6/07/2016 0.496
13/07/2016 0.491
20/07/2016 0.487
27/07/2016 0.480
3/08/2016 0.467
10/08/2016 0.453
17/08/2016 0.447
24/08/2016 0.439
31/08/2016 0.433
7/09/2016 0.428
14/09/2016 0.420
21/09/2016 0.410
28/09/2016 0.402
5/10/2016 0.399
12/10/2016 0.397
19/10/2016 0.397
26/10/2016 0.397
2/11/2016 0.397
9/11/2016 0.398
16/11/2016 0.396
23/11/2016 0.393 USD/Wp poly module source: PV Insights
Enormous opportunities for cost reduction
in installation labor, mounting materials
5
BIPV
 We believe that the building skin will have to be active
 We have to keep the ‘classic’ functionalities:
watertight, insulation (thermal, acoustic),
humidity regulation, mechanical aspects,
light comfort, safety, …
 Additional functions:
production of energy (electrical, heat)
sensors, communication, …
 We divided the BIPV-materials in two different types:
 Customized BIPV-modules for special projects
 Standardized building products
 Buildings
 Other constructions
6
Customized BIPV-projects
Projects
 Customized PV-panels dedicated to one specific building
 Every project needs his own engineering
 Large flexibility in choice of materials, processes, colors, size, ...
 Not necessarily in competition with standard PV (image building)
 For every project the functionalities have to be taken in account:
influence of the BIPV on the building
electrical, heat, comfort,...
© Sapa
7
Customized BIPV-projects
SOL SKY®
Besides electricity production these
glass/glass panels have also the
usual functionalities of standard
facades and roofs with glass:
thermal insulation
acoustic behavior
light transmission
safety function
Optimization of the choice of the different components allows to influence
the total energy performance of the building (over the whole year).
© Soltech
8
Customized BIPV-projects
SOL SKY®
Pioneer projects (10 to >15 years old)
© Soltech
9
Customized projects
Bio Incubator - Tienen
Shading elements
 Area: 463m²
 Power: 60kWp
 Realization 2012
© Soltech
© IBA-Technics
10
Customized projects
Carreau du Temple - Paris - France
 Power: 28,56 kWp
 Area: 465 m²
 Realization: 2012
 Partners: Ecotemis and Loison
 Owner: Ville de Paris
 Architect: Studio Milou
© Soltech
11
Customized projects
City Mortsel - BE
Canopy
 Power: 134,85 kWp
 Area: ±1300 m²
 Year of realization: 2012
 Partner: AGC Glass Europe
 Final customer: City of Mortsel
 Architect: ABSCIS architecten
© Soltech
12
Customized projects
EDF ENR Solaire
 Power: 195 kWp
 Solar area: 1350m²
 Year of realization: 2013
 Partner: Energis (Rennes)
13
Customized projects
ROC Friese Poort
Lightroof
 Area: 35m²
 Power: 3,25kWp
 Realization: 2014
 Leeuwaarden (NL)
© Brakel Atmos
14
Customized projects
Eau de Paris
Facade of industrial area
Site Orly (EAU DE PARIS)
 Power: 75,75 kWp
 Area: 630 m²
 Realization: 2012
 Partner: Cegelec Paris
 Owner: Eau de Paris
 Architect: ALP CAR Architectes
© Soltech
15
Customized projects
Watercampus Leeuwarden Netherlands
Lightroof
 Area: 110m²
 Power: 9,9kWp
 Realization: 2014
 Glass builder: Brakel-Atmos
 Architect: Cooperatie GEAR
© Soltech
16
Customized projects
Jahra Court Complex - Kuwait
Shading elements
 Area: 1525m²
 Power: 95kWp
 Realization: 2015
 Partners: IQ-Tech - Clenergy
 Architect: Fentress
© Soltech
© Fentress
17
Standardized BIPV-products
Standardized building elements
 Very detailed, far-reaching engineering
 Production possible at large scale
 Easy project-design without additional engineering
 Standardized packages with installation that doesn’t need to be done
by specialists
 Challenges:
o Maintain the full functionality
o Esthetics
o Easy to install
o Cost in competition with standard BAPV
 Often an intrinsically more expensive product
 Cost reduction possible:
Avoided cost materials that are replaced
Fast / easy mounting
Savings on mounting structure
18
Case I BIPV-product: Solar Slate
 Eternit Solesia®
‘old’ product: 40Wp/module ± 5%
The solar slates are
replacing the
standard slates
© Soltech
19
Case I BIPV-product: Solar Slate
• Positive:
– Flat surface
– Esthetics -> no doubts
– Easy project integration -> sides in traditionnal materials
– Costs:
• No mounting structure
• Fast mounting
• Avoided material and mounting cost
• No frame needed
20
Case I BIPV-product: Solar Slate
• Challenges:
– Panel size
• by changing from 1 row of cells to 2 rows of cells a module cost reduction of 40% (and for
3 rows even 55%) can be achieved
• This leads to an adaptation of the ‘standard’ slate size and overlap ‘habits’
– Volume
• Number of slate roofs is limited (competition traditionnal tiles)
Next generation will be price
competitive with standard
panels
at installed system level.
21
Case II BIPV-product:
Aerspire Energy Roof
• Mounting system developed by Aerspire (the Netherlands)
• Glass/glass modules mounted on rails
• Fixation on the back of the module
• Frameless overlapping modules (1m X 1,7m)
© Aerspire
22
Case II: Aerspire Energy Roof
• Positive:
– Flat surface
– Esthetics -> no doubts
– Long lifetime (glass/glass)
– Costs:
• 60 cells-panel -> cost optimum
• Easy mounting structure
• Fast mounting
• Avoided material and cost
• No frame needed
– Good ventilation concept
© Aerspire
23
Case II: Aerspire Energy Roof
• Challenges:
– Still project engineering necessary
-> sides have to be tailormade
– Cost sides
– Volume
• Concept is mainly for projects with several similar houses
Example: demonstration project with Heijmans
© Aerspire
24
Solaroad
© Solaroad
All ‘constructions’ can be active!
We have to avoid to use
valuable open space for the
production of green energy.
An enormous potential of road
surface available.
Demonstration of 100m cycle
path (www.solaroad.nl)
25
Solaroad
© Solaroad
- Almost 10m²/element
- 1 to 1,5kWp/element
- Electrical individual connected (to the grid)
- Easy mounting for large scale implementation
- Up to 1000kWh/element per year
Bruxelles, Zéro
Carbone
19 janvier 2017
1. Quelques chiffres
2. Résultats d’essais URE en EP
• Poteau autonome
• Dimming
• Passage piéton dynamique
Sommaire / Inhoud
2
Quelques chiffres
01
3
L’éclairage public communal bruxellois
• L’éclairage public en Région bruxelloise - 3 acteurs
• Sibelga – éclairage public communal
• Bruxelles-Mobilité – éclairage public régional
• Bruxelles-Environnement – éclairage public de parcs spécifiques
• Globalement, l’éclairage public représente 1% de la
consommation électrique d’un pays, d’une ville.
4
Domaine Unité 2011 2012 2013 2014 2015
EP communal kWh/an 52.673.535,00 51.577.201,00 51.806.463,00 51.676.028,00 51.171.091,00
Electricité transportée par Sibelga MWh/an 5.086.969,00 5.015.943,00 5.019.618,00 4.806.316,00 4.761.305,00
Part de l'éclairage public communal 1,04% 1,03% 1,03% 1,08% 1,07%
L’éclairage public communal bruxellois
• URE en éclairage public est important… et en même temps
« à la marge »
• Postulats:
• durée de vie d’une installation: 25 ans  renouvellement de 4% du parc annuel
• diminution de 40% de la puissance / consommation en cas de nouveau projet
•  diminution globale de la puissance / consommation du parc de 1%!
• A l’échelle de notre pays… potentiel annuel = 1% de 1% de la
consommation électrique…
• D’autant que EP belge traditionnellement très « rationnel »
5
L’éclairage public communal bruxellois
• En puissance installée
(kW)
-7% en 10 ans sur forfait
comparable
-12,3% en 10 ans
• En consommation (MWh)
-11% en 9 ans
6
L’éclairage public communal bruxellois
• Sibelga atteint ce « -1% » depuis une dizaine d’années
• Juste en dimensionnant correctement les installations
• En faisant une étude spécifique pour chaque projet
• En utilisant les meilleures technologies actuelles, hors LED et hors
dimming ( lampes à décharge – avec ballast électronique depuis
4-5 ans)
• Avec l’équivalent d’une incandescente de 60W, on éclaire
entre 90 et 135m² de voirie en éclairage public
• L’éclairage public bruxellois (Région + Sibelga) représente
14,4W par habitant
7
L’éclairage public en Belgique – émission CO2
Selon horaires de
fonctionnement
3 Hypothèses:
• Non construction d’une centrale
(TGV): 456 kg CO2 / MWh
• Emission moyenne all inclusive:
235 kg CO2 / MWh
• Emission moyenne hors nucléaire:
540 kg CO2 / MWh
8
0
100
200
300
400
500
600
700
January
February
M
arch
April
M
ay
June
July
August
Septem
ber
O
ctober
N
ovem
ber
D
ecem
ber
kgCO2/MWh
non-nuclear ON non-nuclear OFF Nuclear ON Nuclear OFF
Résultats d’essais URE en EP
1. Poteau autonome
2. Dimming
3. Passages piétons dynamique
02
9
1. Poteau
“autonome”
Résultats d’essais URE en EP
1. Poteau autonome
• Rêve et réalité…
11
1. Poteau autonome
• Installation lourde: socle et batterie
• Durée de vie de la batterie (3-4 ans)
• Eoliennes verticales: vent disponible en site urbain à une
hauteur de quelques mètres n’est pas suffisant // quid de
l’exposition des panneaux photovoltaïques (obstructions
liées au bâtiment)  site urbain pas adapté à cette
technologie
• Manque de maîtrise technologique constatée dans ce
dossier // nécessite des compétences techniques de part et
d’autre (fournisseur / acheteur)
12
1. Poteau autonome
• Pas de réelle autonomie, même d’un système hybride
(éolien + photovoltaïque).
• D’ailleurs, solutions proposées sur le marché européen
généralement équipées d’un système de recharge des batteries via
le réseau
• Pour le système testé, si un tel système avait existé, la majorité de la
recharge de la batterie aurait été assurée par le réseau
• En cas de branchement sur le réseau, une production
massive décentralisée d’énergie verte est plus intéressante
qu’un système spécifique à chaque point lumineux
13
2. Dimming
Résultats d’essais URE en EP
2. Dimming
• Diminution momentanée du flux
• Autorisée d’un point de vue normatif
• Facteur influençant? Essentiellement trafic
• Essais faits par Sibelga (cité Volta)  en ville, possibilité de
diminuer de 30% le flux lumineux durant les heures
« creuses »
-10%
-20%
-30%
-40%
2. Dimming – autonome au point lumineux
• Facilité
d’installation
(appareil d’éclairage
préprogrammé en
usine)
• Coûts réduits
• Quid si
dysfonctionnement
du dimming?
Comment le voir?
16
2. Dimming - au point lumineux via télégestion
17
2. Dimming
• Sur base de scénarii de pénétrations du dimming choisis,
une implémentation maximale du dimming correspond à
17% d’économie d’énergie supplémentaire d’ici 2039 pour
l’éclairage public communal bruxellois.
18
3. Passages piétons
dynamiques
Résultats d’essais URE en EP
3. Passages piétons dynamiques (LED + détecteur)
• Principe
• En l’absence de piéton, niveau
lumineux équivalent à celui de la
voirie
• En présence de piéton, niveau
lumineux augmenté, pour atteindre
au minimum 3 x le niveau
d’éclairement de la voirie, selon les
normes (dans ce cas, x 4)
• Selon les passages piétons, soit 1
soit 2 luminaire(s) équipé(s) de
détecteur – si 2 détecteurs,
“couplés”
20
3. Passages piétons dynamiqus (LED + détecteur)
• Zone de détection déterminée spécifiquement pour chaque
configuration (en fait, pour chaque détecteur)
21
Passage
piéton
Voirie
Candélabre
Zone de
détection /
trottoir
Habitations /
jardins avant
3. Passages piétons dynamiques
• Potentiel énergétique
22
Locatie
Paal
Armatuur
Nominaal
vermogen
Vermogen tijdens tijd in % detectie
tijd in % geen
detectie Puissance
équivalente
nummer 100% Dimming (Pnom) (Pdim)
Référence -
Maya Zebra CDO-TT
150W
180 W - 100% 0% 180 W
Rue au Bois n° 467 280r
STELA ZEBRA 52
RHD CW 5700K -
500mA
92 W 30 W 27% 73% 47 W
Rue au Bois n° 467 280s
STELA ZEBRA 52
RHD CW 5700K -
500mA
92 W 30 W 27% 73% 47 W
Rue du Bemel n° 93 1136r
STELA ZEBRA 52
RHD CW 5700K -
700mA
130 W 36 W 14% 86% 49W
Avenue des
Eperviers n° 65
674r
STELA ZEBRA 52
RHD CW 5700K -
700mA
131 W 35 W 58% 42% 91 W
Avenue des
Eperviers n° 21
683r
STELA ZEBRA 52 LHD
CW 5700K - 700mA
126 W 34 W 11% 89% 44 W
Avenue des
Eperviers n° 21
682r
STELA ZEBRA 52 LHD
CW 5700K - 700mA
129 W 34 W 11% 89% 44 W
Moyenne par
appareil
117 W 33 W 27% 73% 55,7 W
3. Passages piétons dynamiques
• Pas de remarque des usagers  acceptation OK
• A nécessité 3 réglages de chaque détecteur pour optimiser
la solution
• Un détecteur s’est déréglé… et cela ne s’est remarqué
qu’avec le monitoring  nécessité de continuer à surveiller
après installation
Merci pour
votre attention
Bedankt voor
uw aandacht
ENGIE Lab Laborelec
Energy Storage in Energy Transition
New cheapest way to produce electricity!
2
17/01/2017
=> Renewable is not more an Ecological dream it is a financial dream !
What does it means in 20 …. ? 100% renewable.
3
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
GW
GW
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
80 TWh/year
No!
1 ha = 500 kW
50 GW = 1 000 km²
Belgium = 30 500 km²
Focus on electricity storage
Impossible ?
50 TWh Sun
30 TWh Wind
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
80 TWh/year
GW
Electricity Storage.
Heat mechanical and electricity.
4
•All storage of electricity must be used for renewable energy development.
•Level of maturity : progressive alignment
•Long, medium or short term use according to the technology of storage
Electrical
Energy Storage
Systems
Electrical Mechanical Thermal Chemical
Long
Electrical Vehicle the Electricity Storage (r)evolution
5
=200 000 EV
5 GWh E storage
Coo Belgium
1 GW during 5h
Second cars in Belgium represent 2 000 000 Cars = 10 Coo
Why Hydrogen?
2016 Terr'Innove Namur - ENGIE 6
Storage + grid
support
CNG
Liquid fuel
Electricity
Mobility
Industry
CO2
H2 H2
Power to Gas
Hydrogenation
Electricity
Mobility
Industry
 Enable seasonal storage
Thank you
7
Flexible and decentralised CHP
for the energy transition
Flexible and decentralised Combined Heat and Power for
the energy transition.
Prof. Francesco Contino is head of the joint research group BURN (comBUstion and Robust optimisa-
tioN). More details on the group can be found on the website: www.burn-research.be.
fcontino@vub.ac.be
Francesco Contino VUB – BURN Research Group 1 of 9
Flexible and decentralised CHP
for the energy transition
When a forecasted sunny day be-
comes a typical Belgian rainy day,
the difference between the expected
power production coming from the
sun and the real production is signifi-
cant.
In the current context, this leads to no
real issues except some headaches for
the TSOs, and DSOs.
In a future where we hope to have
much more renewables. Is that going
to be a problem?
Francesco Contino VUB – BURN Research Group 2 of 9
Flexible and decentralised CHP
for the energy transition
Within 2050, we expect to have a
significant portion (if not all) of the
electricity produced from renewable
sources.
Some of these sources are hardly pre-
dictable and anyway in mismatch with
our consumption. This mismatch is not
only at the scale of a year but also at
the scale of minutes.
Therefore storage is needed in a large
span of timescales.
Many storage systems exist. They are
based on different principles: elec-
tric/magnetic, mechanical, or chem-
ical.
The two important features for stor-
age systems are the amount of en-
ergy they can store (capacity) and
at what power they can discharge
this energy. Batteries, super-capacitor,
and flywheels are generally at low to
medium power with a very small ca-
pacity. They are used for quick re-
sponse. Pumped hydro and com-
pressed air energy storage are gen-
erally at medium to very high power
and have medium capacity. Chemi-
cal storage (or power-to-fuel) have ex-
tremely long storage capacity and a
wide range of power.
Francesco Contino VUB – BURN Research Group 3 of 9
Flexible and decentralised CHP
for the energy transition
Another important comparison in ad-
dition to the previous slide is the
roundtrip efficiency (from electricity
stored to electricity retrieved) versus
the investment per unit stored energy.
The power-to-fuel solutions have low
efficiency (30-40%), much lower than
the other solutions. But they have ex-
tremely low cost of storage, which ex-
plains why they are so applicable to
long time storage. This all relates to the
high energy density of the fuels.
When storing electricity into fuels. Sev-
eral options are available. The first step
is generally water splitting and the pro-
duction of hydrogen in an electrolyser.
When no CO2 is available, we can use
the nitrogen from air and produce am-
monia (NH3).
When CO2 is available as a building
block, we can further convert hydro-
gen into methane or methanol.
Francesco Contino VUB – BURN Research Group 4 of 9
Flexible and decentralised CHP
for the energy transition
Hydrogen has a very small density and
therefore is very difficult to store.
Converting hydrogen to ammonia
helps solving the density problem since
ammonia is easily liquified.
Converting hydrogen to methane
or methanol has the advantage to
reusing CO2 as a building block and
building a circular carbon economy.
Going to methanol provides an addi-
tional benefit since it is liquid at at-
mospheric conditions and then with
higher energy density.
Several processes can be coupled
to the storage system because they
present interesting synergies. One
of these processes is biomethanation.
Since biogas has a large share of CO2,
it is less energy intensive to recuperate
and use in the carbon based fuels.
We are working on this topic in the
framework of a project funded by EN-
GIE Electrabel and FNRS. Read more
about the project.
Francesco Contino VUB – BURN Research Group 5 of 9
Flexible and decentralised CHP
for the energy transition
In the context of Combined Heat
and Power, we are working on two
concepts in parallel: Homogeneous
Charge Compression Ignition (HCCI)
and Micro Gas Turbines (MGT).
The HCCI engines use the advantages
of compression ignition and spark igni-
tion engines.
The HCCI engines have many advan-
tages, included their inherent fuel flex-
ibility. However some challenges need
to be addressed.
Francesco Contino VUB – BURN Research Group 6 of 9
Flexible and decentralised CHP
for the energy transition
We can also take advantage of many
opportunities in the context of CHP
and power-to-fuels.
The other topic we are studying is the
flexibility and carbon capture in the
context of MGT.
Francesco Contino VUB – BURN Research Group 7 of 9
Flexible and decentralised CHP
for the energy transition
We have currently evaluated numeri-
cally the impact of having a carbon
capture unit next to the MGT. The next
steps are to validate experimentally in
our facility.
Our electricity consumption in the fu-
ture will most probably not be directly
affected by the weather. But it will re-
quire a massive rollout of storage solu-
tions.
Francesco Contino VUB – BURN Research Group 8 of 9
Flexible and decentralised CHP
for the energy transition
Francesco Contino VUB – BURN Research Group 9 of 9
Bruxelles, zéro carbone, des solutions pour
accélérer la révolution énergétique
Olivier Mortehan
19 janvier 2017
Rénover par îlots pour économiser l’énergie et tisser du lien social
Le comportement des utilisateurs
1
SCB: de la théorie à la pratique
SCB Work Package
WP1 – Concept paper & project description
WP2 – Etude de projets existants
WP3 – Critères de segmentation du marché
WP4 – Offre de référence
WP5 – Etude de marché
WP6 – Incitants financiers et non-financiers
WP7 – Gouvernance et incitants non-financiers
WP8 – Analyse des stakeholders
WP9 - Dissémination
WP10 – Rapport de synthèse
WP11 – Sélection d’un site
WP12 – Technical and economical modelling
WP13 – Précarité énergétique
WP14 – Modélisation de l’îlot d’Uccle
42 mémoires/TFE (Ecole polytechnique de Bruxelles, Solvay Brussels School of Economics & Management)
2
Segmentation de la ville
SCB - ULB BEAMS 3
City
Municipality
District
Statistical Sector
Ilot/City block
Street
Street section
Address
59 variables – 3,500 ilots
3
Sélection de deux ilots suite à l’appel à
candidatures
• Uccle
 « Bottom up »
 Early adopters
 100 logements
 1 école + église
• Saint-Josse
 « Top down »
 Précarité
énergétique
 Logements
sociaux
 Mixité
4
Les désirs des habitants
Ce qui nous a menés à Uccle
Les possibles théoriques
19 janvier 20175
La coélaboration
Brainstorming
16 juin
Brainstorming
23 juin
Présentation de SCB
Quizz
Diagnostique partagé
Carte postale
L’îlot dans 10 ans
Coélaboration
15 septembre
Coélaboration
6 octobre
Visite de l’îlot
Partage des remarques
Travail thématique
- Énergie
- Verdurisation
- Mobilité
- Convivialité
Coélaboration
27 octobre
Objectifs
Méthode
Planning
…
06/2015 10/2015
19 janvier 2017
6
Besoins exprimés par les habitants
Efficacité énergétique
• Rénovation des bâtiments
• Co-génération, réseau de chaleur
• Production d’énergie verte
• Compteur intelligent de quartier
• Groupement d’achat
Mobilité
• Piste cyclable/ trafic cycliste
• Mobilité douce
• Parkings vélos extérieurs sécurisés
• Véhicules électriques partagés
• Réduire la circulation de transit
Environnement
• Récupération eau de pluie
• Qualité de l’air
• Gestion des déchets
• Verdurisation espace public
/paroisse
• Compost / Potager collectif
Convivialité
• Mise en place d’un SEL
• Service intergénérationnel
• Achats groupés / cave à vin
• Partage de compétences
Pistes de financements
Gestion / Gouvernance
19 janvier 2017
7
Cogénération et réseau de chaleur
19 janvier 2017
 Dimensionnement pour
• L’école
• L’Eglise
• 6 et 40 maisons
• 4 blocs d’appartements
 Rentabilité du projet
• Valeur actualisée Nette: 76.916 €
• Taux de Rentabilité Interne: 8,74 %
• Temps de retour: 9 ans
8
Production
autoconsommée
individuel (kWh)
Production
autoconsommée
collectif (kWh)
Pourcentage
(%)
Bloc1 1723 1794 +4%
Bloc2 4055 4151 +3%
Bloc3 4806 4971 +3.5%
Bloc4 7373 7831 +6%
Un seul Bloc 17957 18795 +4.5%
Photovoltaïque: maximiser le
taux d’auto-consommation
9
• Intérêt à grouper les commandes/installation de
panneau (économies d’échelle, simplification)
• Le regroupement électrique des panneaux est
intéressant si:
• Consommation commune de l’électricité produite
• Couplage avec d’autres éléments
• Nécessite une évolution de la législation
Pour un projet
« photovoltaïque » commun
19 janvier 2017
10
Isolation commune des façades
Isolation par l’extérieur de manière simultanée d’un
ensemble d’habitations mitoyennes.
Dimension Avantages
Thermique
Pas de discontinuité de l’isolant
entre les habitations moins de
ponts thermiques
Urbanistique
Poids du projet + alignement des
façades Facilitation des
démarches administratives
Financière Répartition du coût des travaux
Economique
Economies d’échelle -> pouvoir de
négociation vis-à-vis des
entrepreneurs
19 janvier 2017
11
Urbanisme & choix du « bloc »
1) Façades à rue -> permis d’Urbanisme
nécessaire.
-> Avis consultatif remis par le Service
Urbanisme de la Commune:
OUI*
NON
OUI si permis d’ensemble
(toutes les maisons)
2) Largeur minimale des trottoirs: 1,5m
-> habitations hachurées : NON
* Celui-ci ne préjuge pas d’une décision favorable en cas de demande future de permis
d’urbanisme, mais un projet, pour lequel un avis favorable aurait été émis, serait défendu en
commission de concertation, pour autant que celui-ci présenterait une qualité certaine.
12
Mobilité partagée
• Modélisation économique de l’implémentation
d’un service de voitures électriques partagées dans
l’îlot
• Estimation des besoins de l’ilot (2 véhicules)
• Lien avec les panneaux photovoltaïques, la
cogénération et des batteries
• Inventaire et sélection des modes de financement
(notamment le crowdfunding)
19 janvier 2017
13
Scenarios proposés
(risque financier minimal)
19 janvier 2017
Projet pilote avec
société de
Carsharing
Cambio
Participation
importante
Continuation du
projet par l’îlot
Partenariat avec
Zen Car
Partenariat avec
Cambio
Participation
faible
Partenariat avec
Zen Car
Partenariat avec
Cambio
Arrêt du projet
2 ans
Tester le concept
de véhicules
partagés
Application de la théorie des « options réelles »
14
En route vers des réalisations
concrètes
Renforcement
du tissu social
19 janvier 201715
Merci pour votre intérêt
Pour plus de détails, inscrivez-vous à l’événement
organisé à l’ULB le 16 février à 18h30
scb@ulb.ac.be
19 janvier 2017
16
It’s All About Actionable Intelligence
Energy Data Analytics
Generating Value out of Energy Data
January 2016
Presentor: Marc De Mey
You Know Watt – Selected Facts & Figures
20170119 Smart Meters and the Energy Transition
Highly
specialised
Team
worldwide
and exclusive
license on intellectual
property for non-intrusive
load monitoring (NILM)
6 staff located @
Brussels
Technology &
Innovation
Incubator ICAB
Backed by
professional investors,
management and
employees
Brussels’ university spin-off,
800 kEUR spent in R&D prior to launch;
1,500 kEUR invested by current shareholders
Commercialisation stage.
2
Partner
Data Analytics Across Utilities Value Chain - Generic
20170119 Smart Meters and the Energy Transition 3
Data Analytics Across Utilities Value Chain – You Know Watt
20170119 Smart Meters and the Energy Transition 4
NILM
Load Recognition
FLEX
Load Shifting & Demand Response
AUDIT & VERIFICATION
Consumption Monitoring & Automated Recommendations
ASSETTRACKING&CONTROL
Performance Monitoring & Intelligence
Smart Meters – A Definition
20170119 Smart Meters and the Energy Transition 5
Smart Meter Rollout Progress
20170119 Smart Meters and the Energy Transition 6
Why Opting for Smart Meters
20170119 Smart Meters and the Energy Transition 7
•  Invoices correspond to actual
consumption
•  Real-time insight in energy
consumption leads to increased energy
awareness and energy savings
•  Appropriate scheduling of selected
appliances leads to immediate cost
benefits
•  Prosumers get possibility to participate
actively in energy market
•  Impact of outages can be limited
•  …
•  Insight in time-based consumption
information leads to increased
possibilities for variable tariffs
•  Variable tariffs allow to ease pressure
on balancing responsibilities
•  Ease of switching between prepaid and
regular contracts
•  Decreased risks for energy fraud or
theft
•  Expensive (physical) meter reading no
longer necessary
•  Detailed view on individual
consumption leads to better planning of
grid investments, potentially decreasing
investment costs
•  …
Benefits for energy suppliers and
system operators
Benefits for end-users
But …
20170119 Smart Meters and the Energy Transition 8
But …
20170119 Smart Meters and the Energy Transition 9
Arguments
20170119 Smart Meters and the Energy Transition 10
Markus Merkel, a senior advisor to the … board of German distribution system
operator (DSO) EWE, told the … conference that “there isn’t a positive business
case” for smart meters in Germany.
“We need something different, and maybe smart metering 2.0 – the next
generation of smart meters – will deliver something more that we as DSOs can
also use,” he said.
Instead, industry players should “think about flexibility solutions as a whole” and
focus on a mix of demand response technologies, frequency response and energy
storage, he said.
Ari Koponen, CEO of Finnish DSO and utility Caruna ... said that while smart
meters have been “essential” for collecting energy consumption data, the
aspiration should be to access this data in real time and bring in more storage
solutions.
Only a minority of smart meter users indicated that the consumption and cost data
that are given really inspires energy savings (survey ‘Vereniging Eigen Huis, NL’).
Learning from initial roll-outs or using them to kill initiatives?
20170119 Smart Meters and the Energy Transition 11
Shared needs:
•  Cost reduction
•  Understanding of what drives energy consumption
•  Insight in possibilities for demand shifting, demand
reduction, demand forecast
•  …
Shared prerequisite:
•  Access to real-time consumption data, in such way
that it serves more than one actor
•  Possibility to deliver personalised services based
on actual energy use
Energy Data Analytics Case – Residential
Smart Meters and the Energy Transition
WebWeb
Metering Analysis Service and visualisation
20170119 12
YKW-compliant
energy logger
Signal analysis:
event detection
event characterisation
identification appliance components
identification selected appliances
calculation consumption (total and
selected appliances, baseload)
Benchmarking
Condition-monitoring individual
equipment/appliances
Individual savings tips
Energy Data Analytics Case – Residential & Tertiary
Smart Meters and the Energy Transition
Metering Analysis Service and visualisation
20170119 13
Web Web
Smart meter and/or
retrofit readers for
energy meters
Data Enrichment:
+ location
+ outside temperature
+ user input
Data science:
data cleansing
+ correlation analysis
+ benchmarking
+ algorithm development
Energy tips:
mobile and web application +
gamification
(showing changes in consumption,
origins, proposed actions)
To Assist You in Creating Value out of Energy Data
You Know Watt NV/SA
ICAB – Business & Technology Incubator
Witte Patersstraat 4 Rue des Pères Blancs
1040 Brussels (Etterbeek)
Belgium
+32 2 318 14 81
www.youknowwatt.eu
info@youknowwatt.eu
20170119 Smart Meters and the Energy Transition 14
Brussel gaat voor CO2-
neutraliteit 19 januari 2017
Juridische aspecten van decentrale energieopwekking en –opslag
en andere flexibiliteitsmechanismen
Wouter Geldhof – Partner Energierecht Stibbe
wouter.geldhof@stibbe.com
Brussel gaat voor CO2-neutralitreit : oplossingen
om de energierevolutie te versnellen
2
Pv-panelen
Zonneboilers
Warmtepompen
Biomassa (afval)
(micro-)wkk
Wind?
Waterkracht?
Decentrale energieopwekking in de hoofdstad
3
Kwalificatie:
 Afname?
 Productie?
 Sui generis?
Belang:
 Wie mag / moet het aanbieden?
 Tarieven – vermijden dubbele tarieven
 Steunregime – als geen HE, capacity support?
Opslag
4
 TSO-level (Elia)
• Primaire reserve demand side – vergoeding beschikbaarheid
(‘monthly fixed’ / ‘monthly short term’), niet activatie
• Tertiaire reserve demand side (‘interruptibility contract’) –
vergoeding beschikbaarheid, vergoeding activering
• Strategische reserve demand side – vergoeding beschikbaarheid,
forfaitaire warm-up-vergoeding, variabele leveringsvergoeding
• Dynamic profile (netgebruikers op DSO-niveau via aggregator)
vergoeding beschikbaarheid, niet activatie
Andere flexibiliteitsmechanismen
5
 Onderbreekbaarheid door Elia
Andere flexibiliteitsmechanismen
6
 Pooling – aggregatoren (zie dynamic profile)
 Nieuw(?):
• Afnamecontract met flexibele prijs
• Flexibele nettarieven – groter belang vermogen
• Slimme meter
Andere flexibiliteitsmechanismen
7
Stibbe.com
Bedankt
8
APERe
Association pour la Promotion des Energies Renouvelables
Bruxelles, zéro carbone, des solutions pour accélérer la transition énergétique 19.01.17 2
Association indépendante
Active depuis 1991
Membres signataires de la Charte pour
une énergie durable
Organisme d’éducation permanente
Expertise au service de tous
citoyens, écoles, communes,
coopératives, pouvoirs publics, médias
et professionnels de l’énergie
L’APERe…
Bruxelles, zéro carbone, des solutions pour accélérer la transition énergétique 19.01.17 3
Accompagner les citoyens et les collectivités dans
leur appropriation de l’énergie vers un système 100%
renouvelable, durable et solidaire.
Lever les barrières
Partager librement l’information
Interpeller l’intelligence de chacun
Proposer des solutions constructives
MISSION
Bruxelles, zéro carbone, des solutions pour accélérer la transition énergétique 19.01.17 4
Education
Facilitation
NOS METIERS
Bruxelles, zéro carbone, des solutions pour accélérer la transition énergétique 19.01.17 5
NOS ACTIONS EN 4 AXES
Territoires Coopératives
Citoyennes
Observatoire Prosumers
Bruxelles, zéro carbone, des solutions pour accélérer la transition énergétique 19.01.17 6
La mise en commun des toits
Argent?
Moins de 1.500€/kWc petite installation, moins de 1.000€/kWc grande
installation au sol…. AUJOURD’HUI
OK!
Bruxelles, zéro carbone, des solutions pour accélérer la transition énergétique 19.01.17 7
La mise en commun des toits
Surfaces?
OK!
Bruxelles, zéro carbone, des solutions pour accélérer la transition énergétique 19.01.17 8
La mise en commun des toits
Environnement?
OK!
Bruxelles, zéro carbone, des solutions pour accélérer la transition énergétique 19.01.17 9
Freins décisionnels
Locataires
Copropriétés
Solutions
Toitures partagées!
http://www.apere.org
/fr/toitures-partagees
La mise en commun des toits
Bruxelles, zéro carbone, des solutions pour accélérer la transition énergétique 19.01.17 10
Frein technique
La valeur de la production est limitée à
l’autoconsommation (à BXL il y a encore des certificats
verts)
Arrêt de la compensation annuelle (2018 à BXL, 2019 en
Wallonie)
Il faut avoir une licence de fourniture d’électricité pour
partager cette production
La mise en commun des toits
Bruxelles, zéro carbone, des solutions pour accélérer la transition énergétique 19.01.17 11
Solution
Valorisation de l’excédent de production en chaleur
centralisée = augmentation de l’autoproduction / Shift
énergétique (Shift parity).
La mise en commun des toits
Bruxelles, zéro carbone, des solutions pour accélérer la transition énergétique 19.01.17 12
Frein administratif
Pas de toiture disponible
Solution
Leasing de toiture (Fournisseur d’électricité, Sociétés
coopératives).
La mise en commun des toits
Bruxelles, zéro carbone, des solutions pour accélérer la transition énergétique 19.01.17 13
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Don de 40€ = déduction fiscale
www.apere.org
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Bruxelles, zéro carbone - Partie2

  • 1. Cluster Technology of Wallonia Energy, Environment and sustainable Development 19 janvier 2017 @ Bxl Environnement BRUXELLES, ZÉRO CARBONE Des solutions pour accélérer la révolution énergétique Partie 1/2
  • 2. CONFÉRENCES • La politique énergétique de la Région de Bruxelles-Capitale, Mme Céline Fremault, Ministre de l'Energie de la Région de Bruxelles-Capitale • Les objectifs climatiques et énergétiques de la Région : bilan et perspectives, Mme Annick Vanderpoorten, Département Planification air, énergie et climat • Methodologies for implementing zero-CO2-cities, with a focus on greater Copenhagen, Mr Henrik Madsen, Head of Section, technical University of Denmark • Aperçu des réalisations européennes, Mme Claire Baffert, coordinatrice de projet, Eurocities • Les solutions technologiques, une vision (suite slide suivant)
  • 3. CONFÉRENCES L'approche macro : comment faire jouer une production à grande échelle ? • La riothermie - M Olivier Broers, Ir Directeur Etudes Investissements, Vivaqua • La géothermie – M Pierre Gérard, Associate Professor, ULB • Le photovoltaïque – Aperçu des potentialités par M Sébastien Piret, Climact • Focus sur les opportunités liées au BIPV et les routes solaires par Stefan Dewallef. Product Development Manager chez SOLTECH • L'éclairage – Mme Bénédicte Collard, Responsable éclairage public, Sibelga • Le stockage d'énergie – M Daniel Marenne, Key Account Manager Grids Europe, ENGIE Lab
  • 4. 4 L'approche micro : Faut-il aller vers une autonomisation individuelle ou locale ? • La micro-cogénération – M Fransesco Contino, Associate Professor, VUB • Le comportement des utilisateurs – M Olivier Mortehan, Professor, ULB • La combinaison de solutions au niveau des ménages – M Renaud Janson, Electrixities • Le compteur intelligent – M Marc Demey, CEO, You Know Watt Les relations entre acteurs • Juridische aspecten van decentrale energieopwekking en –opslag en andere flexibiliteitsmechanismen - De heer Wouter Geldhof, advocaat, Stibbe • La mise en commun des toits - M Benjamin Wilkin, secrétaire général, APERE Les business modèles financiers • Le Pass Rénovation Picardie, solution publique de financement - M Vincent Pibouleu, directeur, SPEE (RJ) • La transition énergétique financée directement par les citoyens - M Ismaël Daoud, gérant, Energiris
  • 5. 5 Le soutien de la Région • Le soutien de l'innovation dans le domaine de l'énergie - Messieurs Michaël Mertens, Directeur Scientifique & Sébastien Serrano, Innovation Facilitator, Innoviris • Un partenariat régional pour le financement du renouvelable - Mme Annick Vanderpoorten, Bruxelles-Environnement & M Thomas Raes, Sibelga Le soutien au niveau européen • Les financements européens Horizon 2020 pour l'énergie, appels à proposition 2017 - Madame Anna Casagrande, PCN pour H2020 Énergie, impulse.brussels • InnoEnergy, Knowledge Innovation Community for energy - Monsieur Nicolas Menou, Business Creation Manager, InnoEnergy CONFÉRENCES
  • 6. Cluster Technology of Wallonia Energy, Environment and sustainable Development TWEED Asbl Rue Natalis 2 – 4020 Liège – Belgium Bricout Paul Project engineer pbricout@clustertweed.be Olivier Ulrici Project engineer oulrici@clustertweed.be Cédric Brüll Director cbrull@clustertweed.be www.clustertweed.be
  • 7. Politique bruxelloise de l’énergie verte C A B I N E T D E L A M I N I S T R E CEL I NE F REMAULT Ministre bruxelloise du Logement, de la Qualité de vie, de l'Environnement, de l'Énergie, de l'Aide aux personnes et des Personnes handicapées.
  • 8. Le cadre réglementaire européen • Le paquet « climat-énergie » dont l’ambition est de réaliser l’objectif « 20-20-20 », c’est-à-dire d’ici 2020 de :  Faire passer la part des énergies renouvelables dans le « mix énergétique » européen à 20 % ;  Réduire les émissions de CO2 des pays de l'Union de 20 % ;  Accroître l'efficacité énergétique de 20 %. C A B I N E T D E L A M I N I S T R E C E L I N E F R E M A U LT
  • 9. Le Burden sharing : Les objectifs bruxellois • Accord politique « Burden sharing » : 4 Décembre 2015 • Objectif bruxellois pour 2020: • Réduction des émissions de GES de 8,8% par rapport à 2005 • Consommation de 0,073 Mtep (849 GWh) à partir de SER • Revenus de l’Emission Trading System (ETS) • 74.900.000€ C A B I N E T D E L A M I N I S T R E C E L I N E F R E M A U LT
  • 10. Les outils existants : Les Certificats Verts C A B I N E T D E L A M I N I S T R E C E L I N E F R E M A U LT Arrêté du Gouvernement de la Région de Bruxelles-Capitale du 17 décembre 2015 relatif à la promotion de l’électricité verte  Valeur du marché actuelle: 82 à 84 euros  Temps de retour garanti de 7 ans pour le photovoltaïque, 5 ans pour la cogénération  Assouplissement des procédures d’ajustement des quotas  Rehaussement des coefficients multiplicateurs afin de compenser la fin de la compensation
  • 11. Plan Air-Climat-Energie Quelles mesures pour le renouvelable? • Gouvernement Climat du 02/06/2016 et programmation pluriannuelle le 06/10/2016 • Objectif 2020 • 43 mesures liées à la performance énergétique et aux SER C A B I N E T D E L A M I N I S T R E C E L I N E F R E M A U LT
  • 12. Plan Air-Climat-Energie Quelles mesures pour le renouvelable? Solarclick: Installation de panneaux photovoltaïques sur les toitures des bâtiments publics régionaux et communaux • Budget : 5M€ / an • Objectif : • + de 50 projets par an • Production supplémentaire de 22.000 MWh cumulés en 2020 • Economie de 1000 tCO2/an C A B I N E T D E L A M I N I S T R E C E L I N E F R E M A U LT
  • 13. Plan Air-Climat-Energie Quelles mesures pour le renouvelable? NRClick : la nouvelle ESCO régionale • Budget: Plus de 2M€/an en accompagnement et investissement • 3 piliers : • Comptabilité énergétique • Centrale de marché • Investissements en amélioration de l’efficacité énergétique C A B I N E T D E L A M I N I S T R E C E L I N E F R E M A U LT
  • 14. Plan Air-Climat-Energie Quelles mesures pour le renouvelable? Contrats-types • Une étude préliminaire a montré que les processus administratifs figurent parmi les principaux freins à l’exploitation du potentiel solaire des bâtiments collectifs • Objectif : Etudier et réduire les freins administratif et juridique. A travers notamment la réalisation de contrats-types. • Budget : 940 000€ / 4ans C A B I N E T D E L A M I N I S T R E C E L I N E F R E M A U LT
  • 15. Plan Air-Climat-Energie Quelles mesures pour le renouvelable? Pack énergétique : développement d’un coaching de gestion énergétique à destination des PME et du secteur non marchand • Budget : 1 102 000€/an • Public cible : PME, TPE, Non marchand • Objectif : 3,800 MWh/an cumulables C A B I N E T D E L A M I N I S T R E C E L I N E F R E M A U LT
  • 16. Plan Air-Climat-Energie Quelles mesures pour le renouvelable? Petites interventions économisatrices d’énergie : • Budget : 900 000€/an • Public cible : Ménages bruxellois • Objectif : 6.900 MWh/an d’économie C A B I N E T D E L A M I N I S T R E C E L I N E F R E M A U LT
  • 17. Plan Air-Climat-Energie Quelles mesures pour le renouvelable? Mécanisme de financement par la Région de projets de rénovations énergétiques et de projets de SER • Budget : enveloppe de 9M€ à partir de 2018 • Public cible : Secteur privé, particuliers, collectivités (niveau d’accès des primes énergies) • Précédé d’une étude permettant d’identifier les freins de financement actuels en SER et définir des solutions pragmatiques C A B I N E T D E L A M I N I S T R E C E L I N E F R E M A U LT
  • 18. Plan Air-Climat-Energie Quelles mesures pour le renouvelable? Campagne de communication « coupole » • Budget : 540.000€ en 2017 • Public cible : Secteur privé, particuliers, collectivités • Informer les bruxellois des avantages et incitants fournis par la Région et création d’une carte du potentiel solaire C A B I N E T D E L A M I N I S T R E C E L I N E F R E M A U LT
  • 19. Merci pour votre attention! C A B I N E T D E L A M I N I S T R E CEL I NE F REMAULT Ministre bruxelloise du Logement, de la Qualité de vie, de l'Environnement, de l'Énergie, de l'Aide aux personnes et des Personnes handicapées.
  • 20. Les objectifs climatiques et énergétiques de la Région : bilan et perspectives Virginie LECLERCQ Séminaire « Bruxelles, zéro carbone » Planification air climat énergie et politiques des marchés, Division ACEBD
  • 21. Le bilan en RBC Source: Bruxelles environnement 70% 80% 90% 100% 110% 120% 130% 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Evolution corrigée climat des émissions de gaz à effet de serre et des consommations d'énergie en RBC (par rapport à 1990) Consommation d'énergie à climat constant Emissions GES à climat constant Population Emissions de GES 1990 - 2013 : - 9 % Consommation d'énergie 1990-2013: - 3%
  • 22.
  • 23. RBC 2020 : objectif climat
  • 24. RBC 2020 : objectif SER Consommation finale totale d’énergie renouvelable (GWh)
  • 25. Perspectives 2025 2030 2050 2100 - 30% GES (1990) Plan air climat énergie Objectifs EU (40/30/27) Winter package EU: développement bas-carbone Accord de Paris
  • 26. Accord de Paris ● COP 21 : Accord de Paris Le texte vise un monde «bien en deçà de 2°C», voire 1,5°C d’augmentation par rapport à l’ère préindustrielle d’ici à 2100. ● COP 22 : ► accord « irréversible » ► Finalisation des règles de mise en œuvre de l’Accord de Paris pour 2018
  • 27. Engagement des Etats : analyse AIE
  • 28. Objectifs européens 2030 • 15%• ≥ 30 % • Indicatif pour les EM • ≥ 27% • Indicatif pour les EM • ≤ -40% • Contraignan t Greenhous e Gas Emissions Renewable Energy Inter- connection Energy Efficiency
  • 29. Winter package Electricty Market Design: Directive et règlement électricité, ACER, préparation aux risques Gouvernance de l’union énergétique: Règlement Efficacité énergétique: Directive EE, directive PEB, Ecodesign Energies renouvelables: Directive SER Energy prices and costs, Energy funding (rapports) Innovation, transport (communications)
  • 30. Approche de la Commission sur les obligations futures de planification DecarbonisationEnergy Security Internal energy Market Energy Efficiency Research, Innovation and Competitivenes s Approche holistique avec le Plan National Energie Climat: définition des objectifs nationaux et politiques en cohérence avec les objectifs européens
  • 31. Perspectives 2050: stratégie bas- carbone ● Obligation européenne : article 4 du règlement 525/2013 ● Stratégies de développement à faible intensité de carbone ● Roadmap européenne : réduction des émissions de 80-95% en 2050 par rapport à 1990
  • 33. Stratégie bruxelloise ● En cours de finalisation ● Sur base de consultations ► Bâtiment (2) ► Transports ► Energie et les déchets ► Alimentation
  • 34. Merci pour votre attention
  • 35. Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA) Methodologies for implementing zero-CO2-cities; with a focus on greater Copenhagen Anne Marie Damgaard and Henrik Madsen, DTU http://www.henrikmadsen.org
  • 36. Greater Copenhagen Øresund Region More than 3.5 mill people More than 140.000 university students Leading companies in relation to wind power (Vestas, Siemens, EON, Vattenfall, DONG, …) The cities here want to play an active role in the transition to a zero-CO2 future Copenhagen CO2 free by 2025 Malmø CO2 free by 2030
  • 37. Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA) Smart Cities Accelerator Interreg-Øresund/Kattegat/Skagerrack programme (EU structural fonds) ”Smart Cities Accelerator gathers central municipalities and academic institutions in Greater Copenhagen in a close collaboration that will focus on energy optimisation away from fossile fuels towards more renewables energy sources. The project integrates development of sustainable solutions and datasets of various energy systems along with insight into citizens behavioral patterns, legal matters and learning of school children. The aim is to create more sustainable solutions at the level of local athorities. 10 Public partners // 4 academic institutions, 5 cities: and 1 central heating company • Sweden: Malmö, Lund, Båstad, Lunds Universitet (3), Malmö Högskole • Denmark: Copenhagen, Høje Taastrup, Høje Taastrup Central Heating, University of Copenhagen (2), DTU (3) Budget: 6.468.035 Euro Period • 1. September 2016 – 31. August 2019
  • 38. Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA) SCA – Collaboration Academic institutions: Science, law, behavioural science 5 Cities: Capital, large, smaller – demonstration projects Action based on demand from the users (the Cities - the technical department with the cities) 11 Themes • 7 vertical technical themes: • 4 horizontal themes: o Datainfrastructure in smart cities o Legal affairs o Behavioural patterns of individuals o Learning – challenges for school children towards a more sustainable society Demonstration, testing, adapting and developing Scalability
  • 39. Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA) Transition in the Energy World The rapidly changing energy world calls for a the next generation of tools for simulation, planning, optimization, decision support, control and operation in Cities. These tools calls for research focusing on: • Balancing of variable RE using flexibility in Cities • High energy efficiency buildings and controllable loads • New data, information, communications and controls • Electrification of transportation and alternative fuels • Enable (virtual) energy storage by energy systems integration • Interactions between electricity/thermal/fuels/data pathways
  • 40. Case Study Identifying Thermal Performance of Buildings Using Smart Meter Data
  • 41. Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA) Example U=0.21 W/m²KU=0.86 W/m²K Consequence of good or bad workmanship (theoretical value is U=0.16W/m2K)
  • 42. Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA) Examples (2) Measured versus predicted energy consumption for different dwellings
  • 43. Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA) Results
  • 44. Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA) Perspectives for using data from Smart Meters Reliable Energy Signature. Energy Labelling Time Constants (eg for night set-back) Proposals for Energy Savings: Replace the windows? Put more insulation on the roof? Is the house too untight? ...... Optimized Control Integration of Solar and Wind Power using DR
  • 45. Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA) Wind integration in Denmark
  • 46. Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA) The Danish Wind Power Case In 2008 wind power did cover the entire demand of electricity in 200 hours (West DK) In 2015 more than 42 pct of electricity load was covered by wind power. For several days the wind power production was more than 100 pct of the power load. July 10th, 2015 more than 140 pct of the power load was covered by wind power .... smart cities for balancing production and consumption In 2008 wind power did cover the entire demand of electricity in 200 hours (West DK)
  • 47. Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA) From large central power plants to Combined Heat and Power (CHP) production 1980 Today From a few big power plants to many small combined heat and power plants – however some still based on coal DK has enough excess heat to cover the entire need for heating .... but ...
  • 48. Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA) Energy Systems Integration in Cities The central hypothesis is that by intelligently integrating currently distinct energy flows (heat, power, gas and biomass) in cities we can balance very large shares of renewables, and consequently obtain substantial reductions in CO2 emissions. Intelligent integration will (for instance) enable lossless ‘virtual’ storage on a number of different time scales.
  • 49. Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA) To establish methodologies and solutions in Cities for design and operation of integrated electrical, thermal, fuel pathways at all scales Challenges
  • 50. Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA) Smart-Energy OS
  • 51. Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA) Case study Control of Wastewater Treatment Plants
  • 52. Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA) Energy Flexibility in Wastewater Treatment
  • 53. Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA) (Virtual) Storage Solutions Flexibility (or virtual storage) characteristics: – Wastewater systems can provide storage 0.5-6 hours ahead – Buildings thermal mass can provide storage up to, say, 5-10 hours ahead – Buildings with local water storage can provide storage up to, say, 2-12 hours ahead – District heating/cooling systems can provide storage up to 1-3 days ahead – DH systems with thermal solar collectors can often provide seasonal storage solutions – Gas systems can provide seasonal/long term storage solutions
  • 54. Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA) Conclusion Intelligent Energy Systems Integration in cities can provide virtual storage solutions (... less need for physical storage and batteries) District heating (or cooling) systems can provide flexibility on the essential time scales (up to a few days) We have enough waste heat to cover the entire need for heating (but ... !) Gas systems can provide seasonal virtual storage solutions (but ... !) We see a large potential in Demand Response. Automatic solutions, price based control, and end-user focus are important We see large problems with the tax and tariff structures. Coupling to prices for carbon capture could be advantageous. Markets and pricing principles need to be reconsidered; we see an advantage of having a physical link to the mechanism (eg. nodal pricing, capacity markets)
  • 55. Smart Cities Accelerator (SCA)Smart Cities Accelerator (SCA) Conclusion (2) Smart Cities is a part of a Smart Society Within CITIES (www.smart-cities-centre.org) a number of solutions have been developed A huge potential in the use of smart meter data It is our impression that by intelligent energy systems integration in cities we could rather easily obtain a fossil-free society, however .... We need stronger decision makers ... Thanks for your attention !
  • 56. Bruxelles, zéro carbone, des solutions pour accélérer la revolution énergétique Claire Baffert EUROCITIES Tour et Taxis 19 janvier 2017 APERCU DES REALISATIONS EUROPEENNES
  • 57. 1- Les villes européennes, championnes de l’atténuation du changement climatique 2- Exemples de villes pionnières en Europe 3- Traits communs à ces villes pionnières 4- Défis et leçons à tirer
  • 58. 1- Les villes européennes, championnes de l’atténuation du changement climatique 133 villes membres du Pacte des maires, désormais fusionné avec la Convention des maires dans la Convention globale des maires pour le Climat et l’énergie Des villes européennes ambitieuses
  • 59. Des villes européennes ambitieuses: la Convention des maires pour le Climat et l’énergie 7,000+ Villes signataires 40% de réduction des émission de CO2 d’ici 2030
  • 60. Une source d’inspiration pour d’autres Conventions des maires régionales
  • 61. 258 communes en Belgique 4 Coordinateurs Territoriaux 1 Supporter La Convention des maires en Belgique
  • 62. Région Bruxelles-Capitale: signataire de la Convention des maires depuis 2008: objectif de réduction des émissions de CO2 de 20% d’ici 2020 Ville de Bruxelles: signataire des objectifs 2030 depuis le 7 Novembre 2016 Source: Key Results of the Baseline Emission Inventory, Covenant of Mayors website http://www.covenantofmayors.eu/about/signatories_en.html?city_id=5&seap La Convention des maires à Bruxelles
  • 63. Des villes européennes plus ambitieuses que les Etats 31% de l’effort total européen de réduction des émissions de CO2 d’ici 2020 20% Objectif réduction des émission de CO2 d’ici 2020 27% Objectif de réduction des émission de CO2 d’ici 2020 Source: JRC (2016), Covenant of Mayors: Greenhouse Gas Emissions Achievements and Projections Une contribution incontournable aux objectifs de l’UE
  • 64. Des réalisations à la hauteur des ambitions 23% réduction des émissions de gaz à effet de serre déjà obtenue par les signataires en 2016 Dataset: 315 monitoring reports. Source: JRC (2016), Covenant of Mayors: Greenhouse Gas Emissions Achievements and Projections
  • 65. Zéro carbone: un objectif faiblement partagé 2016 2017 2015 Source:Urban Environment Good Practice & Benchmarking Reports – European Green Capital Award 2015, 2016, 2017
  • 66. 2- Exemples de villes pionnières en Europe Stockholm - 900,000 inhabitants Amsterdam – 779,808 inhabitants Frankfurt – 700,000 inhabitants Bristol – 430,000 inhabitants
  • 67. Stockholm 2040 éliminer les énergies fossiles 1990 Année de référence Objectif 2015: 3 tonnes de CO2/capita 2012: objectif 2015 atteint: réduction de 44% par rapport à 1990 Objectif 2020: 2.3 tonnes de CO2/capita (réduction de 57% par rapport à 1990) 120 millions d’euros affectés aux investissements climat sur la période 2015-2018
  • 68. Projet Jarvä durable TRANSPORT 100% des bus de Stockholm sont zéro carbone 350+5,200 logements rénovés Réduction de la consommation d’énergie de 50% pour le chauffage 10,000 m2 panneaux photovoltaïques 80% Énergies durables (biomasse, chaleur résiduelle, etc.) – 100% en 2030 80% des bâtiments connectés CHAUFFAGE URBAIN
  • 69. Amsterdam 2040 Réduction des émissions de 75% 2008 Année de référence 2015: Agenda durable Objectif 2020 : réduction des émissions de CO2 de 40% par rapport à 2008 Objectif 2025: transport zéro émission et réduction des émissions de 40% par rapport à 1990
  • 70.
  • 71. Frankfurt 2050 Division par deux de la consommation d’énergie finale et énergie 100% renouvelable 2005 Année de référence Objectif 2020 : réduction des émissions de CO2 de 31% par rapport à 2005 2012:Energy Masterplan
  • 72. Programmes de soutien aux économies d’énergie pour les particuliers, et les petites et moyennes entreprises Production combinée de chaleur et d’électricité 200 installations
  • 73. Bristol 2005 Année de référence Objectif 2020 : réduction des émissions de CO2 de 40% et de la consommation énergétique de 30% par rapport à 2005 2015: capitale verte européenne 2013: émissions de CO2 réduites de 25% et consommation énergétique de 31% Objectif 2050 : réduction des émissions de CO2 de 80% par rapport à 2005 Objectif 2035 : réduction des émissions de 60% par rapport à 2035
  • 75. 2% du mix énergétique produit par des micro- installations d’énergies renouvelables 500 millions d’euros affectés aux transports d’ici 2015 et 300 millions d’euros à l’efficacité énergétique et aux énergies renouvelables d’ici 2020
  • 76. • Réseaux de chaleur et de refroidissement urbains • Projets de rénovation énergétique des bâtiments à grande échelle • Présence de réseaux de transport en commun efficaces • Politique d’encouragement à la mobilité douce • Smart cities • Gouvernance basée sur la concertation et la planification • Investissements substantiels 3- Traits communs à ces villes pionnières
  • 77. Objectifs des villes européennes et mondiale en matière de cyclisme Source:European Cyclists’Federation Potentiel de réduction des émissions de CO2 liées au transport urbain de 10% d’ici 2050
  • 78. • Passer des projets pilotes à des projets à grande échelle: au-delà des éco-quartiers • Equilibre entre densification et qualité de vie • Impliquer les acteurs privés • Articuler les réalisations de villes et les processus de planification nationaux 4- Défis et leçons à tirer
  • 79. THANK YOU FOR YOUR ATTENTION Contact: Claire.Baffert@eurocities.eu
  • 80. Echangeurs de chaleur dans les égouts Ir O.Broers
  • 81. Pompe à chaleur (PAC): principe Objectif : lors des rénovations d’égouts, aux endroits appropriés, utiliser des échangeurs de chaleur pour offrir à terme un système de conditionnement d’air aux habitations correctement isolée
  • 82. Comment atteindre l’objectif • Etape 1 : Avoir confiance dans le système de la pompe à chaleur • Etape 2 : Inventer un échangeur de chaleur répondant à certaines caractéristiques et le tester • Etape 3 : Trouver un projet concret
  • 84.  Bâtiment à occupation non permanente solution sécurisée de chauffage  Test avant projet à grande échelle potentialité du réseau d’égouts et difficultés de mise en œuvre à maîtriser sur un cas concret  Bâtiment rénové en profondeur isolation correcte et intégration d’un chauffage par le sol  Source de chaleur infinie à l’aplomb des pertuis de la Senne Dégrillage de la Senne : choix d’une PAC
  • 85. Dégrillage de la Senne : cas pratique
  • 86. Dégrillage de la Senne : cas pratique Echangeur de chaleur Pompe à chaleur
  • 88. Région Bruxelloise et PAC avec réseau captant dans les égouts  Densité d’habitat importante concomitante avec un réseau d’égouts à potentiel calorifique important  Chauffage : une des premières sources de pollution de l’air -> PAC engendre au minimum ½ rejet CO2 en moins par rapport à une solution classique. La température constante de 10 à15°C dans le réseau d’égouts est favorable pour atteindre des rendements importants  Habitat vieillissant à rénover pouvant intégrer isolation performante et chauffage basse température  Volonté politique « chauffage propre » voir les législations récentes type panneau solaire, isolation etc…  Maîtrise hydraulique du réseau d’égouts et Système d’Information Géographique (SIG) facilitant une vision de service public  Pose du réseau captant lors des réhabilitations des réseaux d’égouts
  • 90. Réhabilitation des réseaux Réseau captant hydrauliquement « transparent »
  • 91. FAIRHEAT : PROJET PILOTE EN RÉSEAU D’EGOUT
  • 92.
  • 93.
  • 94.
  • 95. ETAPE 3 • Uccle : déménagement des services techniques rue de Stalle • Etterbeek : rénovation Beliris rue L.Hap • Bruxelles : déménagement des services techniques rue de la vierge noire
  • 97.
  • 98.
  • 99.
  • 100.
  • 101. Merci pour votre attention
  • 102. La géothermie Prof. P. Gerard Université libre de Bruxelles Service BATir – Laboratoire de GéoMécanique piergera@ulb.ac.be
  • 103. Différents types de géothermie Sous-sol = source d’extraction de chaleur Klonowski et al, 2013 2 Géothermie très haute enthalpie • > 150°C • 1500 – 500 m • Puits de pompage d’eau ou de vapeur • Production d’électricité Géothermie basse enthalpie • 5 - 25°C • 10 – 200 m • Pompe à chaleur • Chauffage / Cooling • Disponible partout Géothermie haute enthalpie • 50-100°C • 1000 – 2000 m • Puits de pompage d’eau • Chauffage
  • 105. Installations verticales Système ouvert Forage avec circulation d’un fluide caloporteur dans une sonde  Sonde géothermique Paires de forages jusqu’à un aquifère (pompage/réinjection)  Puits géothermique Klonowskietal,2013 • Source de chaleur pérenne et non-intermittente • Pompe à chaleur en surface (COP ≈ 4) 4 Système fermé • Chauffage/Refroidissement • Stockage d’énergie
  • 106. Système fermé à Bruxelles λ (W/mK) Argile saturée 1,9 Sable sec 0,5 Sable saturé 2,3 Schiste 1,9 Calcaire 2,8 Quartzite 5,0 • Puissance extraite (25  75 W/m) dépend conductivité thermique du sol/roche • Conductivité thermique (λ) dépend géologie • A Bruxelles, grand potentiel de la roche (100-150 m profondeur), mais: • Géologie très hétérogène et mal connue • Autres outils de forage (duChayla,2015;energieplus-lesite.be) Van Lysebetten, 2016
  • 107. Système ouvert à Bruxelles • Puissance extraite (25  75 W/m) dépend du débit pompé • Débit dépend de la perméabilité et de l’épaisseur saturée de l’aquifère • A Bruxelles, deux aquifères potentiels • Sable (Bruxellien) • Argile sableuse (Hannut) Van Lysebetten, 2016
  • 108. Géothermie à l’échelle macro? • Réseau de chaleur mieux adapté à la géothermie profonde (1000 m – T= 30-90˚ C) • Réseau de chaleur basse température avec géothermie peu profonde • Réseau de chaleur possible à l’échelle de nouveaux quartiers • Pas de réseau de chaleur en Belgique avec la géothermie peu profonde • Exemples: http://reseaux-chaleur.cerema.fr Eco-quartier Centre Sainte-Geneviève Nanterre, France (2011) – 5 ha Géothermie peu profonde (système ouvert – 25 m³/h) (14%) + Riothermie (39 %) Ilôt Métropole des Deux Rives Strasbourg, France (2014) – 37 logements Géothermie peu profonde (système fermé - pieux énergétiques) http://alsace.edf.com
  • 109. Cadastre des systèmes géothermiques bruxellois • +/- 30 systèmes fermés • 4 systèmes ouverts • Cadastre difficile, car installations de petite taille ne sont pas soumises à déclaration/permis pour le moment • Manque d’outils pour: • Dimensionner les petites installations • Analyser la rentabilité des investissements des pré-études des grands projets
  • 110. Bruxelles Environnement - Tour et Taxi Système ouvert 8 puits de 80 m GDF Suez Gare du Nord Système fermé 180 sondes – Prof. 85 m Bât Wilfried Martens Rue Belliard Système fermé 33 sondes – Prof. 240 m Hôpital Chirec Delta Système fermé 33 sondes – Prof. 240 m
  • 111. Valoriser le potentiel géothermique de Bruxelles • Projet FEDER Brugeo 2014-2020 • Partenaires : ULB, VUB, Musée royal des Sciences Naturelles (Service Géologique de Belgique), Bruxelles- Environnement, Centre Scientifique et Technique de la Construction • Objectifs et méthodologie • Collecte de données de terrain • Cartographie du potentiel géothermique de Bruxelles • Clarification des autorisations environnementales en RBC • Information et communication vers les différents publics cibles
  • 112. Collecte de données Sondes géothermiques expérimentales à l’ULB (2016) 4 sondes à 90 m de profondeur Test de réponse thermique avec fibres optiques pour suivre l’évolution de la température dans le terrain 2 forages profonds dans le Bois de la Cambre (2017) 2 forages à 165 m et 125 m de profondeur Caractérisation de la géologie du bedrock Caractérisation de l’aquifère de Hannut et de l’aquifère du bedrock
  • 113. • Exemple : Hanovre (Germany) Cartographier le potentiel Chaleur extractible pour une sonde fermée de 40 m de prof www.geotis.de
  • 114. Informer, communiquer • Site internet http://geothermie.brussels
  • 115. Informer, communiquer • Conférence http://geothermie.brussels
  • 116. Conclusions • Il existe un potentiel pour la géothermie peu profonde à Bruxelles • Systèmes géothermiques verticaux fermés ou ouverts • Chauffage et refroidissement • Réseau de chaleur basse température sur de nouveaux quartiers • Dimensionnement à réaliser en fonction de: • Besoins énergétiques du bâtiment • Propriétés du sous-sol • Cartographie du potentiel géothermique de Bruxelles à venir, ce qui facilitera le dimensionnement et les investissements sous peine d’appauvrir le réservoir de chaleur
  • 117. Événement Bruxelles zéro-carbone CLIMACT sa www.climact.com | info@climact.com | T: +32 10 750 740 Le photovoltaïque - Aperçu des potentialités Sébastien Piret – sp@climact.com
  • 118. Événement Bruxelles zéro-carbone17/01/20172 Le potentiel abordé dans cette présentation est un potentiel technique Technique Réalisable Effectif Type de potentiel Description Moteurs Technique Potentiel maximal d’installations photovoltaïques sur les toits et les parkings Surface disponible Réalisable Fraction du potentiel technique réalisable en fonction de la capacité du secteur à réaliser toutes les installations Organisation du secteur Effectif Fraction du potentiel technique qui sera effectivement réalisé en tenant compte des barrières socio-économiques et organisationnelles Situation socio- économique, mécanismes de support
  • 119. Événement Bruxelles zéro-carbone Source: scénarios bas-carbone Bruxelles 2050 (Bruxelles Environnement, Climact) 17/01/20173 Les experts ont été consultés lors de l’étude de scénarios bas-carbone pour Bruxelles Environnement 850 633 370 197 45 0 200 400 600 800 1.000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 Historique Scénario de référence (+5 MW/an) Ambition moyenne (+10 MW/an) Ambition élevée (+20 MW/an puis 15 MW/an) Maximum technique (+20 MW/an puis 15 MW/an) Évolution de la production d’électricité solaire à Bruxelles [GWh]
  • 120. Événement Bruxelles zéro-carbone  Surface de toits disponibles (62km², soit 39% du territoire)  Prise en compte  Toits plats >< toits inclinés  Ombrages et obstacles  Raisons historiques, esthétiques et culturelles  Répartition de 2/3 des surfaces pour le photovoltaïque et 1/3 pour le solaire thermique Sources: scénarios bas-carbone Bruxelles 2050 (Bruxelles Environnement, Climact), 3E, données extraites de Urbis - CIRB Image: http://www.wbarchitectures.be/fr/architects/Baukunst/42/ 17/01/20174 Le potentiel technique est d’environ 850 GWh ou 0,85 TWh (15% de la consommation d’électricité actuelle)
  • 121. Événement Bruxelles zéro-carbone Augmentation du potentiel  Fenêtres et façades  Mécanismes de soutien, normes  Priorité du PV sur le solaire thermique Images: Bernard Boccara / CSM / Hafkon / Infosteel et https://www.photec.fr/la-galerie.php?galerie=9 17/01/20175 Facteurs d’influence Diminution du potentiel  Barrières socio-économiques  Enjeux propriétaires-locataires  Barrières réglementaire  Capacité du secteur  Stabilité des toitures
  • 122. Événement Bruxelles zéro-carbone 22,5 0 10 20 30 1990 2000 2010 2015 énergie totale Sources: Climact, Bilan énergétique bruxellois 2013 17/01/20176 Ordres de grandeur (en TWh)
  • 123. Événement Bruxelles zéro-carbone 22,5 5,6 0 10 20 30 1990 2000 2010 2015 énergie totale électricité Sources: Climact, Bilan énergétique bruxellois 2013 17/01/20177 Ordres de grandeur (en TWh)
  • 124. Événement Bruxelles zéro-carbone 22,5 5,6 0,050 10 20 30 1990 2000 2010 2015 énergie totale électricité photovoltaïque Sources: Climact, Bilan énergétique bruxellois 2013 17/01/20178 Ordres de grandeur (en TWh)
  • 125. Événement Bruxelles zéro-carbone 22,5 5,6 0,05 0,85 0 10 20 30 1990 2000 2010 2015 énergie totale électricité photovoltaïque potentiel technique photovoltaïque Sources: Climact, Bilan énergétique bruxellois 2013 17/01/20179 Ordres de grandeur (en TWh)
  • 126. Événement Bruxelles zéro-carbone Conclusions Conclusions  Le potentiel maximal correspond à 15% de la consommation électrique actuelle  Le PV permet de réduire significativement la dépendance énergétique de Bruxelles  L’efficacité énergétique est clé pour une région zéro-carbone  Une planification réglementaire efficace est nécessaire pour atteindre ce potentiel 17/01/201710 Image: http://gigolojim.deviantart.com/art/toits-a-bruxelles-284892335
  • 127. Événement Bruxelles zéro-carbone CLIMACT sa www.climact.com | info@climact.com | T: +32 10 750 740 Merci
  • 128. Opportunities BIPV January 2017 Stefan Dewallef stefan.dewallef@soltech.be Tel.: +32 16 808 908 www.soltech.be
  • 129. 2 Content • BIPV customized projects • Cases BIPV standardized products • Solaroad © Soltech
  • 130. 3 Soltech? • Production company • Created as spin-off of IMEC in 1989 • Only Photovoltaics – Production solar panels • Prototyping • Project related customized modules • Production runs of client dedicated solar panels – Total system engineering • Autonomous applications • Grid connected BIPV – Research and Development • Located in Tienen, België © Soltech
  • 131. 4 BIPV Introduction In 6 months time: 24% standard module price reduction! 18/05/2016 0.517 25/05/2016 0.514 1/06/2016 0.512 8/06/2016 0.509 15/06/2016 0.506 22/06/2016 0.504 29/06/2016 0.501 6/07/2016 0.496 13/07/2016 0.491 20/07/2016 0.487 27/07/2016 0.480 3/08/2016 0.467 10/08/2016 0.453 17/08/2016 0.447 24/08/2016 0.439 31/08/2016 0.433 7/09/2016 0.428 14/09/2016 0.420 21/09/2016 0.410 28/09/2016 0.402 5/10/2016 0.399 12/10/2016 0.397 19/10/2016 0.397 26/10/2016 0.397 2/11/2016 0.397 9/11/2016 0.398 16/11/2016 0.396 23/11/2016 0.393 USD/Wp poly module source: PV Insights Enormous opportunities for cost reduction in installation labor, mounting materials
  • 132. 5 BIPV  We believe that the building skin will have to be active  We have to keep the ‘classic’ functionalities: watertight, insulation (thermal, acoustic), humidity regulation, mechanical aspects, light comfort, safety, …  Additional functions: production of energy (electrical, heat) sensors, communication, …  We divided the BIPV-materials in two different types:  Customized BIPV-modules for special projects  Standardized building products  Buildings  Other constructions
  • 133. 6 Customized BIPV-projects Projects  Customized PV-panels dedicated to one specific building  Every project needs his own engineering  Large flexibility in choice of materials, processes, colors, size, ...  Not necessarily in competition with standard PV (image building)  For every project the functionalities have to be taken in account: influence of the BIPV on the building electrical, heat, comfort,... © Sapa
  • 134. 7 Customized BIPV-projects SOL SKY® Besides electricity production these glass/glass panels have also the usual functionalities of standard facades and roofs with glass: thermal insulation acoustic behavior light transmission safety function Optimization of the choice of the different components allows to influence the total energy performance of the building (over the whole year). © Soltech
  • 135. 8 Customized BIPV-projects SOL SKY® Pioneer projects (10 to >15 years old) © Soltech
  • 136. 9 Customized projects Bio Incubator - Tienen Shading elements  Area: 463m²  Power: 60kWp  Realization 2012 © Soltech © IBA-Technics
  • 137. 10 Customized projects Carreau du Temple - Paris - France  Power: 28,56 kWp  Area: 465 m²  Realization: 2012  Partners: Ecotemis and Loison  Owner: Ville de Paris  Architect: Studio Milou © Soltech
  • 138. 11 Customized projects City Mortsel - BE Canopy  Power: 134,85 kWp  Area: ±1300 m²  Year of realization: 2012  Partner: AGC Glass Europe  Final customer: City of Mortsel  Architect: ABSCIS architecten © Soltech
  • 139. 12 Customized projects EDF ENR Solaire  Power: 195 kWp  Solar area: 1350m²  Year of realization: 2013  Partner: Energis (Rennes)
  • 140. 13 Customized projects ROC Friese Poort Lightroof  Area: 35m²  Power: 3,25kWp  Realization: 2014  Leeuwaarden (NL) © Brakel Atmos
  • 141. 14 Customized projects Eau de Paris Facade of industrial area Site Orly (EAU DE PARIS)  Power: 75,75 kWp  Area: 630 m²  Realization: 2012  Partner: Cegelec Paris  Owner: Eau de Paris  Architect: ALP CAR Architectes © Soltech
  • 142. 15 Customized projects Watercampus Leeuwarden Netherlands Lightroof  Area: 110m²  Power: 9,9kWp  Realization: 2014  Glass builder: Brakel-Atmos  Architect: Cooperatie GEAR © Soltech
  • 143. 16 Customized projects Jahra Court Complex - Kuwait Shading elements  Area: 1525m²  Power: 95kWp  Realization: 2015  Partners: IQ-Tech - Clenergy  Architect: Fentress © Soltech © Fentress
  • 144. 17 Standardized BIPV-products Standardized building elements  Very detailed, far-reaching engineering  Production possible at large scale  Easy project-design without additional engineering  Standardized packages with installation that doesn’t need to be done by specialists  Challenges: o Maintain the full functionality o Esthetics o Easy to install o Cost in competition with standard BAPV  Often an intrinsically more expensive product  Cost reduction possible: Avoided cost materials that are replaced Fast / easy mounting Savings on mounting structure
  • 145. 18 Case I BIPV-product: Solar Slate  Eternit Solesia® ‘old’ product: 40Wp/module ± 5% The solar slates are replacing the standard slates © Soltech
  • 146. 19 Case I BIPV-product: Solar Slate • Positive: – Flat surface – Esthetics -> no doubts – Easy project integration -> sides in traditionnal materials – Costs: • No mounting structure • Fast mounting • Avoided material and mounting cost • No frame needed
  • 147. 20 Case I BIPV-product: Solar Slate • Challenges: – Panel size • by changing from 1 row of cells to 2 rows of cells a module cost reduction of 40% (and for 3 rows even 55%) can be achieved • This leads to an adaptation of the ‘standard’ slate size and overlap ‘habits’ – Volume • Number of slate roofs is limited (competition traditionnal tiles) Next generation will be price competitive with standard panels at installed system level.
  • 148. 21 Case II BIPV-product: Aerspire Energy Roof • Mounting system developed by Aerspire (the Netherlands) • Glass/glass modules mounted on rails • Fixation on the back of the module • Frameless overlapping modules (1m X 1,7m) © Aerspire
  • 149. 22 Case II: Aerspire Energy Roof • Positive: – Flat surface – Esthetics -> no doubts – Long lifetime (glass/glass) – Costs: • 60 cells-panel -> cost optimum • Easy mounting structure • Fast mounting • Avoided material and cost • No frame needed – Good ventilation concept © Aerspire
  • 150. 23 Case II: Aerspire Energy Roof • Challenges: – Still project engineering necessary -> sides have to be tailormade – Cost sides – Volume • Concept is mainly for projects with several similar houses Example: demonstration project with Heijmans © Aerspire
  • 151. 24 Solaroad © Solaroad All ‘constructions’ can be active! We have to avoid to use valuable open space for the production of green energy. An enormous potential of road surface available. Demonstration of 100m cycle path (www.solaroad.nl)
  • 152. 25 Solaroad © Solaroad - Almost 10m²/element - 1 to 1,5kWp/element - Electrical individual connected (to the grid) - Easy mounting for large scale implementation - Up to 1000kWh/element per year
  • 154. 1. Quelques chiffres 2. Résultats d’essais URE en EP • Poteau autonome • Dimming • Passage piéton dynamique Sommaire / Inhoud 2
  • 156. L’éclairage public communal bruxellois • L’éclairage public en Région bruxelloise - 3 acteurs • Sibelga – éclairage public communal • Bruxelles-Mobilité – éclairage public régional • Bruxelles-Environnement – éclairage public de parcs spécifiques • Globalement, l’éclairage public représente 1% de la consommation électrique d’un pays, d’une ville. 4 Domaine Unité 2011 2012 2013 2014 2015 EP communal kWh/an 52.673.535,00 51.577.201,00 51.806.463,00 51.676.028,00 51.171.091,00 Electricité transportée par Sibelga MWh/an 5.086.969,00 5.015.943,00 5.019.618,00 4.806.316,00 4.761.305,00 Part de l'éclairage public communal 1,04% 1,03% 1,03% 1,08% 1,07%
  • 157. L’éclairage public communal bruxellois • URE en éclairage public est important… et en même temps « à la marge » • Postulats: • durée de vie d’une installation: 25 ans  renouvellement de 4% du parc annuel • diminution de 40% de la puissance / consommation en cas de nouveau projet •  diminution globale de la puissance / consommation du parc de 1%! • A l’échelle de notre pays… potentiel annuel = 1% de 1% de la consommation électrique… • D’autant que EP belge traditionnellement très « rationnel » 5
  • 158. L’éclairage public communal bruxellois • En puissance installée (kW) -7% en 10 ans sur forfait comparable -12,3% en 10 ans • En consommation (MWh) -11% en 9 ans 6
  • 159. L’éclairage public communal bruxellois • Sibelga atteint ce « -1% » depuis une dizaine d’années • Juste en dimensionnant correctement les installations • En faisant une étude spécifique pour chaque projet • En utilisant les meilleures technologies actuelles, hors LED et hors dimming ( lampes à décharge – avec ballast électronique depuis 4-5 ans) • Avec l’équivalent d’une incandescente de 60W, on éclaire entre 90 et 135m² de voirie en éclairage public • L’éclairage public bruxellois (Région + Sibelga) représente 14,4W par habitant 7
  • 160. L’éclairage public en Belgique – émission CO2 Selon horaires de fonctionnement 3 Hypothèses: • Non construction d’une centrale (TGV): 456 kg CO2 / MWh • Emission moyenne all inclusive: 235 kg CO2 / MWh • Emission moyenne hors nucléaire: 540 kg CO2 / MWh 8 0 100 200 300 400 500 600 700 January February M arch April M ay June July August Septem ber O ctober N ovem ber D ecem ber kgCO2/MWh non-nuclear ON non-nuclear OFF Nuclear ON Nuclear OFF
  • 161. Résultats d’essais URE en EP 1. Poteau autonome 2. Dimming 3. Passages piétons dynamique 02 9
  • 163. 1. Poteau autonome • Rêve et réalité… 11
  • 164. 1. Poteau autonome • Installation lourde: socle et batterie • Durée de vie de la batterie (3-4 ans) • Eoliennes verticales: vent disponible en site urbain à une hauteur de quelques mètres n’est pas suffisant // quid de l’exposition des panneaux photovoltaïques (obstructions liées au bâtiment)  site urbain pas adapté à cette technologie • Manque de maîtrise technologique constatée dans ce dossier // nécessite des compétences techniques de part et d’autre (fournisseur / acheteur) 12
  • 165. 1. Poteau autonome • Pas de réelle autonomie, même d’un système hybride (éolien + photovoltaïque). • D’ailleurs, solutions proposées sur le marché européen généralement équipées d’un système de recharge des batteries via le réseau • Pour le système testé, si un tel système avait existé, la majorité de la recharge de la batterie aurait été assurée par le réseau • En cas de branchement sur le réseau, une production massive décentralisée d’énergie verte est plus intéressante qu’un système spécifique à chaque point lumineux 13
  • 167. 2. Dimming • Diminution momentanée du flux • Autorisée d’un point de vue normatif • Facteur influençant? Essentiellement trafic • Essais faits par Sibelga (cité Volta)  en ville, possibilité de diminuer de 30% le flux lumineux durant les heures « creuses » -10% -20% -30% -40%
  • 168. 2. Dimming – autonome au point lumineux • Facilité d’installation (appareil d’éclairage préprogrammé en usine) • Coûts réduits • Quid si dysfonctionnement du dimming? Comment le voir? 16
  • 169. 2. Dimming - au point lumineux via télégestion 17
  • 170. 2. Dimming • Sur base de scénarii de pénétrations du dimming choisis, une implémentation maximale du dimming correspond à 17% d’économie d’énergie supplémentaire d’ici 2039 pour l’éclairage public communal bruxellois. 18
  • 172. 3. Passages piétons dynamiques (LED + détecteur) • Principe • En l’absence de piéton, niveau lumineux équivalent à celui de la voirie • En présence de piéton, niveau lumineux augmenté, pour atteindre au minimum 3 x le niveau d’éclairement de la voirie, selon les normes (dans ce cas, x 4) • Selon les passages piétons, soit 1 soit 2 luminaire(s) équipé(s) de détecteur – si 2 détecteurs, “couplés” 20
  • 173. 3. Passages piétons dynamiqus (LED + détecteur) • Zone de détection déterminée spécifiquement pour chaque configuration (en fait, pour chaque détecteur) 21 Passage piéton Voirie Candélabre Zone de détection / trottoir Habitations / jardins avant
  • 174. 3. Passages piétons dynamiques • Potentiel énergétique 22 Locatie Paal Armatuur Nominaal vermogen Vermogen tijdens tijd in % detectie tijd in % geen detectie Puissance équivalente nummer 100% Dimming (Pnom) (Pdim) Référence - Maya Zebra CDO-TT 150W 180 W - 100% 0% 180 W Rue au Bois n° 467 280r STELA ZEBRA 52 RHD CW 5700K - 500mA 92 W 30 W 27% 73% 47 W Rue au Bois n° 467 280s STELA ZEBRA 52 RHD CW 5700K - 500mA 92 W 30 W 27% 73% 47 W Rue du Bemel n° 93 1136r STELA ZEBRA 52 RHD CW 5700K - 700mA 130 W 36 W 14% 86% 49W Avenue des Eperviers n° 65 674r STELA ZEBRA 52 RHD CW 5700K - 700mA 131 W 35 W 58% 42% 91 W Avenue des Eperviers n° 21 683r STELA ZEBRA 52 LHD CW 5700K - 700mA 126 W 34 W 11% 89% 44 W Avenue des Eperviers n° 21 682r STELA ZEBRA 52 LHD CW 5700K - 700mA 129 W 34 W 11% 89% 44 W Moyenne par appareil 117 W 33 W 27% 73% 55,7 W
  • 175. 3. Passages piétons dynamiques • Pas de remarque des usagers  acceptation OK • A nécessité 3 réglages de chaque détecteur pour optimiser la solution • Un détecteur s’est déréglé… et cela ne s’est remarqué qu’avec le monitoring  nécessité de continuer à surveiller après installation
  • 176.
  • 178. ENGIE Lab Laborelec Energy Storage in Energy Transition
  • 179. New cheapest way to produce electricity! 2 17/01/2017 => Renewable is not more an Ecological dream it is a financial dream !
  • 180. What does it means in 20 …. ? 100% renewable. 3 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec GW GW Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec 80 TWh/year No! 1 ha = 500 kW 50 GW = 1 000 km² Belgium = 30 500 km² Focus on electricity storage Impossible ? 50 TWh Sun 30 TWh Wind Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec 80 TWh/year GW
  • 181. Electricity Storage. Heat mechanical and electricity. 4 •All storage of electricity must be used for renewable energy development. •Level of maturity : progressive alignment •Long, medium or short term use according to the technology of storage Electrical Energy Storage Systems Electrical Mechanical Thermal Chemical Long
  • 182. Electrical Vehicle the Electricity Storage (r)evolution 5 =200 000 EV 5 GWh E storage Coo Belgium 1 GW during 5h Second cars in Belgium represent 2 000 000 Cars = 10 Coo
  • 183. Why Hydrogen? 2016 Terr'Innove Namur - ENGIE 6 Storage + grid support CNG Liquid fuel Electricity Mobility Industry CO2 H2 H2 Power to Gas Hydrogenation Electricity Mobility Industry  Enable seasonal storage
  • 185. Flexible and decentralised CHP for the energy transition Flexible and decentralised Combined Heat and Power for the energy transition. Prof. Francesco Contino is head of the joint research group BURN (comBUstion and Robust optimisa- tioN). More details on the group can be found on the website: www.burn-research.be. fcontino@vub.ac.be Francesco Contino VUB – BURN Research Group 1 of 9
  • 186. Flexible and decentralised CHP for the energy transition When a forecasted sunny day be- comes a typical Belgian rainy day, the difference between the expected power production coming from the sun and the real production is signifi- cant. In the current context, this leads to no real issues except some headaches for the TSOs, and DSOs. In a future where we hope to have much more renewables. Is that going to be a problem? Francesco Contino VUB – BURN Research Group 2 of 9
  • 187. Flexible and decentralised CHP for the energy transition Within 2050, we expect to have a significant portion (if not all) of the electricity produced from renewable sources. Some of these sources are hardly pre- dictable and anyway in mismatch with our consumption. This mismatch is not only at the scale of a year but also at the scale of minutes. Therefore storage is needed in a large span of timescales. Many storage systems exist. They are based on different principles: elec- tric/magnetic, mechanical, or chem- ical. The two important features for stor- age systems are the amount of en- ergy they can store (capacity) and at what power they can discharge this energy. Batteries, super-capacitor, and flywheels are generally at low to medium power with a very small ca- pacity. They are used for quick re- sponse. Pumped hydro and com- pressed air energy storage are gen- erally at medium to very high power and have medium capacity. Chemi- cal storage (or power-to-fuel) have ex- tremely long storage capacity and a wide range of power. Francesco Contino VUB – BURN Research Group 3 of 9
  • 188. Flexible and decentralised CHP for the energy transition Another important comparison in ad- dition to the previous slide is the roundtrip efficiency (from electricity stored to electricity retrieved) versus the investment per unit stored energy. The power-to-fuel solutions have low efficiency (30-40%), much lower than the other solutions. But they have ex- tremely low cost of storage, which ex- plains why they are so applicable to long time storage. This all relates to the high energy density of the fuels. When storing electricity into fuels. Sev- eral options are available. The first step is generally water splitting and the pro- duction of hydrogen in an electrolyser. When no CO2 is available, we can use the nitrogen from air and produce am- monia (NH3). When CO2 is available as a building block, we can further convert hydro- gen into methane or methanol. Francesco Contino VUB – BURN Research Group 4 of 9
  • 189. Flexible and decentralised CHP for the energy transition Hydrogen has a very small density and therefore is very difficult to store. Converting hydrogen to ammonia helps solving the density problem since ammonia is easily liquified. Converting hydrogen to methane or methanol has the advantage to reusing CO2 as a building block and building a circular carbon economy. Going to methanol provides an addi- tional benefit since it is liquid at at- mospheric conditions and then with higher energy density. Several processes can be coupled to the storage system because they present interesting synergies. One of these processes is biomethanation. Since biogas has a large share of CO2, it is less energy intensive to recuperate and use in the carbon based fuels. We are working on this topic in the framework of a project funded by EN- GIE Electrabel and FNRS. Read more about the project. Francesco Contino VUB – BURN Research Group 5 of 9
  • 190. Flexible and decentralised CHP for the energy transition In the context of Combined Heat and Power, we are working on two concepts in parallel: Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI) and Micro Gas Turbines (MGT). The HCCI engines use the advantages of compression ignition and spark igni- tion engines. The HCCI engines have many advan- tages, included their inherent fuel flex- ibility. However some challenges need to be addressed. Francesco Contino VUB – BURN Research Group 6 of 9
  • 191. Flexible and decentralised CHP for the energy transition We can also take advantage of many opportunities in the context of CHP and power-to-fuels. The other topic we are studying is the flexibility and carbon capture in the context of MGT. Francesco Contino VUB – BURN Research Group 7 of 9
  • 192. Flexible and decentralised CHP for the energy transition We have currently evaluated numeri- cally the impact of having a carbon capture unit next to the MGT. The next steps are to validate experimentally in our facility. Our electricity consumption in the fu- ture will most probably not be directly affected by the weather. But it will re- quire a massive rollout of storage solu- tions. Francesco Contino VUB – BURN Research Group 8 of 9
  • 193. Flexible and decentralised CHP for the energy transition Francesco Contino VUB – BURN Research Group 9 of 9
  • 194. Bruxelles, zéro carbone, des solutions pour accélérer la révolution énergétique Olivier Mortehan 19 janvier 2017 Rénover par îlots pour économiser l’énergie et tisser du lien social Le comportement des utilisateurs 1
  • 195. SCB: de la théorie à la pratique SCB Work Package WP1 – Concept paper & project description WP2 – Etude de projets existants WP3 – Critères de segmentation du marché WP4 – Offre de référence WP5 – Etude de marché WP6 – Incitants financiers et non-financiers WP7 – Gouvernance et incitants non-financiers WP8 – Analyse des stakeholders WP9 - Dissémination WP10 – Rapport de synthèse WP11 – Sélection d’un site WP12 – Technical and economical modelling WP13 – Précarité énergétique WP14 – Modélisation de l’îlot d’Uccle 42 mémoires/TFE (Ecole polytechnique de Bruxelles, Solvay Brussels School of Economics & Management) 2
  • 196. Segmentation de la ville SCB - ULB BEAMS 3 City Municipality District Statistical Sector Ilot/City block Street Street section Address 59 variables – 3,500 ilots 3
  • 197. Sélection de deux ilots suite à l’appel à candidatures • Uccle  « Bottom up »  Early adopters  100 logements  1 école + église • Saint-Josse  « Top down »  Précarité énergétique  Logements sociaux  Mixité 4
  • 198. Les désirs des habitants Ce qui nous a menés à Uccle Les possibles théoriques 19 janvier 20175
  • 199. La coélaboration Brainstorming 16 juin Brainstorming 23 juin Présentation de SCB Quizz Diagnostique partagé Carte postale L’îlot dans 10 ans Coélaboration 15 septembre Coélaboration 6 octobre Visite de l’îlot Partage des remarques Travail thématique - Énergie - Verdurisation - Mobilité - Convivialité Coélaboration 27 octobre Objectifs Méthode Planning … 06/2015 10/2015 19 janvier 2017 6
  • 200. Besoins exprimés par les habitants Efficacité énergétique • Rénovation des bâtiments • Co-génération, réseau de chaleur • Production d’énergie verte • Compteur intelligent de quartier • Groupement d’achat Mobilité • Piste cyclable/ trafic cycliste • Mobilité douce • Parkings vélos extérieurs sécurisés • Véhicules électriques partagés • Réduire la circulation de transit Environnement • Récupération eau de pluie • Qualité de l’air • Gestion des déchets • Verdurisation espace public /paroisse • Compost / Potager collectif Convivialité • Mise en place d’un SEL • Service intergénérationnel • Achats groupés / cave à vin • Partage de compétences Pistes de financements Gestion / Gouvernance 19 janvier 2017 7
  • 201. Cogénération et réseau de chaleur 19 janvier 2017  Dimensionnement pour • L’école • L’Eglise • 6 et 40 maisons • 4 blocs d’appartements  Rentabilité du projet • Valeur actualisée Nette: 76.916 € • Taux de Rentabilité Interne: 8,74 % • Temps de retour: 9 ans 8
  • 202. Production autoconsommée individuel (kWh) Production autoconsommée collectif (kWh) Pourcentage (%) Bloc1 1723 1794 +4% Bloc2 4055 4151 +3% Bloc3 4806 4971 +3.5% Bloc4 7373 7831 +6% Un seul Bloc 17957 18795 +4.5% Photovoltaïque: maximiser le taux d’auto-consommation 9
  • 203. • Intérêt à grouper les commandes/installation de panneau (économies d’échelle, simplification) • Le regroupement électrique des panneaux est intéressant si: • Consommation commune de l’électricité produite • Couplage avec d’autres éléments • Nécessite une évolution de la législation Pour un projet « photovoltaïque » commun 19 janvier 2017 10
  • 204. Isolation commune des façades Isolation par l’extérieur de manière simultanée d’un ensemble d’habitations mitoyennes. Dimension Avantages Thermique Pas de discontinuité de l’isolant entre les habitations moins de ponts thermiques Urbanistique Poids du projet + alignement des façades Facilitation des démarches administratives Financière Répartition du coût des travaux Economique Economies d’échelle -> pouvoir de négociation vis-à-vis des entrepreneurs 19 janvier 2017 11
  • 205. Urbanisme & choix du « bloc » 1) Façades à rue -> permis d’Urbanisme nécessaire. -> Avis consultatif remis par le Service Urbanisme de la Commune: OUI* NON OUI si permis d’ensemble (toutes les maisons) 2) Largeur minimale des trottoirs: 1,5m -> habitations hachurées : NON * Celui-ci ne préjuge pas d’une décision favorable en cas de demande future de permis d’urbanisme, mais un projet, pour lequel un avis favorable aurait été émis, serait défendu en commission de concertation, pour autant que celui-ci présenterait une qualité certaine. 12
  • 206. Mobilité partagée • Modélisation économique de l’implémentation d’un service de voitures électriques partagées dans l’îlot • Estimation des besoins de l’ilot (2 véhicules) • Lien avec les panneaux photovoltaïques, la cogénération et des batteries • Inventaire et sélection des modes de financement (notamment le crowdfunding) 19 janvier 2017 13
  • 207. Scenarios proposés (risque financier minimal) 19 janvier 2017 Projet pilote avec société de Carsharing Cambio Participation importante Continuation du projet par l’îlot Partenariat avec Zen Car Partenariat avec Cambio Participation faible Partenariat avec Zen Car Partenariat avec Cambio Arrêt du projet 2 ans Tester le concept de véhicules partagés Application de la théorie des « options réelles » 14
  • 208. En route vers des réalisations concrètes Renforcement du tissu social 19 janvier 201715
  • 209. Merci pour votre intérêt Pour plus de détails, inscrivez-vous à l’événement organisé à l’ULB le 16 février à 18h30 scb@ulb.ac.be 19 janvier 2017 16
  • 210. It’s All About Actionable Intelligence Energy Data Analytics Generating Value out of Energy Data January 2016 Presentor: Marc De Mey
  • 211. You Know Watt – Selected Facts & Figures 20170119 Smart Meters and the Energy Transition Highly specialised Team worldwide and exclusive license on intellectual property for non-intrusive load monitoring (NILM) 6 staff located @ Brussels Technology & Innovation Incubator ICAB Backed by professional investors, management and employees Brussels’ university spin-off, 800 kEUR spent in R&D prior to launch; 1,500 kEUR invested by current shareholders Commercialisation stage. 2 Partner
  • 212. Data Analytics Across Utilities Value Chain - Generic 20170119 Smart Meters and the Energy Transition 3
  • 213. Data Analytics Across Utilities Value Chain – You Know Watt 20170119 Smart Meters and the Energy Transition 4 NILM Load Recognition FLEX Load Shifting & Demand Response AUDIT & VERIFICATION Consumption Monitoring & Automated Recommendations ASSETTRACKING&CONTROL Performance Monitoring & Intelligence
  • 214. Smart Meters – A Definition 20170119 Smart Meters and the Energy Transition 5
  • 215. Smart Meter Rollout Progress 20170119 Smart Meters and the Energy Transition 6
  • 216. Why Opting for Smart Meters 20170119 Smart Meters and the Energy Transition 7 •  Invoices correspond to actual consumption •  Real-time insight in energy consumption leads to increased energy awareness and energy savings •  Appropriate scheduling of selected appliances leads to immediate cost benefits •  Prosumers get possibility to participate actively in energy market •  Impact of outages can be limited •  … •  Insight in time-based consumption information leads to increased possibilities for variable tariffs •  Variable tariffs allow to ease pressure on balancing responsibilities •  Ease of switching between prepaid and regular contracts •  Decreased risks for energy fraud or theft •  Expensive (physical) meter reading no longer necessary •  Detailed view on individual consumption leads to better planning of grid investments, potentially decreasing investment costs •  … Benefits for energy suppliers and system operators Benefits for end-users
  • 217. But … 20170119 Smart Meters and the Energy Transition 8
  • 218. But … 20170119 Smart Meters and the Energy Transition 9
  • 219. Arguments 20170119 Smart Meters and the Energy Transition 10 Markus Merkel, a senior advisor to the … board of German distribution system operator (DSO) EWE, told the … conference that “there isn’t a positive business case” for smart meters in Germany. “We need something different, and maybe smart metering 2.0 – the next generation of smart meters – will deliver something more that we as DSOs can also use,” he said. Instead, industry players should “think about flexibility solutions as a whole” and focus on a mix of demand response technologies, frequency response and energy storage, he said. Ari Koponen, CEO of Finnish DSO and utility Caruna ... said that while smart meters have been “essential” for collecting energy consumption data, the aspiration should be to access this data in real time and bring in more storage solutions. Only a minority of smart meter users indicated that the consumption and cost data that are given really inspires energy savings (survey ‘Vereniging Eigen Huis, NL’).
  • 220. Learning from initial roll-outs or using them to kill initiatives? 20170119 Smart Meters and the Energy Transition 11 Shared needs: •  Cost reduction •  Understanding of what drives energy consumption •  Insight in possibilities for demand shifting, demand reduction, demand forecast •  … Shared prerequisite: •  Access to real-time consumption data, in such way that it serves more than one actor •  Possibility to deliver personalised services based on actual energy use
  • 221. Energy Data Analytics Case – Residential Smart Meters and the Energy Transition WebWeb Metering Analysis Service and visualisation 20170119 12 YKW-compliant energy logger Signal analysis: event detection event characterisation identification appliance components identification selected appliances calculation consumption (total and selected appliances, baseload) Benchmarking Condition-monitoring individual equipment/appliances Individual savings tips
  • 222. Energy Data Analytics Case – Residential & Tertiary Smart Meters and the Energy Transition Metering Analysis Service and visualisation 20170119 13 Web Web Smart meter and/or retrofit readers for energy meters Data Enrichment: + location + outside temperature + user input Data science: data cleansing + correlation analysis + benchmarking + algorithm development Energy tips: mobile and web application + gamification (showing changes in consumption, origins, proposed actions)
  • 223. To Assist You in Creating Value out of Energy Data You Know Watt NV/SA ICAB – Business & Technology Incubator Witte Patersstraat 4 Rue des Pères Blancs 1040 Brussels (Etterbeek) Belgium +32 2 318 14 81 www.youknowwatt.eu info@youknowwatt.eu 20170119 Smart Meters and the Energy Transition 14
  • 224. Brussel gaat voor CO2- neutraliteit 19 januari 2017
  • 225. Juridische aspecten van decentrale energieopwekking en –opslag en andere flexibiliteitsmechanismen Wouter Geldhof – Partner Energierecht Stibbe wouter.geldhof@stibbe.com Brussel gaat voor CO2-neutralitreit : oplossingen om de energierevolutie te versnellen 2
  • 227. Kwalificatie:  Afname?  Productie?  Sui generis? Belang:  Wie mag / moet het aanbieden?  Tarieven – vermijden dubbele tarieven  Steunregime – als geen HE, capacity support? Opslag 4
  • 228.  TSO-level (Elia) • Primaire reserve demand side – vergoeding beschikbaarheid (‘monthly fixed’ / ‘monthly short term’), niet activatie • Tertiaire reserve demand side (‘interruptibility contract’) – vergoeding beschikbaarheid, vergoeding activering • Strategische reserve demand side – vergoeding beschikbaarheid, forfaitaire warm-up-vergoeding, variabele leveringsvergoeding • Dynamic profile (netgebruikers op DSO-niveau via aggregator) vergoeding beschikbaarheid, niet activatie Andere flexibiliteitsmechanismen 5
  • 229.  Onderbreekbaarheid door Elia Andere flexibiliteitsmechanismen 6
  • 230.  Pooling – aggregatoren (zie dynamic profile)  Nieuw(?): • Afnamecontract met flexibele prijs • Flexibele nettarieven – groter belang vermogen • Slimme meter Andere flexibiliteitsmechanismen 7
  • 232. APERe Association pour la Promotion des Energies Renouvelables
  • 233. Bruxelles, zéro carbone, des solutions pour accélérer la transition énergétique 19.01.17 2 Association indépendante Active depuis 1991 Membres signataires de la Charte pour une énergie durable Organisme d’éducation permanente Expertise au service de tous citoyens, écoles, communes, coopératives, pouvoirs publics, médias et professionnels de l’énergie L’APERe…
  • 234. Bruxelles, zéro carbone, des solutions pour accélérer la transition énergétique 19.01.17 3 Accompagner les citoyens et les collectivités dans leur appropriation de l’énergie vers un système 100% renouvelable, durable et solidaire. Lever les barrières Partager librement l’information Interpeller l’intelligence de chacun Proposer des solutions constructives MISSION
  • 235. Bruxelles, zéro carbone, des solutions pour accélérer la transition énergétique 19.01.17 4 Education Facilitation NOS METIERS
  • 236. Bruxelles, zéro carbone, des solutions pour accélérer la transition énergétique 19.01.17 5 NOS ACTIONS EN 4 AXES Territoires Coopératives Citoyennes Observatoire Prosumers
  • 237. Bruxelles, zéro carbone, des solutions pour accélérer la transition énergétique 19.01.17 6 La mise en commun des toits Argent? Moins de 1.500€/kWc petite installation, moins de 1.000€/kWc grande installation au sol…. AUJOURD’HUI OK!
  • 238. Bruxelles, zéro carbone, des solutions pour accélérer la transition énergétique 19.01.17 7 La mise en commun des toits Surfaces? OK!
  • 239. Bruxelles, zéro carbone, des solutions pour accélérer la transition énergétique 19.01.17 8 La mise en commun des toits Environnement? OK!
  • 240. Bruxelles, zéro carbone, des solutions pour accélérer la transition énergétique 19.01.17 9 Freins décisionnels Locataires Copropriétés Solutions Toitures partagées! http://www.apere.org /fr/toitures-partagees La mise en commun des toits
  • 241. Bruxelles, zéro carbone, des solutions pour accélérer la transition énergétique 19.01.17 10 Frein technique La valeur de la production est limitée à l’autoconsommation (à BXL il y a encore des certificats verts) Arrêt de la compensation annuelle (2018 à BXL, 2019 en Wallonie) Il faut avoir une licence de fourniture d’électricité pour partager cette production La mise en commun des toits
  • 242. Bruxelles, zéro carbone, des solutions pour accélérer la transition énergétique 19.01.17 11 Solution Valorisation de l’excédent de production en chaleur centralisée = augmentation de l’autoproduction / Shift énergétique (Shift parity). La mise en commun des toits
  • 243. Bruxelles, zéro carbone, des solutions pour accélérer la transition énergétique 19.01.17 12 Frein administratif Pas de toiture disponible Solution Leasing de toiture (Fournisseur d’électricité, Sociétés coopératives). La mise en commun des toits
  • 244. Bruxelles, zéro carbone, des solutions pour accélérer la transition énergétique 19.01.17 13 Abonnez-vous à Faites un don à l’APERe Don de 40€ = déduction fiscale www.apere.org Merci  Soutenez la transition énergétique!