Esquisses, vol. 25, no 1, printemps 2014

Énergie solaireIndustrie du Lux

Croyez-le ou non, il y a beaucoup de soleil au Québec ! Davantage qu’en Allemagne, champion mondial de la production d’énergie solaire. Qu’est-ce qui freine l’intégration de cette technologie à l’architecture d’ici ? 

Laurence Hallé

Avec un potentiel d’énergie solaire photovoltaïque près de 40 % supérieur à celui de l’Allemagne - 1185 kWh/kW par année à Montréal contre 848 kWh/kW à Berlin , le Québec est, sur papier, le paradis de la production de ce type d’énergie. Même le froid mordant de ses hivers s’avère un avantage, puisque les cellules photovoltaïques produisent davantage d’électricité lorsque le mercure chute.

Or, les obstacles à sa popularisation sont tout aussi réels. Au banc des accusés : l’hydroélectricité, énergie renouvelable, relativement propre et dans l’exploitation de laquelle les Québécois sont passés maîtres. Avec un coût de 20 à 25 cents le kilowattheure contre les 8,6 cents, taxes incluses, que propose Hydro-Québec, l’énergie solaire n’a pas les moyens, pour l’instant, de rivaliser en matière de production d’électricité.

Cette situation pourrait bientôt changer. Le prix de l’énergie solaire a rapidement baissé ces dernières années et, selon l’avis de plusieurs experts, la tendance devrait se maintenir, notamment en raison de l’arrivée sur le marché de panneaux photovoltaïques provenant de la Chine. Ainsi, d’après les prévisions du centre de recherche CanmetÉNERGIE, de Ressources naturelles Canada, le point de parité entre l’énergie solaire photovoltaïque et l’hydroélectricité devrait être atteint vers 2022.

« Mais ça, c’est dans le cas d’une maison hybride, à la fois branchée au réseau électrique et alimentée en énergie solaire. Dans le cas des résidences autonomes, l’énergie solaire photovoltaïque a déjà prouvé sa rentabilité », explique Yves Poissant, gestionnaire de projets en technologies photovoltaïques chez CanmetÉNERGIE. 

C’est qu’il faut compter environ 10 000 $ par kilomètre pour raccorder une demeure qui se trouverait à l’extérieur du territoire couvert par le réseau d’Hydro-Québec. Par exemple, les propriétaires d’un petit chalet construit à quatre kilomètres du réseau devraient investir 40 000 $ pour s’alimenter auprès d’Hydro-Québec, tandis qu’un système solaire d’une puissance photovoltaïque de 2 kW - l’équivalent d’environ 14 m2 de capteurs - en coûterait la moitié.

 

Quartier Bedzed, Hackbridge (Angleterre), Zed Factory (Bill Dunster). Photo: Tom Chance

 

Timide percée au Québec

Les propriétés de ce genre, entièrement autonomes, font encore figure d’exceptions au Québec. Fin 2012, on dénombrait une quarantaine de résidences équipées d’un système hybride, profitant à la fois d’installations solaires ou éoliennes et d’un accès au réseau électrique. Lancée en 2006 à la suite d’une décision de la Régie de l’énergie, l’option de mesurage net d’Hydro-Québec permet à ces propriétaires, parmi lesquels figurent plusieurs exploitants agricoles, d’obtenir un crédit pour la production excédentaire de kilowattheures qu’ils réinjectent dans le réseau.

En comparaison, l’Ontario a vu bondir le nombre de ce type de propriétés de quelques dizaines à plus de 15 000 au cours des dernières années. Une telle popularité est directement liée à la Loi sur l’énergie verte, adoptée en 2009, qui permet au gouvernement ontarien de racheter toute la production électrique jusqu’à concurrence d’environ 40 cents le kilowattheure pour l’énergie solaire et 11 cents le kilowattheure pour l’énergie éolienne. « Il faut rappeler que ce n’est pas le même contexte et que l’Ontario ne dispose pas des mêmes ressources hydroélectriques que le Québec, explique le porte-parole d’Hydro-Québec, Louis-Olivier Batty. Eux l’ont fait pour répondre à un besoin d’approvisionnement, ce qui n’est pas le cas ici. » 

Le recours à l’énergie solaire - dont l’exploitation ne se limite pas qu’à la production d’électricité, mais comprend aussi les formes thermique et passive - tient donc davantage du choix idéologique que du raisonnement financier. « Un mordu de golf ne questionnerait pas la rentabilité d’un abonnement annuel de plusieurs centaines de dollars à un club, alors c’est un peu la même chose quand un consommateur opte pour une technologie d’énergie solaire », illustre Jean-Pierre Desjardins, chargé de cours à l’Institut des sciences de l’environnement de l’UQAM. Il reste que l’amortissement d’un investissement de ce genre sera nettement plus aisé s’il est accompagné d’une subvention gouvernementale.

À ce chapitre, Québec annonçait l’automne dernier le financement de programmes d’efficacité énergétique dont Novoclimat 2.0 et Chauffez vert, qui intègrent entre autres le solaire passif et thermique. Or, la durée de vie limitée de ce genre d’initiatives gouvernementales ne permet pas aux entreprises du secteur de se développer pleinement, déplore Jean-Pierre Desjardins. « Partout dans le monde, on constate que ça ne fonctionne pas quand on subventionne beaucoup et sur une courte durée. L’industrie souhaite des programmes moins généreux, mais financés à moyen ou à long terme. »

 

Une expertise à développer

Outre les préoccupations d’ordre financier, l’un des freins actuels à l’expansion de l’énergie solaire dans la province est la maigre connaissance qu’en ont les ingénieurs et architectes, estime le professeur Andreas Athienitis, titulaire de la nouvelle chaire de recherche industrielle CRSNG-Hydro-Québec en exploitation optimisée et efficacité énergétique de l’Université Concordia. « Ils ne sont pas assez formés sur le sujet et ne pensent pas suffisamment à appliquer les principes de l’énergie solaire, qu’il s’agisse des panneaux photovoltaïques, du thermique ou du passif », affirme-t-il.

Un avis qui n’est pas partagé par Rob Miners, l’un des associés du cabinet d’architecture montréalais Studio MMA, dont l’équipe a eu recours au solaire passif dans la réalisation du triplex écoénergétique Abondance Montréal : le Soleil, à Verdun, en 2007. Même si relativement peu d’architectes appliquent les principes d’efficacité énergétique liés au solaire, il croit néanmoins qu’ils sont de plus en plus nombreux à le faire.

Il ajoute par ailleurs que les projets intégrant l’énergie solaire sont d’une grande complexité technique. Au-delà du travail de l’architecte, ils exigent beaucoup de précision à l’étape de la construction.

Le triplex Abondance Montréal : le Soleil - formé de trois logements de près de 80 m2 (854 pi2) chacun et alimentés par une soixantaine de panneaux solaires, des capteurs solaires thermiques et un système de pompes géothermiques - a été créé dans le cadre du programme EQuilibrium de la Société canadienne d’hypothèques et de logement (SCHL). Sur le plan de la performance, le bâtiment est un succès : avec un coefficient de résistance thermique de R-40 et R-70 pour les murs et la toiture, l’enveloppe du bâtiment dépasse de beaucoup les valeurs standards de l'époque R-20 et R-40, constate Rob Miners. 

Or, malgré cette réussite, l’énergie solaire se limite pour l’heure aux petites superficies. « Parmi les 12 projets soumis dans le cadre d’EQuilibrium, Abondance était celui qui avait la plus grande envergure, dit l’architecte Wendy Pollard, conseillère en recherche et diffusion de l’information à la SCHL. Cette situation illustre le principal défi de l’énergie solaire pour les architectes : comment appliquer cette expertise, testée sur de petites structures, à de grandes tours d’habitation ? »

Le professeur Athienitis, qui a supervisé la conception du nouveau bâtiment abritant l’École de gestion John-Molson de l’Université Concordia, consacre d’ailleurs une partie de ses recherches à cette problématique. Les panneaux solaires, qui génèrent à la fois de l'électricité et de la chaleur, ne recouvrent qu'une petite partie de la façade (288 m2) mais déjà, intégrer une telle structure relève de l’exception, affirme-t-il. Selon lui, l’expérience se voulait exemplaire : l’objectif était de fournir une démonstration concrète d’intégration de l’énergie solaire à un bâtiment. L’étendre à une surface plus importante viendra plus tard, au fur et à mesure que la recherche évoluera, indique-t-il.

« Le pavillon John-Molson est unique au monde, car c’est la première fois qu’une intégration aussi complète est réalisée sur un immeuble. Nous avons tenu compte à la fois des panneaux photovoltaïques, des capteurs solaires et de leur intégration architecturale », explique Andreas Athienitis. Selon lui, le développement de l’énergie solaire passera par l’adoption de cette nouvelle vision du bâtiment, soit la transformation de l’enveloppe passive d’une structure à un système intégrant à la fois les technologies thermiques et photovoltaïques. Là encore, il faudra attendre de cinq à dix ans avant qu’un tel concept ne soit plus répandu, estime-t-il.

La démocratisation des technologies solaires perfectionnées n’est peut-être pas pour demain mais, déjà, rappellent les observateurs, les principes du solaire passif sont à portée de main, gratuits et redoutablement efficaces. Un bon départ, non ? 

 

 

UNE BIBLIOTHÈQUE NETTE ZÉRO

Grâce à son puissant système photovoltaïque de 130 kW répartis dans 425 panneaux couvrant une surface de quelque 700 mètres carrés, la bibliothèque Jacques-Lemoyne-de-Sainte-Marie, à Varennes, pourrait devenir le tout premier édifice institutionnel à consommation énergétique nette zéro au Québec.

D’ici trois ans, le consortium formé de Labbé architecte, Laroche et Gagné architectes ainsi que Leclerc architecte, chargé de la construction de la nouvelle bibliothèque, espère que le bâtiment produira autant d’énergie que les 130 000 kWh consommés annuellement. Afin de réduire au maximum les besoins énergétiques de la bibliothèque, les architectes en ont divisé l’intérieur - qui fait 20 m de profondeur - en différentes zones, certaines étant sombres et confinées, alors que d’autres sont ouvertes et lumineuses.

En visant une consommation nette zéro, les quelque 25 intervenants du processus de conception ont été forcés de revoir leurs façons de faire, indique l’architecte et concepteur principal du projet, Maxime Gagné, d’Atelier Panorama. Ainsi, la direction de la bibliothèque a redéfini les besoins énergétiques des usagers, tandis que les ingénieurs ont révisé à la hausse les budgets d’isolation. 

Pour qu’un projet aussi ambitieux puisse voir le jour, la collaboration entre tous ces acteurs a été cruciale, poursuit l’architecte. « Au-delà de notre enthousiasme personnel face à ce projet, il y avait une volonté politique chez les élus de la Ville de Varennes, dont nous avons eu l’appui tout au long du processus. » Une audace qui, souhaitons-le, inspirera d’autres politiciens !