La période de forte tension sur le marché énergétique que nous traversons actuellement invite à faire encore plus d’efforts pour économiser les ressources que nous consommons. Cette vérité est valable à la fois pour nos logements, comme dans le cadre de nos activités ou de nos déplacements. Les problématiques d’approvisionnement et d’accès à l’énergie (électricité, gaz ou carburant…) comme la hausse des prix à la consommation nous obligent à accélérer la transition écologique et énergétique de notre société. Une transformation de notre modèle semble plus que jamais nécessaire pour adopter un mode de vie plus sobre et plus vertueux pour la planète. Et tous les secteurs sont concernés.
A titre d’exemple, le secteur résidentiel représentait 36% de la consommation électrique en France en 2019. A cela, il faut ajouter les autres sources d’énergie (gaz, fioul, énergies renouvelables) qui sont aussi utilisées pour couvrir les besoins du quotidien.
Nous expliquons dans cet article comment le secteur de l’habitat doit contribuer à cette transition. Et comment plus spécifiquement le mouvement de l’habitat minimaliste (incarné par des hébergements plus sobres en énergie, comme les Tiny Houses et les studios de jardin), a déjà franchi le pas avec des expérimentations techniques et des projets pilotes d’autonomie en énergie.
Définition de l’autonomie énergétique : autonomie partielle vs autonomie totale.
La notion d’autonomie énergétique pour une habitation (maison, appartement, Tiny House ou studio de jardin…) et quel que soit son usage (résidence principale, résidence secondaire ou investissement locatif) se définit par la capacité à produire sa propre électricité pour couvrir partiellement ou totalement ses besoins en énergie, et cela indépendamment du réseau électrique classique.
Pour des logements privés, cela requiert le plus souvent un système photovoltaïque avec des panneaux solaires ou encore une éolienne domestique. Pour des bâtiments à vocation industrielle, il existe parfois d’autres solutions, plus onéreuses, fonctionnant sur les technologies de l’hydroélectricité ou de la méthanisation.
Quand le système qui assure la production d’énergie ne couvre qu’une partie des besoins énergétiques, on parle alors d’autonomie partielle. Il faut alors combler le manque par une autre source d’approvisionnement, habituellement en restant raccordé au réseau électrique classique. A l’inverse, on parle d’autonomie totale quand un système est capable de produire assez d’électricité pour couvrir par lui-même l’intégralité de la consommation énergétique.
Évaluer ses besoins en énergie et sa consommation
La mise en place d’une installation technique destinée à rendre autonome en énergie un logement classique, une Tiny House ou un studio de jardin, implique dans un 1er temps d’évaluer quelle sera la consommation à couvrir. Il faut pour cela dresser la liste des différentes sources de consommation (éclairage, chauffage, voire climatisation) et des autres appareils électriques utilisés (électroménager, objets connectés…).
Le formule pour calculer la consommation d’énergie est la suivante :
E = P x t
L’énergie électrique E (exprimée en Wh ou kWh) consommée par un appareil est égale au produit de sa puissance P (exprimée en Watt) consommée par sa durée t de fonctionnement (exprimée en heure).
Pour calculer l’énergie électrique totale consommée par un logement sur une journée, il faut alors additionner l’énergie consommée (E) par chacun des appareils utilisés.
Quelle source d’énergie choisir et comment dimensionner son installation énergétique ?
Pour rendre une Tiny House ou un studio de jardin autonome, l’installation d’un système photovoltaïque représente la meilleure solution, techniquement fiable pour un prix abordable. Cette technologie est maintenant mature et relativement facile à installer, avec une durée de vie allant de 25 à 30 ans pour la plupart des panneaux solaires.
Le bon dimensionnement d’une l’installation (sa puissance notamment) garantira une production d’énergie adéquate pour les besoins à couvrir, tout en optimisant le montant de l’investissement qui dépend des équipements installés (nombre de panneaux solaires, onduleurs et éventuellement batteries de stockage).
La quantité d’énergie produite dépend directement de la puissance de l’installation et s’exprime en kWh.
La puissance d’un panneau solaire (ou d’un système photovoltaïque complet par addition de tous les panneaux) correspond à sa capacité de production d’énergie. Elle indique la puissance électrique maximale qu’un panneau peut fournir dans des conditions météorologiques idéales (fort ensoleillement, température de 25°C et absence d’ombre, inclinaison des panneaux à 30°).
L’unité de puissance d’un panneau solaire est le Watt-crête (Wc) ou le kilowatt-crête (kWc). Elle s’exprime généralement pour 1m², afin de pouvoir comparer facilement les performances de tous les modèles. En conditions réelles, cette puissance est forcément inférieure à celle théorique puisque les meilleures conditions possibles ne peuvent généralement pas être toutes réunies.
Concrètement, dans le cas d’une Tiny House ou d’un studio de jardin, la toiture fait office de support idéal pour installer les panneaux solaires. Avec une surface de toiture généralement comprise entre 15 et 20 m², la puissance de l’installation se situe autour de 3 kWc, ce qui représente généralement entre 6 et 8 panneaux selon leur surface. Avec une installation de cette puissance, la production moyenne annuelle varie entre 2700 et 4200 kWh selon la région et selon l’inclinaison/orientation des panneaux.
Cette énergie est alors auto-consommée de manière immédiate, ou en cas de surplus de production, soit revendue à EDF, soit stockée à l’aide de batteries (si elles sont installées) pour une utilisation plus plus tard (la nuit ou quand les panneaux ne produisent pas).
Il faut toutefois être conscient que l’autonomie énergétique totale est difficile à atteindre de manière permanente en Tiny House ou studio de jardin. Pour cause, le décalage entre les pics de production d’un système photovoltaïque (journée ensoleillée en été) et les pics de consommation (journée froide et peu lumineuse d’hiver), ainsi que la difficulté à stocker l’électricité sur une longue période.
C’est pour cette raison d’ailleurs que de nombreuses Tiny Houses sont équipées d’un poêle à bois en guise de chauffage dans les régions plus froides, afin de limiter les pics de consommation électrique en hiver. A l’inverse, l’installation dans une Tiny House ou un studio de jardin d’une pompe à chaleur (servant à la fois pour le chauffage et la climatisation) dans les régions plus tempérées en hiver et plus chaudes en été, peut engendrer un pic de consommation en été avec une consommation importante de la climatisation.
En réponse à ces contraintes, le raccordement au réseau public reste judicieux afin de ne pas subir de coupure de courant en cas de trop forts pics de consommation. A l’inverse, lors des pics de production qui dépassent les besoins immédiats de consommation, cela a l’avantage de revendre ce surplus d’énergie à EDF si le système photovoltaïque ne comprend pas de batteries, ou s’il y en a mais qu’elles sont pleines.
Adopter la sobriété énergétique et optimiser sa consommation
Avec un système photovoltaïque sur une Tiny House ou un studio de jardin , il est donc important d’adopter des gestes pragmatiques pour optimiser et lisser sa consommation sur la journée. Par exemple, comme faire fonctionner en journée les appareils les plus consommateurs (ballon d’eau chaude, électroménager) quand la production solaire est la plus forte et ainsi éviter de tirer sur le réseau électrique classique. L’utilisation de capteurs et de la domotique constitue une aide précieuse dans cet objectif, grâce à l’analyse des données de production et de consommation d’énergie.
Rappelons toutefois que la meilleure énergie est celle qu’on ne consomme pas ! Autrement dit, pour tendre vers l’autonomie énergétique, le meilleur moyen d’agir reste de réduire sa consommation au strict nécessaire, en adoptant des gestes simples en faveur de la planète (baisser la température du chauffage et de l’eau chaude sanitaire, installer un thermostat, raccourcir ses douches, éteindre les équipements électriques en marche ou en veille en cas d’absence…).
