Maîtrise de la demande en énergie : comment les bâtiments optimisent leur consommation d’électricité et réduisent leurs coûts

Dans un contexte de demande énergétique croissante et de déclin des énergies fossiles, il devient essentiel de se tourner vers les énergies renouvelables et de les utiliser de manière aussi efficace que possible. Le secteur du bâtiment joue un rôle central à la fois en tant que gros consommateur d’énergie et comme ressource flexible permettant de stabiliser les réseaux et de sécuriser l’approvisionnement énergétique. De plus, grâce à la maîtrise automatisée et dynamique de leur demande en énergie, ou « demand side management » (DSM) en anglais, les bâtiments deviennent de véritables « hubs » de gestion de l’énergie et des piliers de la transition énergétique.

Les énergies renouvelables en plein essor

Les objectifs climatiques européens et nationaux imposent une transformation radicale du système énergétique allemand. Pour atteindre les objectifs fixés, la Loi allemande sur le développement des énergies renouvelables vise à couvrir 80 % de la consommation brute d’électricité à l’horizon 2030 à partir de sources renouvelables.

Cela implique notamment de tripler la puissance installée du photovoltaïque et de doubler celle de l’éolien terrestre. Ces efforts commencent à porter leurs fruits : selon les dernières données de l’AGEE-Stat (Groupe de travail sur les statistiques des énergies renouvelables), 51,8 % de l’électricité brute consommée en Allemagne en 2023 provenait de sources renouvelables, ce qui constitue une première. Cette proportion devrait atteindre 54 % en 2024, contre 46,2 % en 2022. La chaleur renouvelable progresse également, notamment grâce à la montée en puissance des pompes à chaleur électriques.

Un réseau électrique plus intelligent

Jusqu’ici, la production d’électricité suivait la demande. Mais avec l’essor des énergies renouvelables, la production dépend désormais du soleil et du vent, qui sont variables selon l’heure, la météo et la saison. Résultat : des pics et des creux de production sont observés. Or, les ménages, les entreprises et les industries ont besoin d’une alimentation fiable et abordable à toute heure, alors que la consommation électrique ne cesse d'augmenter (mobilité électrique, chauffage, etc.). Pour cela, il faut constamment équilibrer l’offre et la demande.

Piloter la demande d’électricité par la maîtrise dynamique de la demande en énergie

Pour concilier production et consommation, le réseau électrique doit devenir intelligent et numérique. La maîtrise de la demande en énergie (MDE) , ou « demand side management » (DSM) en anglais, est une méthode-clé dans cette évolution. Le terme « demand side » désigne le côté utilisateur, c’est-à-dire tous les consommateurs d’électricité : particuliers, entreprises, services publics. Le principe est de ne plus les considérer comme des utilisateurs passifs, mais comme des acteurs actifs du système énergétique. En ajustant à la hausse ou à la baisse leur consommation (chauffage, ventilation, climatisation) en fonction des signaux du marché, et en stockant intelligemment l’énergie, les bâtiments participent à l’équilibre du réseau.

Des bâtiments plus flexibles

Ce changement de paradigme est crucial pour le secteur immobilier. Depuis la dernière révision de la Loi allemande sur l’énergie dans les bâtiments (Gebäudeenergiegesetz, GEG), le recours exclusif aux énergies renouvelables pour le chauffage est obligatoire en Allemagne d’ici 2045. Le potentiel est immense : selon un rapport récent de l’Agence allemande de l'énergie (Deutsche Energie-Agentur, dena), 33 % de la consommation finale d’énergie en Allemagne en 2022 était destinée au chauffage des bâtiments, soit davantage que le secteur des transports (29 %). La maîtrise de la demande en énergie est donc un élément clé de la transition énergétique dans le secteur du bâtiment.

La tarification flexible au service de la maîtrise de la consommation

Dès 2025, la législation allemande imposera à tous les fournisseurs d’électricité en Allemagne de proposer des tarifs dynamiques. Cela signifie que les consommateurs pourront acheter de l’électricité lorsque celle-ci sera abondante, moins chère et bas carbone. Les compteurs intelligents (« smart meters ») permettront d’analyser la consommation en temps réel. Leur déploiement est obligatoire d’ici 2030, avec un début prévu en 2025 pour les bâtiments consommant plus de 6 000 kWh par an ou équipés de plus de 7 kWc de photovoltaïque.

La maîtrise de la demande en énergie comme avantage concurrentiel pour les bâtiments

Pour les immeubles à usage professionnel, les faits exposés précédemment permettent de distinguer trois cas concrets d'utilisation de la MDE :

1. Utilisation des tarifs d’électricité dynamiques

L’un des grands atouts du DSM est l’optimisation du prix de l’énergie (coût par kilowattheure réellement consommé), grâce à ces tarifs. Contrairement aux tarifs classiques, où le prix reste fixe, ces tarifs varient en fonction de l’offre et de la demande. Cela permet d’acheter de l’électricité à des prix avantageux lorsque la demande est faible, voire d'être rémunéré pour consommer de l’électricité en période de surplus sur le réseau. Avec l’aide de pompes à chaleur ou de groupes froids, l’électricité excédentaire peut être convertie en énergie thermique, injectée dans le bâtiment et stockée dans la masse thermique (comme la structure du bâtiment). Cette énergie pourra ensuite être utilisée lors des périodes de forte demande ou de faible production, évitant ainsi le recours au réseau. Ce mécanisme peut générer des économies importantes, notamment dans les bâtiments à forte consommation énergétique.

2. Optimisation du prix de puissance

Le DSM permet également de réduire volontairement la consommation lors des pics de demande, une pratique appelée « peak shaving ». Cela permet d'éviter de payer des tarifs de puissance élevés aux gestionnaires de réseau. Le tarif de puissance correspond aux frais mensuels facturés pour la capacité de raccordement, calculés sur la puissance maximale appelée (en kW) sur une période donnée. Par exemple, si un bâtiment est pré-refroidi de quelques degrés avant un événement très énergivore, la climatisation n’aura pas à fonctionner à plein régime pendant l’événement. Résultat : réduction durable des coûts d’exploitation.

3. Optimisation de l’autoconsommation

Les bâtiments deviennent des « prosommateurs », c’est-à-dire qu’ils produisent, consomment et stockent leur propre électricité grâce, par exemple, à des installations photovoltaïques internes et des batteries, ou à la masse thermique du bâtiment. L’électricité produite peut être consommée sur place selon les besoins, et injectée dans le réseau public en cas de surplus, générant ainsi des revenus complémentaires. Grâce à des plateformes numériques, les bâtiments peuvent même intégrer des centrales virtuelles (« virtual power plants »), qui mutualisent et commercialisent l’énergie excédentaire de plusieurs petits producteurs.

L'objectif est le même dans les trois cas : générer des économies sans compromettre la sécurité d’exploitation ni le confort. La flexibilité des bâtiments devient ainsi un avantage concurrentiel majeur en matière d’efficacité économique, de sécurité d’approvisionnement ou de durabilité.

Rester flexible et optimiser ses coûts énergétiques avec aedifion.dynamics

Les cas d’usage présentés ci-dessus illustrent parfaitement l'avantage d'une gestion professionnelle de la demande. Pour exploiter pleinement ce potentiel, il est indispensable de recourir à des technologies IoT avancées. Les plateformes cloud de pilotage énergétique fournissent des outils efficaces pour répondre à ces enjeux, tant pour les bâtiments neufs que pour les bâtiments existants.

C’est le cas d'aedifion.dynamics, la solution pour une gestion énergétique intelligente. Elle connecte les systèmes énergétiques tels que les panneaux photovoltaïques, les pompes à chaleur et les systèmes de stockage. Grâce à des interfaces ouvertes, elle permet l'intégration fluide des données issues de capteurs, de compteurs et d'automates de gestion technique du bâtiment. Grâce à des analyses automatisées, ces données sont exploitées pour comprendre les usages énergétiques et développer des stratégies d’optimisation.

Le pilotage prédictif ajuste dynamiquement la consommation en fonction de l’occupation, des conditions météorologiques et du coût de l’énergie, qu’il s’agisse d’énergie autoproduite ou achetée sur le réseau. Grâce à son potentiel évolutif, la solution peut être déployée à l’échelle d'un seul bâtiment ainsi qu’au niveau de tout un portefeuille de bâtiments afin de garantir une stratégie cohérente.

Pour les propriétaires, aedifion propose une expertise complète :

• analyse du potentiel de chaque bâtiment ;
• accompagnement à la planification basée sur des données réelles ;
• conseils sur les tarifs d’électricité dynamiques ;
• optimisation des installations existantes pour maximiser les performances.

Nous vous accompagnons également dans l’intégration des nouvelles technologies, qu’il s’agisse d’une installation photovoltaïque, d’une pompe à chaleur ou d’un système de stockage. Vous disposez ainsi d'un bâtiment intelligemment piloté, parfaitement adapté aux exigences de flexibilité des systèmes énergétiques de demain.