Projet Response, îlots à énergie positive

Projet Response, des projet d'îlots à énergie positive dans le quartier Fontaine d'Ouche

Lutte contre le réchauffement climatique, le projet de Dijon métropole et la ville de Dijon

Avec RESPONSE, Dijon devient à la fois un laboratoire pour l’expérimentation de solutions pour construire une métropole neutre en carbone et également un démonstrateur à l’échelle européenne de l’autosuffisance énergétique locale.

Dijon a été choisie par l’Europe avec la ville de Turku en Finlande pour piloter le programme européen RESPONSE et devenir « villes phares » pour six autres villes européennes : Bruxelles (Belgique), Saragosse (Espagne), Botosani (Roumanie), Ptolemaïda (Grèce), Gabrovo (Bulgarie), Severodonetsk (Ukraine). Ces autres villes candidates partenaires observent l’évolution du programme et devront dupliquer les solutions dijonnaises et finlandaises sur leur territoire. L’enjeu est de déployer des nouvelles technologies afin de faire émerger des îlots à énergie positive qui produisent plus d’énergie qu’ils n’en consomment.

En tant que ville phare avec Turku, Dijon pilote avec EDF ce programme européen dans le but de voir émerger des villes à énergie positive en 2040. Dijon métropole, associée à des partenaires publics et privés majeurs, s’engage à bâtir une des plus importantes opération d’autoconsommation collective de France en 5 ans.

→ Découvrez en 3D le projet d’îlots à énergie positive du quartier Fontaine d’Ouche

Un quartier prioritaire de la ville, modèle européen de l’autoconsommation énergétique

Le projet prévoit le déploiement de deux îlots à énergie positive sur le quartier de Fontaine d'Ouche. Les deux îlots produiront ainsi 20% d’énergie en plus qu’ils n’en consommeront et permettront de réduire de 75% les émissions de gaz à effet de serre.

Au total, l’opération d’autoconsommation collective regroupe près de 600 logements (dont 133 équipés de thermostats intelligents) ainsi que les bâtiments municipaux du quartier. Ce sont plus de 1100 habitants qui vont devenir acteurs de leur consommation d’énergie. Ces aménagements offriront un cadre de vie embelli, davantage de confort pour les habitants, ainsi qu’une réduction des charges notamment de chauffage. Le programme prévoit en effet l’installation de thermostats intelligents, de radiateurs et de détecteurs de fumée connectés. Concrètement, le locataire interviendra au départ pour régler la température de son logement puis, après quelques jours, le système se régulera automatiquement. Le chauffage sera maintenu à la bonne température, lorsque le locataire sera présent, et se mettra automatiquement en veille en cas d’absence, grâce à bouton Ecotouch présent/absent. Sur l’ensemble du bâtiment, seule la quantité d’énergie nécessaire sera fournie, sans déperdition d’énergie. Le système sera également capable de prendre en compte la météo locale.

L’énergie produite sera directement consommée par les habitants utilisateurs :

• Le matin : la consommation est supérieure à la production locale. Les bâtiments sont alimentés en énergie par le réseau électrique et par l’énergie stockée.
• Durant la journée : la production locale est supérieure à la consommation. Les bâtiments sont alimentés par l'énergie solaire et l’excédent est stocké dans les batteries et les ballons d’eau chaude.
• Le soir : la production locale réduit fortement. L’énergie stockée est alors utilisée pour répondre aux besoins des bâtiments. Le réseau électrique assure la fourniture du complément nécessaire

Des bâtiments publics producteurs d’énergie

À terme, les installations photovoltaïques combinées des bailleurs sociaux et des bâtiments publics permettront une production de 1600 MWh/an

Une partie de l’énergie produite permettra d’alimenter via l’opération autoconsommation collective les 24bâtiments publics : le groupe scolaire Buffon, le groupe scolaire Anjou, le groupe scolaire Colette, le groupe scolaire Alsace, le stade, la piscine, le centre culturel multi-accueil, la maison de quartier, les groupes scolaires Lallemand, Champ Perdrix, Larrey, Ouest, le centre social.

Le groupe scolaire Buffon : un mix exemplaire d’innovations pour réduire la consommation d’énergie

La rénovation énergétique permet  de réduire les consommations énergétiques du groupe scolaire de 40% . La structure en canopée est constituée de bois qui provient du département du Jura, double la surface de panneaux solaires et constitue une protection contre les fortes chaleurs. Les murs extérieurs sont isolés en laine de bois.

Le bâtiment est raccordé à un réseau de chaleur avec un fort taux d’énergie renouvelable. 30% de l’énergie provient de l’Unité de valorisation énergétique (une interconnexion a été réalisée en 2020 pour alimenter le réseau de Fontaine d’Ouche). 35% de la chaleur provient de la biomasse (local < 50 km). Le complément sera assuré par l’achat de bio-méthane et la mise en place de stockage thermique pour limiter les appels de puissance.

La mise en place d’un Building Operating System (BOS) couplée à des sondes intelligentes de qualité d’air extérieures et intérieures permet d’optimiser le confort des enseignants et des élèves en garantissant une économie maximale.

Par exemple lorsqu’en extérieur, la qualité d’air et la température le permettront, il sera alors conseillé d’ouvrir les fenêtres et de diminuer les débits de ventilation. À l’inverse, le système augmentera les débits de ventilation, le chauffage et la filtration de l’air lorsque les conditions le nécessiteront. L’installation photovoltaïque en toiture permet de réaliser une des plus importantes opérations d’autoconsommation collective de France. La centrale solaire de l’école Buffon est entrée en production en octobre 2022.

Avec les futures installations du stade de la Fontaine d’Ouche et du Groupe scolaire Anjou (travaux en 2023), tous les bâtiments publics du quartier (piscines, écoles, gymnases, etc.) profiteront de l’électricité produite par les panneaux, ainsi que les groupes scolaires Eiffel et Larrey. Grâce à la future installation de batteries de stockage innovantes (seconde vie, Redox flow...), 95% de l’énergie produite sera consommée par les bâtiments. Globalement l’opération du groupe scolaire représente 1/8ème de la production photovoltaïque du quartier.

Le mardi 3 janvier 2023, les élèves du groupe scolaire Buffon ont fait leur rentrée dans la première école à énergie positive de France.

Un laboratoire d’expérimentations : principe et fonctionnement

Dijon sera un véritable laboratoire d’expérimentation grandeur nature, avec environ 80 innovations testées pour construire une métropole neutre en carbone.

• Des panneaux solaires bifaciaux

Les bâtiments du quartier Fontaine d’Ouche et certaines infrastructures publiques vont être équipés de panneaux solaires bifaciaux et d’autres technologies innovantes.

Des panneaux solaires à la pointe de l’innovation technologique seront installés sur les toits d’immeubles et de bâtiments du quartier comme le gymnase, ainsi que sur les garde-corps des terrasses. Contrairement aux panneaux photovoltaïques traditionnels, ces panneaux solaires sont dotés d’une technologie bifaciale : les deux faces sont transparentes et captent les rayons du soleil pour la convertir ensuite en électricité. La face arrière captant la lumière reflétée par l’environnement et le sol, les toits des immeubles seront recouverts de gravillons blancs afin de maximiser cette technologie. Les gains de productivité de ces panneaux innovants, comparés aux panneaux traditionnels, peuvent atteindre jusqu’à 12%.

D’autres types de panneaux solaires seront installés sur les parkings au pied des immeubles (canopées solaires) et sur les toits des écoles Buffon et Anjou (pergolas photovoltaïques).

L’énergie produite servira en journée à alimenter en électricité les bâtiments, chauffer les ballons d’eau chaude, les bornes de recharge intelligentes pour les véhicules électriques, voire les logements et bâtiments municipaux dans un rayon d’un kilomètre en cas de surplus de production énergétique. La nuit, le surplus d’énergie stockée dans les batteries alimente le réseau électrique du quartier.

Convention de partenariat entre la ville de Dijon et Enedis

Le lancement du programme d’autoconsommation collective se concrétise par la mise en place d’une convention de partenariat entre la ville de Dijon et Enedis. La production solaire couvrira 24 bâtiments du quartier de Fontaine d’Ouche. L’ensemble de ces bâtiments consomment annuellement 1 000 MWh/an. La production permettra de couvrir 300 MWh/an de cette consommation.

La convention a pour objectif de régir les échanges d’information entre le gestionnaire de réseau (Enedis) de distribution et la personne morale organisatrice (ville de Dijon) afin d’affecter la production solaire aux différents consommateurs en fonction de ce qu’ils consomment au même moment. La personne morale définit dans la convention l’ensemble des règles de répartition de l’énergie produite.

Deux autres conventions, dans le cadre du projet RESPONSE, seront signées avec Enedis, la première avec Grand Dijon Habitat, la seconde avec Orvitis.

• Un vaste réseau de chaleur urbain

Dijon a investi très tôt dans un réseau de chaleur urbain au bois, qui alimente Fontaine d’Ouche à hauteur de 55% en chauffage et en eau chaude. L’objectif est d’atteindre 80% à terme, en réinjectant l’énergie de l’usine d’incinération d’ordures ménagères et le biogaz produit par l’usine de méthanisation.

• Des batteries-tests pour stocker l’énergie solaire

Parmi les expérimentations, plusieurs portent sur l’énergie solaire et son stockage, l’énergie produite par un panneau solaire est à consommation immédiate, durant la journée. Des expérimentations seront donc réalisées pour pouvoir la stocker dans différents types de batteries et la redistribuer.

- Batteries RedOx flow : la particularité de ces batteries est la nature de ses matériaux et de ses composants chimiques, inoffensifs pour l’environnement.

- Batteries seconde vie des véhicules électriques : hors d’usage pour une propulsion automobile optimale, mais suffisantes pour stocker l’électricité produite en surplus, elles permettront soit d’injecter l’électricité dans les bâtiments, notamment le soir, soit de recharger des véhicules électriques. Certaines bornes de recharge de véhicule électriques seront "intelligentes" : lorsque les véhicules sont à l’arrêt et que la production solaire est plus faible, ces batteries peuvent alimenter le réseau électrique pour une utilisation domestique. Par ailleurs, l’excédent d’énergie solaire produite en journée servira à chauffer les ballons d’eau chaude des habitants.

• Des thermostats et capteurs intelligents

Le projet permettra aussi de tester des innovations en lien avec les bâtiments. Certains seront rénovés, avec renforcement de l’isolation, remplacement des menuiseries extérieures, amélioration de la ventilation, le tout pour un objectif de consommation énergétique réduite de 38%. De plus, de nouveaux thermostats et capteurs mesurant la qualité de l’air seront installés dans chaque foyer [CJ1] . Afin de réduire pour chacun la facture énergétique, une étude de consommation aidera les ménages à réguler et optimiser leur consommation. Les groupes scolaires Buffon, Colette et Anjou sont également théâtres d’innovation. La rénovation des deux premiers vise l’excellence énergétique Bâtiments à Basse Consommation (BBC). Les écoles Buffon ont également reçu les panneaux photovoltaïques et recevront prochainement les systèmes de stockage innovants. Le groupe scolaire Anjou, rénové en 2019, recevra prochainement une installation photovoltaïque haute performance.D’autres expérimentations portent sur l’éclairage public, grâce au LED notamment. Ce projet initié par OnDijon et son centre de pilotage unique devrait permettre de réaliser 65% d’économies d’énergie..

Les habitants acteurs et bénéficiaires du projet

RESPONSE place le citoyen au cœur du dispositif de transition écologique et s’attache à la mobilisation du plus grand nombre. Associés à la transition écologique, les habitants sont invités à définir leurs besoins, à suivre la mise en place et à expérimenter la centaine d'innovations associées à RESPONSE en matière de bâtiments intelligents, mobilité électrique, stockage d'énergie renouvelable…

La sensibilisation et l’implication des habitants du quartier Fontaine d’Ouche sont des conditions essentielles au bon déroulé du projet. Ainsi, de nombreuses initiatives ont été mises en place par Dijon métropole et ses partenaires pour que les citoyens s’emparent d’un projet qui transformera durablement leur quotidien :

• Une maquette permettant de visualiser toutes les solutions du quartier a été exposée à la bibliothèque municipale plusieurs mois et est déployée lors d’évènements comme « Jours de Fête à Fontaine d’Ouche ».
• Une plateforme de mobilisation a été ouverte à destination des habitants du quartier pour apporter leurs idées et remarques sur le projet.
• En 2020, les habitants ont pu répondre à un questionnaire, afin de mesurer leur sensibilité aux questions environnementales, de comprendre et d’appréhender leurs inquiétudes vis-à-vis des solutions techniques et technologiques à venir dans leur quartier.
• La ville de Dijon propose aux habitants qui le souhaitent de devenir « ambassadeurs de Fontaine d’Ouche » pour promouvoir le projet de quartier à énergies positives.
• La maison-phare organise des ateliers de rue « éco-gestes » pour sensibiliser les habitants aux actions du quotidien pour réduire leur consommation et factures d’énergie.
• Les enfants sont sensibilisés aux divers chantiers en cours sur leurs écoles.
• Un travail sur l’accès aux formations et métiers de la transition écologique pour les habitants a également été engagé.
• Dijon métropole met en place une plateforme de collecte des données Air-Énergie-Climat en temps réel pour établir des prévisions sur les îlots de chaleur et la qualité de l’air. Ces données seront en accès libre pour les citoyens afin qu’ils puissent réguler leur consommation d’énergie.
• Un service civique international, actuellement en formation à Dijon, rejoindra Turku, à partir de novembre 2022 pour une mission « d’empowerment » citoyen RESPONSE jusqu’à juin 2023.
• À partir de janvier 2023, un service civique finlandais de Turku rejoindra Dijon pour animer des ateliers de sensibilisation.

La Fontaine d'Ouche : son histoire

En 1968, il y a 50 ans, les immeubles du quartier Fontaine d’Ouche sortaient de terre et accueillaient leurs premiers habitants. Aujourd’hui, près de 10 000 habitants vivent dans ce quartier, dans un espace de 55 hectares, à proximité du centre- ville. Le quartier de la Fontaine d’Ouche a bénéficié du 1^er Programme National de Rénovation Urbaine qui a permis de réaménager une grande partie des espaces publics, notamment des voies de circulation, et de rénover en intégralité le centre commercial devenu vétuste. Cette campagne de réaménagement a permis de rénover l’habitat et de repenser les modes de déplacement de ses habitants. La place de la Fontaine d’Ouche a été métamorphosée pour offrir une meilleure accessibilité aux personnes à mobilité réduite et devenir un lieu de vie. C’est d’ailleurs ici que Thierry Marx a décidé d’installer son école de cuisine Cuisine Mode d’emploi(s). L’implantation de nouvelles enseignes dans le centre commercial restructuré et le marché qui a lieu chaque mercredi permettent aux riverains de bénéficier d’une offre de proximité complète et adaptée. Les jardins partagés invitent chacun à s’adonner aux joies du jardinage. Le quai des Carrières blanches, devenu piétonnier, est un lieu de détente exceptionnel avec plus de 200 arbres plantés.

Le 2^ème projet (programme 2018-2024 de l’Agence nationale de rénovation urbaine - ANRU), porte plus spécifiquement sur l’habitat et le désenclavement du quartier. D’un montant total estimé à 96 M€, il prévoit la construction de 300 nouveaux logements et 1 200 logements doivent aussi être réhabilités.

Avec le lac Kir, l’Ouche et le canal de Bourgogne d’un côté, la combe Persil, la combe à la Serpent, le plateau de la Cras et le fort de la Motte Giron de l’autre, la Fontaine d’Ouche s’affiche comme l’un des quartiers les plus verdoyants de Dijon. Un poumon vert dont profitent tous les Dijonnais, un espace de nature qui prolonge la ville où, à pied comme à vélo, les promenades ne manquent pas.

Le quartier de Fontaine d’Ouche a été labellisé écoquartier par l’État en 2017.

Response, les objectifs 

Les partenaires

Le projet RESPONSE financé par l’Union européenne associe 53 partenaires issus de 13 pays européens. Au total, six villes s’engagent aux côtés des villes phares de Dijon et Turku pour dupliquer les solutions développées sur ces deux territoires pilotes.

À l’échelle dijonnaise, tous les acteurs du territoire, étudiants, scientifiques, entreprises et associations, sont associés à RESPONSE et contribuent à la transition écologique du territoire.

Pour ce projet, Dijon métropole s’est associée à des partenaires * publics et privés majeurs. Dans le prolongement du projet RESPONSE, la métropole a été sollicitée pour être territoire d’expérimentation de la solution EVERIMPACT dans le cadre d’un partenariat de recherche sur 5 ans avec EDF, EIFER et EVERIMPACT. Il s’agit à terme de déployer une solution innovante de lutte contre les émissions de gaz à effet de serre.

La dimension exceptionnelle du projet, qui inclut non pas un seul mais plusieurs bâtiments, implique la mobilisation de nombreux partenaires qui ont travaillé ensemble pour bâtir un plan d’actions commun.

L’autre volet inédit de ce projet est qu’il nécessite le recours à des techniques très diverses en lien avec l’efficacité du bâtiment, la production d’énergie, le stockage, la gestion des pointes, la mobilité électrique ; d’autres domaines moins techniques sont aussi au cœur du projet tels que l’intégration de l’innovation dans les pratiques, l’appropriation des solutions par les habitants et les usagers, la mobilisation de tous les habitants et des acteurs du territoire dans la transition énergétique, la formation et l’attractivité des métiers de la transition énergétique pour pouvoir relever les défis de demain, le volet financier et la reproductibilité des solutions, la donnée au service d’un pilotage optimisé (le management de l’énergie) et d’un outil de suivi et d’aide à la décision sur l’ensemble du territoire métropolitain…

C’est la mise en place de cette dynamique qui fait de RESPONSE un démonstrateur des challenges relevés par les territoires pour construire des métropoles neutres en carbone à l’horizon 2050.

* Ville de Dijon, Université Bourgogne-Franche-Comté, Eifer, Enedis, Grand Dijon habitat, Orvitis, Bouygues, Fafco, Atmo BFC, Onyx Solar, Coriance, OGGA, Civocracy, Nanosense, Wittym, Alyseo, CNET, ESTP, CCI/ESADD, Rectorat