Charte énergétique du PSI

L'Institut Paul Scherrer PSI est le plus grand centre de recherche suisse pour les sciences naturelles et les sciences de l'ingénieur. Il mène de la recherche de pointe dans les domaines de la matière et des matériaux, de l’énergie et de l’environnement ainsi que de la santé humaine. Avec sa recherche fondamentale et appliquée, il travaille à l'élaboration de solutions durables à certaines questions centrales de la société, de la science et de l'économie.

Avec la source de neutrons SINQ, la Source de Lumière Suisse SLS, la source de muons SμS, et le futur laser à rayons X à électrons libres SwissFEL, le PSI exploite de grands instruments de recherche, offrant des perspectives extraordinaires sur les processus qui se jouent au cœur de différentes substances et de différents matériaux. Ces installations sont uniques en Suisse. Certaines sont même uniques au monde et n'existent qu'au PSI. Hormis les grands instruments proprement dits, le PSI exploite une série de sites de recherche, uniques également – notamment pour la recherche énergétique –, comme une cellule chaude et une chambre à smog.

Pour que cette infrastructure fonctionne de manière optimale, l'approvisionnement énergétique du PSI doit être d'une très grande fiabilité. Le PSI couvre ses besoins énergétiques par le biais de différentes sources d'énergie, comme l'électricité, le chauffage à distance et différents carburants.

En matière d'infrastructure, le PSI réagit aux changements des besoins en intégrant ces derniers dans sa planification à long terme et, si nécessaire, en procédant à des adaptations flexibles. La croissance et les exigences grandissantes en matière de services énergétiques vont nécessiter à l'avenir des investissements importants dans l'approvisionnement énergétique du PSI. Ces investissements doivent être efficaces du point de vue énergétique, écologiquement durables et économiques.

Hormis la consommation d'énergie directe pour l'exploitation de sa propre infrastructure, le PSI et son personnel utilisent aussi des services, qui nécessitent ou provoquent d'importantes dépenses énergétiques. Cette consommation d'énergie indirecte est également importante, si l'on considère la dépense énergétique du PSI de manière globale. Exemples : les dépenses énergétiques en matière de mobilité, ou l'énergie grise des matériaux de construction.
En tant qu'instance dirigeante (leading house) du Centre de compétence Energie et Mobilité (Competence Center Energy and Mobility CCEM), le PSI accompagne depuis 2006 la mise au concours, l'évaluation et la réalisation de grands projets de collaboration en matière de recherche énergétique dans le domaine des EPF. Le PSI a contribué de manière essentielle à l'élaboration du plan d'actionRecherche énergétique suisse coordonnée, pour appuyer la Stratégie énergétique 2050 du Conseil fédéral. Le PSI est l'institution responsable (leading house) de deux Swiss Competence Centers for Energy Research (Storage of Electricity and Heat et Biomass), que la Commission pour la technologie et l'innovation (CTI) encourage depuis 2014, dans le cadre du plan d'action. Deux plateformes de transfert de recherche et de technologie sur les thématiques Production, transformation et stockage d'énergies renouvelables et Transformation de la biomasse sont réalisées au PSI.
L'évolution future du système énergétique suisse pose une série de défis, pour la prospérité de l'économie et pour la mise en évidence d'options en matière d'approvisionnement énergétique durable. Compte tenu de ces défis, la Direction établit une charte énergétique pour le PSI, avec des champs d'action et des mesures concrètes.
Les connaissances issues de la recherche, de même que les conditions cadre sociopolitiques servent de balises à cette charte énergétique. La fonction modèle de l'institut doit également transparaître dans cette charte.

1. Le PSI exploite de grands instruments de recherche. Ces derniers sont compétitifs au niveau international et destinés à une large communauté d'utilisateurs, nationale et internationale.
2. Le PSI mène et encourage une recherche de pointe, reconnue au niveau international, qui cible un approvisionnement énergétique durable.
3. Le PSI assume activement un rôle de modèle pour une utilisation efficace de l'énergie.
4. Sur les questions énergétiques, le PSI communique les dernières connaissances disponibles à ses apprentis, ses doctorants, ses postdocs et à son personnel.
5. La charte énergétique est conforme au développement stratégique du PSI. L'actualité de la charte et sa mise en œuvre sont périodiquement examinées par la Direction du PSI. Elles sont adaptées le cas échéant.
6. Les conflits d'objectifs sont pris en compte, font l'objet d'un questionnement critique et sont communiqués de façon transparente. Les décisions doivent reposer sur une large assise, assurée par la consultation de la direction d'un comité d'experts compétents. Exemples de tels conflits d'objectifs au PSI :
   1. utilisation de grands instruments de recherche vs dépenses énergétiques ;
   2. orientation globale de la recherche et de la formation vs émissions de CO₂ liées à la mobilité ;
   3. faisabilité technique vs conditions cadre financières ;
   4. besoins de la recherche et de la formation vs mesures pour une meilleure efficacité énergétique ;
   5. utilisation de moyens financiers pour l'achat subventionné de nouvelles technologies vs utilisation de moyens financiers pour la recherche au PSI.
7. L'énergie est utilisée au PSI de manière aussi efficace que possible, en tenant compte des conflits d'objectif précités.
8. Lorsque les services énergétiques à fournir le permettent, les formes d'énergie de moindre valeur (p. ex. chaleur résiduelle) sont préférées aux formes d'énergie de haute valeur (p. ex électricité).
9. Le PSI définit des réductions pour ses propres besoins en énergie dans certains secteurs définis, pour l'utilisation d'énergies non renouvelables, ainsi que pour ses émissions de CO₂. Ces réductions incluent les valeurs cibles visées pour 2020 et 2035.
10. Lors de décisions importantes et à long terme, la Direction interroge systématiquement ses propres collaborateurs, et intègre systématiquement leurs connaissances spécifiques.
11. Dans le domaine de l'énergie, le PSI recherche activement l'échange avec les hautes écoles et l'industrie, afin de s'améliorer continuellement par implémentation d'exemples de best practice.
12. La charte énergétique entraîne des mesures concrètes dans les champs d'action suivants :
    1. construction, exploitation et renouvellement des grands instruments de recherche ;
    2. recherche ;
    3. formation et sensibilisation du personnel du PSI ;
    4. nouvelles constructions et rénovations ;
    5. exploitation de l'infrastructure de base ;
    6. mobilité ;
    7. reporting et communication.
13. Les mesures sont systématiquement répertoriées et évaluées. Elles sont communiquées chaque année à la Direction, et leur succès fait l'objet d'une publication adéquate.

Grands instruments de recherche

Le PSI exploite sur mandat de la Confédération de grands instruments de recherche. Ces derniers sont compétitifs au niveau international et destinés à une large communauté d'utilisateurs, nationale et internationale. En raison de principes physiques inhérents, ces installations sont très gourmandes en énergie. Le bénéfice qui résulte de la recherche menée sur ces instruments justifie cette consommation énergétique. Néanmoins, lors de la planification, de la construction, de l'exploitation et du renouvellement de ces installations, l'aspect énergétique est pris en compte.

• Les programmes de renouvellement des accélérateurs autorisent le remplacement de composants anciens par de nouveaux éléments efficaces et optimisées d'un point de vue énergétique. Certains aspects d'efficacité énergétique doivent constituer un principe général pour les transformations, les modernisations et les appareils de remplacement.
• Pour les nouveaux composants et instruments (p. ex. SwissFEL), une attention suffisante est accordée à l'efficacité énergétique (p. ex. récupération de chaleur, électronique de puissance, aimants, composants à haute fréquence).
• Lors de la planification de nouvelles installations de recherche, un processus de minimisation et d'optimisation de l'énergie doit être conduit, si possible en faisant appel à des spécialistes.
• Lors de l'acquisition d'appareils, les variantes les plus efficaces en termes de cycle de vie sont privilégiées de manière générale.

Recherche

Au PSI, la recherche énergétique s'appuie sur une longue tradition. Plus de 380 collaborateurs, dont plus de 80 doctorants et 45 postdocs, impriment leur marque à la recherche énergétique, dans différentes domaines : production d'énergies renouvelables, transformation et utilisation efficaces de l'énergie, distribution d'électricité, exploitation sûre d'installations nucléaires, et stockage définitif des déchets radioactifs.

• Dans le domaine de l'énergie, le PSI mène une recherche de pointe, reconnue au niveau international. La Suisse a besoin d'une perspective énergétique durable à long terme. Cela suppose aussi bien des stratégies pour des solutions concrètes, que des innovations technologiques et sociétales tournées vers le long terme. Le PSI entend y apporter sa contribution.
• En matière de recherche dans les domaines de la production d'énergies renouvelables, de la transformation de la biomasse et du stockage de l'énergie, le PSI consolide sa compétence de manière spécifique. Des plateformes de transfert de recherche et de technologies sont planifiées et réalisées pour le développement et la démonstration des technologies associées. Les champs thématiques de la sécurité pour l'exploitation d'installations nucléaires et le stockage définitif des déchets radioactifs constituent un autre grand axe.
• Le Centre de compétence Energie et Mobilité (Competence Center for Energy and Mobility CCEM) encourage depuis 2006 la collaboration au sein du domaine des EPF, dans le cadre de projets ayant pour objectifs la production d'énergies renouvelables, la production d'électricité, ainsi que l'amélioration de l'efficacité dans les secteurs du bâtiment et de la mobilité. Le PSI est l'instance dirigeante (leading house) du CCEM.
• Le PSI est activement impliqué dans plusieurs Swiss Competence Centers for Energy Research, mis en place depuis 2014 par la Commission pour la technologie et l'innovation (CTI). L'interdisciplinarité croissante de la recherche énergétique est ainsi bien prise en compte.

Formation et sensibilisation

Le PSI apporte des contributions à l'enseignement dans les institutions académiques, et forme des étudiants en master, des doctorants et des postdocs. A cela s'ajoutent, dans le domaine non académique, près de 100 apprentis.

• Le PSI encourage la compréhension de son personnel pour les thématiques énergétiques.
• Dans le domaine de la recherche énergétique, le PSI met à disposition des fonds substantiels pour le financement de thèses de doctorat et de séjours de recherche postdocs.
• Le PSI thématise davantage l'approche interdisciplinaire pour le traitement des questions liées à l'approvisionnement énergétique durable.
• Au PSI, la discussion critique de thématiques énergétiques, comme l'approvisionnement énergétique durable, l'économicité ou l'efficacité, doit être stimulée à tous les niveaux de formation.
• Sensibilisation et incitations motivent le personnel du PSI à adopter un comportement qui ménage les ressources.
• Les unités d'organisation et les responsables du PSI sont impliqués dans les efforts pour une meilleure efficacité énergétique. Il s'agit de viser un équilibre entre responsabilité individuelle et directives.

Nouvelles constructions et rénovations

Pour les nouvelles constructions et les rénovations, l'efficacité énergétique fait depuis longtemps l'objet d'une attention particulière au PSI. Dans ce cadre, des valeurs cibles pour l'efficacité énergétique sont visées. Elles satisfont aux labels énergétiques courants, voire font encore mieux. La construction et l'agrandissement, sur l'ensemble du site, d'une récupération de la chaleur, dégagée par les grands instruments de recherche et les installations d'infrastructure, complètent les efforts.

• En matière d'énergie, le PSI aspire à une vision globale de l'ensemble de son site. A cet effet, il tient compte de solutions optimisées en termes d'énergie totale et de dépense énergétique.
• Concernant l'utilisation de l'énergie dans son infrastructure, le PSI vise une baisse rapide des émissions de CO₂ et un accroissement de la part d'énergies renouvelables. Le PSI garantit ces objectifs en formulant des exigences concrètes en matière de technique énergétiques, auxquelles doivent satisfaire les concepts de rénovation et les standards des nouvelles constructions.
• Lors de la mise au concours, le PSI accorde un poids important aux critères relevant du développement durable en général, et de l'efficacité énergétique en particulier. La prise en compte de l'ensemble du cycle de vie est partie intégrante de cette évaluation.
• Dans le cas de grands projets d'investissement, le PSI évalue les coûts, la consommation d'énergie et les émissions sur l'ensemble du cycle de vie de l'investissement concerné. Pour les nouvelles constructions, le PSI recourt à des modes de construction adaptés au type d'utilisation, à la pointe de la technique et de l'efficacité énergétique.

Exploitation de l'infrastructure de base

Cela fait des années qu'au PSI, l'infrastructure est optimisée dans une perspective d'efficacité énergétique. Elles sont toujours plus importantes et harmonisées avec la planification de l'exploitation des grands instruments de recherche.

• La sécurité de l'approvisionnement énergétique est centrale, et revêt la plus haute priorité pour le PSI.
• Le PSI soutient la production d'électricité renouvelable là où elle est adéquate, et la met en œuvre, au cas par cas, moyennant des partenariats.
• Depuis 2013, au PSI, la part d'électricité provenant de sources renouvelables est au moins aussi importante, voire plus importante que dans l'ensemble du bouquet électrique suisse (bouquet de production). La part de courant provenant de sources renouvelables augmente continuellement.
• Le PSI s'engage spécifiquement pour l'exploitation de la nouvelle récupération de chaleur sur l'ensemble de son site, ainsi que pour l'agrandissement de cette installation.
• Les directives et standards internes du PSI sur l'efficacité énergétique sont largement pris en compte lors de l'achat des techniques du bâtiment et de climatisation utilisées.
• L'exploitation des plus grands consommateurs d'énergie (technique du bâtiment, infrastructure IT et autres grands appareils) fait l'objet d'une optimisation systématique et continue.
• Les directives du PSI sur l'efficacité énergétique valent pour l'acquisition d'appareils standards (p. ex. réfrigérateurs, ordinateurs, imprimantes, etc.).

Mobilité

Le PSI dialogue constamment avec le Canton d'Argovie et les communes voisines. Objectif de la gestion de la mobilité : le recours d'une importante partie du personnel aux transports publiques et à la mobilité douce.

• Pour la collaboration internationale, le PSI met à disposition des alternatives (p. ex. vidéoconférences) et encourage activement leur utilisation.
• Au PSI, le recours aux voyages en avion se fait de manière retenue.
• Lorsque c'est possible, l'utilisation du rail est préférée à celle de l'avion ou de la voiture.
• Le PSI motive son personnel pendulaire, afin qu'il adopte une mobilité qui ménage l'environnement. A cet effet, il encourage les transports publics (bus directs ou bus du soir) et la mobilité douce (vélo, déplacements à pied).
• Avec l'encouragement des transports publics et une gestion des places de stationnement, le PSI vise un taux de transports individuels motorisés aussi bas que possible, mais adapté à la donne géographique.

Reporting et communication

Depuis 20 ans, le PSI procède à un relevé systématique de ses indices de consommation d'énergie, et les communique de manière transparente, à l'interne comme à l'externe. Le PSI participe officiellement depuis 2000 au programme RUMBA (programme de gestion des ressources et de management environnemental de l'administration fédérale).

• Un controlling différencié et avantageux est conduit dans l'ensemble des domaines énergétiques.
• Chaque année, les données énergétiques destinées à la sensibilisation sont mises à disposition des différentes unités d'organisation.
• Les principaux paramètres énergétiques pour la construction de bureaux et de laboratoires ne sont pas seulement indiqués en valeurs absolues, mais aussi relativement aux indicateurs de performance (p. ex par équivalent temps plein (ETP) ou par m²). Pour les grands instruments de recherche, l'établissement de cette présentation relative se fait au moyen d'indicateurs appropriés (p. ex énergie/heure d'utilisation, énergie/courant de faisceau).

Editrice : Direction du PSI

Rédaction : groupe de travail Charte énergétique du PSI, avec le soutien précieux du groupe de travail correspondant de l'ETH Zurich.