La limitation des consommations d’énergie dans les bâtiments peut passer par l’utilisation d’unités de chauffage et de production d’eau chaude sanitaire fonctionnant à partir de sources d’énergies fossiles, à condition qu’elles délivrent un haut rendement. C’est le cas des chaudières à gaz basse température ou à condensation, qui permettent de réaliser des économies de l’ordre de 15% par rapport aux chaudières à gaz standard (ADEME).
A l’échelle d’un quartier ou d’une ville, la cogénération permet d’utiliser les déperditions de chaleur générées par la production d’électricité, y compris à partir de combustibles fossiles, pour fournir les bâtiments en chauffage et en eau chaude sanitaire à travers un réseau de chaleur. Cela représente des économies très importantes.
L’usage des énergies renouvelables permet d’apporter une réponse à l’épuisement programmé des sources d’énergie fossile et aux émissions de gaz à effet de serre qu’elles génèrent. Pour les utilisateurs des bâtiments, la raréfaction des combustibles fossiles se traduit par une hausse de leur prix inéluctable à moyen terme, ce qui accroît la compétitivité relative des énergies renouvelables. Elles permettent d’assurer à la fois le chauffage, la production d’électricité et d’eau chaude sanitaire.
La géothermie de surface : les pompes à chaleur géothermiques exploitent la chaleur du sol à faible profondeur grâce à des capteurs dans lesquels circulent des fluides. Elles permettent de diviser par 3 ou 4 la consommation d’une installation électrique de chauffage, qui reste nécessaire au fonctionnement de la pompe. Les pompes à chaleur géothermiques peuvent également être utilisées pour la production d’eau chaude sanitaire.
La géothermie profonde (basse énergie) : si les ressources géologiques locales le permettent (couches aquifères de température et de transmissivité élevées présentes en quantité à une profondeur accessible), un forage permet de pourvoir aux besoins de chauffage et d’eau chaude de tout un quartier, à travers un réseau de chaleur. En moyenne, chacune des 29 installations d’Ile-de-France fournit 4600 équivalents-logements, pour une production de 34 MWh/an (BRGM).
L’énergie solaire : Les panneaux solaires photovoltaïques permettent la production d’énergie électrique de façon décentralisée, directement pour la consommation locale ou raccordée au réseau électrique national et revendue aux compagnies d’électricité. Les panneaux solaires peuvent être intégrés sur le toit et la façade des bâtiments ou fixés au sol. Les panneaux solaires thermiques associés à un chauffe-eau permettent d’utiliser l’énergie solaire pour le chauffage et la production d’eau chaude sanitaire. Ils peuvent notamment être associées à un système de chauffage par le sol. Ils nécessitent souvent un système de chauffage d’appoint pour pallier les éventuelles insuffisances du rayonnement solaire. L’ensoleillement, la température, l’orientation, l’inclinaison et les caractéristiques techniques des panneaux solaires et des systèmes de distribution de l’électricité ou de chaleur détermineront la quantité d’énergie qui peut être produite.
L’énergie éolienne : l’implantation des éoliennes est fortement conditionnée par la force, la fréquence et la régularité du vent. Les grandes éoliennes, qui peuvent atteindre 90 mètres, demandent un espace de recul par rapport aux habitations d’au moins 200 mètres, et sont peu adaptées à un contexte urbain. En revanche, de petites éoliennes placées sur des mâts de 3 à 10 mètres de haut ou sur les toits des bâtiments, peuvent être utilisées pour produire de l’électricité pour un usage direct ou raccordées au réseau. Ces éoliennes ont une puissance allant de 0,1 à 20kWh. Les éoliennes de forme hélicoïdale sont mieux adaptées au milieu urbain, car plus discrètes, plus stables et silencieuses.
L’énergie issue de la biomasse : différentes matières organiques sont utilisées pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire. Il s’agit d’abord du bois et de ses dérivées, à travers l’utilisation de cheminées ou de chaudières à bois ou granulés de bois. La paille, le fourrage ou la bagasse de cannes à sucre peuvent également servir de combustibles. Cette énergie est peu émettrice de gaz à effet de serre (surtout si l’on considère l’ensemble du cycle de vie de la plante), à condition que les végétaux soient cultivés localement pour minimiser les émissions liées aux transport. En revanche, la combustion du bois en particulier est émettrice d’autres types de pollutions. Le matériel le plus moderne permet de réduire ces émissions et d’assurer un rendement compétitif avec les autres sources d’énergies. La biomasse peut être utilisée également dans des chaufferies collectives, alimentant l’ensemble d’un quartier à travers un réseau de chaleur.
Valorisation des déchets : la production d’électricité et de chaleur (par cogénération) peut être obtenue par la combustion du biogaz, équivalent au gaz naturel produit par la méthanisation des déchets organiques des ménages, des industries et des agriculteurs. A l’échelle d’une exploitation agricole, d’un quartier, ou d’une ville, les déchets produits peuvent servir à la production, par l’intermédiaire d’une centrale. Cela peut être également réalisé par l’incinération des déchets ultimes, mais avec des nuisances pour les riverains.