10 questions concernant la conception des systèmes énergétiques urbains

Cette étude examine dix questions déterminantes qui définissent les défis actuels, les méthodes ainsi que les priorités futures dans la conception des systèmes énergétiques urbains (UES).
September 1, 2025
10 questions concernant la conception des systèmes énergétiques urbains

Dans un premier temps, l'étude analyse les interactions latérales et verticales à travers les échelles spatiales, les secteurs et le temps, de même que l'évolution des besoins en matière de chauffage, de refroidissement, de mobilité et d'intégration des énergies renouvelables. Dès lors, elle évalue de manière critique les capacités et les limites des pratiques actuelles de modélisation des systèmes énergétiques, en mettant en lumière les défis liés aux exigences en matière de données, à la complexité des systèmes, à la scalabilité et à l'analyse des incertitudes. Elle aborde ensuite la demande énergétique des bâtiments et la modélisation du parc immobilier afin de fournir des analyses à haute résolution des trajectoires de décarbonation et de soutenir une gestion efficace de la demande ainsi que des solutions de stockage. Ces approches nécessitant des données, le rôle de la disponibilité et de la gouvernance des données dans la conception des UES grâce à l'intégration de technologies avancées comme l'intelligence artificielle est passé en revue. Par ailleurs, il s'avère essentiel de prendre en compte des dimensions qui dépassent les outils numériques. L'étude discute ainsi de l'intégration d'aspects environnementaux plus larges – au-delà des seules émissions de gaz à effet de serre – dans la planification des UES afin de garantir des voies véritablement durables. Elle souligne également l'importance de la gouvernance, des politiques publiques, des modèles d'affaires et de l'engagement sociétal pour un déploiement réussi de ces systèmes. Enfin, cette étude analyse la manière dont la conception des UES peut concrétiser les visions urbaines émergentes et répondre aux défis spécifiques rencontrés par les pays à revenu faible et intermédiaire du Sud global. En répondant aux dix questions les plus pertinentes sur la conception des UES, cet article vise à cerner les priorités futures du domaine et à proposer des solutions concrètes pour bâtir des avenirs énergétiques urbains plus résilients, équitables et durables.

Lire l'article complet en ligne :

Dix questions concernant la conception des systèmes énergétiques urbains.

B. Koirala, A. Bendiek-Laranjo, M. Biéron, Y.C. Chen, G. Humbert, J. Hunhevicz, R. Mutschler, M. Obrist, E. Romano, N. Vulic, M. Yazdanie, G. Mavromatidis

Building and Environment

2025

DOI: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2025.113348

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Research Paper Energy & Environmental Science
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Haber–Bosch 2.0 for low-carbon ammonia production: a global techno-economic and environmental assessment

Decentralized ammonia production via electric Haber–Bosch (Haber–Bosch 2.0) could support shipping, chemical manufacturing, and local fertilizer supply chains. Unlike conventional Haber–Bosch systems, Haber–Bosch 2.0 technologies operate at lower pressures (∼30–60 bar) and temperatures (∼400 °C), enabling smaller, modular ammonia systems powered by low-carbon electricity. However, its economic viability and environmental performance under diverse conditions remain unclear. Here, we apply techno-economic and environmental life cycle assessment using a novel, open-source framework to optimally design ∼13 000 grid-connected, hybrid, and off-grid electric Haber–Bosch configurations worldwide. Our results demonstrate that decentralized ammonia production costs are between €740–4100 tNH3−1, which is substantially higher compared to centralized ammonia production (∼300 tNH3−1 historically with recent spikes up to ∼€800 tNH3−1). Hybrid configurations exhibit the lowest costs (€740–2090 tNH3−1), particularly in regions with low grid electricity prices, low capital costs, and/or abundant renewables. However, their GHG emissions vary widely depending on the GHG intensity of the local grid. Off-grid systems exhibit the lowest life cycle GHG emissions (on average 0.70 tCO2-eq. tNH3−1), but demonstrate high costs (more than €1100 tNH3−1), driven by oversized renewables and energy storage media to enable continuous Haber–Bosch operation. Cost parity may be achieved by 2050 through technology learning, especially for hybrid systems (€325 tNH3−1). To realize this potential and secure low-carbon fertilizer supply, policymakers should; (1) accelerate the decarbonization of national power grids, (2) provide early-stage deployment support for flexible, electric Haber–Bosch technologies, and (3) establish clear certification standards for low-carbon ammonia.
October 9, 2026