La ville intelligente : Retour d expérience d un démonstrateur à grande échelle - SunRise

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1 La ville intelligente : Retour d expérience d un démonstrateur à grande échelle - SunRise Ammar ALJER, Ingénieur de Recherche Université Lille1 Ammar.aljer@univ- lille1.fr Isam SHAHROUR, Professeur Université Lille1 Directeur du Laboratoire Génie Civil et géo- Environnement Isam.Shahrour@univ- lille1.fr ENOVA Paris : Salon des technologies et des services Paris, Septembre 2015

2 Défis de la ville Concept de Smart City Stratégie d implémenta8on SunRise Smart City

3 Défis de la ville Croissance/concentra8on de la popula8on Qualité de vie accès aux services urbains Les Infrastructures Les perspec8ves

4 Croissance de la popula8on (ONU, Juillet 2014) 6 Billions ASIA 3 Billions AFRICA

5 En perspeckve, des villes de plus de 50 millions

6 Défis de la ville Croissance/concentra8on de la popula8on Qualité de vie accès aux services urbains Les Infrastructures Les perspec8ves

7 Eau potable 1 milliard sans accès aux services d'eau potable Fuite: 50% d'eau perdue dans certaines villes Grande dégrada8on de la qualité de l'eau

8 Service d assainissement 2,4 milliards sans accès au service d assainissement santé publique Pollu8on des sols et de l'eau

9 Service d électricité En 2035 (Agence InternaKonale de l Energie): 1 milliard sans accès au service d électricité

10 Le transport : Des heures dans les bouchons : perte de temps, consommajon d énergie, émission de pollujon Sécurité

11 Qualité de l air Pollu8on de l air tue près de 7 million chaque année (OMS)

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13 La ville : 80% du gaz à effet de serre

14 Manque de services de base: Educa8on Santé Culture, diver8ssement, sport Personnes handicapées

15 Défis de la ville Croissance/concentra8on de la popula8on Qualité de vie accès aux services urbains Les Infrastructures Vieillissement de la popula8on

16 Infrastructures urbaines

17 BâKment et infrastructures en France Logement : Près de 34 millions Electricité : Ligne haute tension: km Ligne basse tension: km Transformateur: Eau : Réseau d eau portable : km Réseau d assainissement : km (un patrimoine de près de 200 milliards d'euros)

18 Vieillissement des infrastructures 80% (France)

19 Vieillissement des infrastructures

20 Vieillissement des infrastructures 10 mars 2015

21 Défis de la ville Croissance/concentra8on de la popula8on Qualité de vie accès aux services urbains Les Infrastructures Les perspeckves

22 En 2030: Près de 2 milliards de nouveaux résidents dans les villes. Besoin de km 2 de construc8on en zone urbaine (doublement de la surface construite dans le monde)

23 PerspecKve - Pays développés: Vieillissement de la populakon Canda

24 PerspecKves: Pays développés: Vieillissement de la populakon Tau de dépendance Santé Main8en à domicile Services personnalisés

25 PerspecKves: Large accès à l informakon PAFP, 18/02/2014

26 PerspecKves: Large accès à l informakon Conséquence : Exigence accrue de qualité de vie (confort, environnement) Exigence de par8cipa8on à la prise de décision

27 Défis de la ville Concept «Smart City» Stratégie d implémenta8on SunRise Smart City

28 Infrastructures: Vieillissement Absence PopulaKon : Croissance (explosion) Vieillissement Exigence accrue : Popula8on Environnementale Crise: Economique Sociale Financement La ville Services urbains: Transport Eau, Energie Déchets Télécom PolluKon d air et des sols Santé publique Réchauffement clima8que Disponibilité des ressources

29 Enjeux : transformer la ville Croissance urbaine Patrimoine Vieillissement PolluKon Gouvernance Exigence accrue Crise financière Socio- responsable Eco- responsable Future générakon Société de la connaissance (Numérique)?

30 Société de la connaissance Connaissances Globales Accessibles InnovaKon, Technologie, EducaKon, Management Numérique Capacité d uklisakon Temps

31 RévoluKon numérique Réseaux sociaux Téléphone portable (Smart) Internet des objets

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33 Capteurs et ackonneurs intelligents

34 Concept «Smart City» Numériser les données de patrimoine Réseaux (SIG) BâKments (BIM)

35 Concept de Smart City 1) Numériser les données de patrimoine Réseaux (SIG) BâKments( BIM) 2) Instrumenter le patrimoine : Données de fonckonnement

36 Concept de Smart City 1) Numériser les données de patrimoine Réseaux (SIG) BâKments( BIM) Système d informakon 2) Instrumenter le patrimoine : Données de fonckonnement 3) Collecter les données d usage

37 Concept de Smart City Système d informakon Stocker Analyser Commander Sécurité Op8misa8on

38 Concept de Smart City Système d informakon Stocker Analyser Commander Partager Décider

39 Défis de la ville Concept de Smart City Stratégie d implémenta8on SunRise Smart City

40 Implémenter dans la ville? ExpérimentaJon (Démonstrateur)

41 Projet SunRise : large partenariat Opérateurs : Eaux du Nord/Suez Eaux de Paris Dalkia ERDF Eiffage Energie Lille Métropole Habitat CollecKvités : AMGVF LMCU, Région, ArtoisComm InternaKonal: W- Smart New York University Pays Bas (Vitens) Grande Bretagne (Thames) Espagne (Acciona) Starts- ups : Stereograph, Noolikc, Inodesign, Calmwater, Planete oui, IXsane Centres d innovako, pole, Pole Ubiquitaire CITC EURARFID PRN Laboratoires de recherche : Ingénierie, STIC, Sciences sociales FormaKon : Master ( ), Mastère CréaCity Diplômes d ingénieurs

42 SunRise Communauté : chercheurs, doctorants et étudiant, Avril 2014

43 Projet SunRise «Cité ScienKfique» PeKte ville (110 Hectares) usagers 140 bâ8ments ( m 2 ) 100 km de réseaux urbains

44 C1 Chimie (1966) Polytech Lille (2000) IUT (2006) Learning Center (2016) Bâ8ment D (Rénova8on /Extension, 2019)

45 100 km de réseaux Eau potable Assainissement Chauffage urbain, Gaz Électricité (HT, BT) Eclairage public Voiries

46 Architecture du système «SunRise» Système d informakon Données de patrimoine (SIG) Mesures capteurs Autres données Plateforme de pilotage OuKls d analyse CommunicaKon Serveur web Equipes Techniques Equipes de geskons Usagers Equipes Académiques CommunicaKon : Réseaux filaires Réseaux sans fils BâKments Réseaux urbains Mesure et contrôle des infrastructures Autres Données Environnement Transport ISecours

47 Travail réalisé 1) Système d informakon : Réseaux urbains et bâ8ments dans un SIG (80 % du patrimoine) Instrumenta8on des réseaux Collecte des données de fonc8onnement 2) Analyse des données 3) Premiers résultats et recommandakons

48 Système d informakon On dispose d un système d informakon digitalisée, vérifiée sur le terrain, comportant les données sur les réseaux, leurs équipements et les données d interven8on Eau potable Assainissement Chauffage Electricité

49 Eau potable

50 RéalisaKons: 1) Laboratoire commun (CEA- LIST, W- Smart, KWR) 2) Chaire Interna8onale (Région) 3) Chaire industrielle (Eaux du Nord /Suez) 4) Projets INCOM et Bio Smart (Eaux du Nord, CEA- LIST, Eaux de Paris, W- Smart, Vitens

51 Projet Européen SmartWater4Europe Smart Caceres Caceres TWUL Demo site London Sunrise Lille VIP Leeuwarden

52 16 km de réseaux 90 compteurs télé-relevés 6 Capteurs de pression

53 ConsommaKon bâkment P2 - Mai 2014

54 Qualité Intellisonde

55 Pilote en laboratoire

56 InjecKon of E. Coli 10 5 CFU/ml 10 6 CFU/ml 10 7 CFU/ml 10 8 CFU/ml 10 8 UFC/ml 10 8 UFC/ml 10 7 UFC/ml 10 8 UFC/ml 10 7 UFC/ml 10 7 UFC/ml Turbidity (S:Scan)

57 Chauffage Urbain

58 Système de chauffage Centre de produckon de la chaleur Réseau de chauffage Réseau d'eau SunRise Site pilote de la ville intelligente et durable

59 StaKons d échange - - Mesure des consommakons et des paramètres de pilotage Pilotage local

60 Exemple : BâKment «M1» ConsommaKon Température extérieure

61 Courbe de chauffe Jours de la semaine Jours de weekend

62 ConsommaKon «théorique» avec une régulakon «opkmisée» par tranche horaire? RégulaKon par tranche horaire?

63 Réseau Electrique

64 Réseau électrique Supply A2 HT (20 kv) LT M6 FAULT

65 Demande de charge Fixed Demand Charge V.S. Real Demand Charge ConsumpKon ]kwh] Friday, March 01, 2013 Monday, April 01, 2013 Wednesday, May 01, 2013 Saturday, June 01, 2013 Monday, July 01, 2013 Thursday, August 01, 2013 Sunday, September 01, 2013 Tuesday, October 01, 2013 Date Friday, November 01, 2013 Sunday, December 01, 2013 Wednesday, January 01, 2014 Saturday, February 01, 2014 Saturday, March 01, 2014 Tuesday, April 01, 2014

66 Suites : Analyse des réseaux secondaires, vérifica8on dans les bâ8ments Recommanda8ons «travaux» Programma8on du fonc8onnement de certains équipements?? Réduire la puissance d abonnement?? Programme de rénovakon de l éclairage extérieur (2016) (Smart Système) Economie de 30 à 40 %

67 Développements en cours ou à venir Réseaux urbains: Réseau d assainissement Eclairage public CROUS : Résidences universitaires Restaurant Universitaire Mobilité NavigaKon extérieure NavigaKon intérieure Personnes à mobilité réduite Réseau social (SunRise) Nouveaux services, informakons,.. InteracKon avec les usagers sensibilisakon,..

68 Modèle pour d autres Campus Systèmes urbains (quar8er, parc de logement,..)

69 SunRise : Labélisé dans le CPER ( ) «Territoire catalyseur d innovakon»

70 Projet de créa8on d un centre d exper8se et de conseil «Smart City»?

71 Ques8ons? lille1.fr lille1.fr