La convergence énergie et numérique : vers la Ville et les Territoires connectés, intelligents et durables

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1 La convergence énergie et numérique : vers la Ville et les Territoires connectés, intelligents et durables Antoine-Tristan MOCILNIKAR Ingénieur général des Mines Auprès du Délégué interministériel à la Méditerranée (DiMed) antoine-tristan.mocilnikar@diplomatie.gouv.fr antoine-tristan.mocilnikar@mines.org Energies France Afrique du Nord : Vendredi 27 Mars 2015

2 La convergence énergie et numérique : vers la Ville et les Territoires connectés, intelligents et durables Contexte macro-économique : Expliquer le PIB par l énergie Le numérique : levier identifié d accroissement de l efficacité énergétique Un nouveau paradigme Ville et Territoires connectés, intelligents et durables Premières réalisations 2

3 La convergence énergie et numérique : vers la Ville et les Territoires connectés, intelligents et durables Contexte macro-économique : Expliquer le PIB par l énergie Le numérique : levier identifié d accroissement de l efficacité énergétique Un nouveau paradigme Ville et Territoires connectés, intelligents et durables Premières réalisations 3

4 Relation PIB Energie primaire Source : Gael Giraud et al (2014), «How Dependent is Output Growth from Primary Energy?», document de travail University Paris I 4

5 Expliquer le PIB par l énergie

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7 (Etats-Unis) Source : Ayres et Warr a =0.3 capital, b =0.7 labour. 7

8 US GDP ; Actual vs. 3-factor Cobb Douglas function L(0.70), K(0.26), E(0.04) GDP Index (1900=1) US GDP SOLOW RESIDUAL (TFP) Cobb- Douglas year Source : Ayres et Warr 8

9 Ayres et Warr Model 9

10 Source : Ayres et Warr 10

11 percent 22% Aggregate efficiency (U/E) Austria, Japan, UK & US: % 18% 16% USA Japan UK Austria 14% 12% 10% 8% 6% 4% 2% 0% Ayres IIASA 10 August

12 Output validation of full model, US Source : Ayres et Warr 12

13 Elasticities of factors of production (Linex) Source : Ayres et Warr 13

14 REXS model forecast of US GDP Simulation results using the plausible trajectories of technical efficiency growth as a function of cumulative primary exergy production HIGH Initial ~3% growth rate, for 130% target increase in technical efficiency MID Initial 1.5% growth rate for target 120% improvement in efficiency GDP (1900=1) year empirical low mid high Ayres IIASA 10 August 2007 Source: "The MEET-REXS model". Ayres & Warr 2006 LOW Shrinking economy at rate of 2-2.5% after 2010 if the target technical efficiency is only 115% greater than the current. 14

15 La convergence énergie et numérique : vers la Ville et les Territoires connectés, intelligents et durables Contexte macro-économique : Expliquer le PIB par l énergie Le numérique : levier identifié d accroissement de l efficacité énergétique Un nouveau paradigme Ville et Territoires connectés, intelligents et durables Premières réalisations 15

16 Creyts J, et al Reducing U.S. Greenhouse Gas Emissions: How Much at What Cost? New York, NY: McKinsey & Company 16

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18 1,3 à 2 Md$ Source : McKinsey&Company 18

19 Source : McKinsey&Company 19

20 Source : McKinsey&Company 20

21 Source : McKinsey&Company 21

22 Source : McKinsey&Company 22

23 Source : McKinsey&Company 23

24 Internet of Everything How it delivers value and how much is at stake 24

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26 Source : AIE 26

27 Between 2007 and 2012 global electricity use grew by a compound annual growth rate (CAGR) of 2.9%; meanwhile, the electricity demand of communication networks grew by a CAGR of 10.4%, personal computer electricity demand by a CAGR of 5.1% and data centre demand by a CAGR of 4.4% (Van Heddeghem et al., 2014). Source : AIE 27

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29 La convergence énergie et numérique : vers la Ville et les Territoires connectés, intelligents et durables Contexte macro-économique : Expliquer le PIB par l énergie Le numérique : levier identifié d accroissement de l efficacité énergétique Un nouveau paradigme Ville et Territoires connectés, intelligents et durables Premières réalisations 29

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31 Source : The Economist

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33 Source : Fulvio Conti President of EURELECTRIC, CEO of ENEL,

34 Source : AIE 34

35 By the beginning of 2014, 26 billion RFID tags had been sold and of that six billion alone were sold in

36 Passage de IPv4 à IPv6 IPv Au maximum (soit 2 32 ) adresses peuvent donc être attribuées simultanément IPv6 2001:0db8:0000:85a3:0000:0000:ac1f:8001 a 2^128 (3.4 10^38) adresses 36

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38 Évolution du nombre d objets connectés, par type (en milliards) Source : IDATE (2013). 38

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40 Incertitude encore importante pour le véhicule électrique? En 2020 on prévoit en France un million de véhicules électriques. Etant donné que toute voiture reste en stationnement 95% de son temps cette électricité stockée peut être recédée à la grille dans l intérêt de tous Chiffrages pour 2/3 tiers du parc automobile français électriques (20 millions de voitures) Des voitures électriques équipées de batteries de 60 kwh (chargeurs lents de 6 kw (maison et lieu de travail, 10 heures de charge pour recharger complètement une batterie vide)) permettant 390 km d autonomie. 725 milliard de km Stock de 1,2 TWh 75 TWh. Moyenne de 8,5 GW (base) équivalent à 64 GW solaires Risque de pointe à 120 GW L INES a développé un système de chargement d un parc automobile électrique calqué sur la courge de charge solaire Autolib : 66 communes + Bordeaux, Lyon, Quimper, Londres, Indianapolis véhicules électriques immatriculées en 2014

41 La convergence énergie et numérique : vers la Ville et les Territoires connectés, intelligents et durables Contexte macro-économique : Expliquer le PIB par l énergie Le numérique : levier identifié d accroissement de l efficacité énergétique Un nouveau paradigme Ville et Territoires connectés, intelligents et durables Premières réalisations 41

42 Urban Infrastructure Expenditures and Emissions with Green- Tech Investments

43 Source : Claude Rochet, «Les villes intelligentes et l économie numérique», 25 mars, 2015 Présentation devant l Assemblée générale de CINOV-IT, le syndicat des PME du numérique

44 La convergence énergie et numérique : vers la Ville et les Territoires connectés, intelligents et durables Contexte macro-économique : Expliquer le PIB par l énergie Le numérique : levier identifié d accroissement de l efficacité énergétique Un nouveau paradigme Ville et Territoires connectés, intelligents et durables Premières réalisations 44

45 Sur 11 projets A3M - Energy Positive IT Eguise - Greenlys - Issy Grid NiceGrid - Premio - Rider Senscity SmartElec - Smart Electric Lyon - Smart ZAE 7 sont en lien avec le Smart Home 6 sont en lien avec l Effacement 5 sont en lien avec le Réseau amont 4 sont en lien avec les Energies off-grid 3 sont en lien avec le Vehicule Electrique 1 est en lien avec les Centrales Virtuelles En moyenne, les consortiums sont composés de 12 partenaires (3 à 25) et concernent des populations pilotes de 7000 personnes (10 à ). Source : Smartgrid France, Club des Pôles impliqués dans les technologies SmartGrid 45

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47 Le projet s articule autour de 3 zones visant chacune à tester différents aspects. Dans la zone orange, on testera l impact d une production massive d énergie renouvelables sur le réseau. Dans la zone jaune, on expérimentera les effets d une isolation et dans la zone bleue, on testera la gestion du flux electrique sur un territoire plus vaste que les 2 premiers. 47

48 Ce projet à 4 objectifs bien précis afin d expérimenter si ceux-ci pourront être reconduits à l avenir : Optimiser l exploitation d un réseau de distribution électrique avec une forte production d électricité issue de panneaux photovoltaïques et du stockage, en développant et intégrant de l intelligence système, en mettant en œuvre des outils de prévision, d observabilité et de répartition de cette production photovoltaïque. Etudier une zone de consommation autonome, isolée par moment du réseau principal et dotée de ses propres moyens de production PV et de stockage (îlotage). Dans le cas où le réseau amont vient à défaillir, l évaluation des coûts et de la complexité du fonctionnement en mode autonome d une poche qui utilise les ressources disponibles localement est un enjeu majeur. Ceci est particulièrement important pour Carros qui est à la pointe du réseau et plus susceptible d être touché par une coupure. Donner à l'utilisateur un rôle actif dans la gestion de son électricité. Tester des modèles économiques liés aux nouveaux services (effacement, stockage, production). Le pilotage à distance de certains usages électriques (notamment eau chaude sanitaire, chauffage, climatisation) permettra un effacement volontaire et la gestion optimisée des batteries sera gérée pour 48 palier à l absence de production en soirée.

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52 Smart Electric Lyon Smart Electric Lyon permet de tester grandeur nature auprès de particuliers, commerçants, entreprises et collectivités du Grand Lyon, des systèmes électriques et solutions innovantes. L'enjeu : limiter les pics de consommation, favoriser les énergies renouvelables intégrer de nouveaux usages. 52

53 Etude «Belle Méditerranée» réalisée par Sensual City Studio financée par EdF collectivités. Parution : Janvier 2015 Archibooks + Sautereau éditeur, Paris 53

54 La grande trame méditerranéenne de Barcelone à Gène Cette zone fonctionne déjà comme une entité d un point de vue culturel et naturel. C est la communauté de culture latine, l expérience du littoral et du climat, qui fonde cette étude et qui justifie le fait de considérer plusieurs villes dans plusieurs pays comme une même unité urbaine. 54

55 Huit cartes concernant la mer, la mobilité éclatée, le littoral (paysage, risques et opportunités), l énergie, l eau, la métropole, l économie des loisirs 55

56 L étude remplace l urbanisme de géométrie, hérité du fonctionnalisme d après-guerre, par un urbanisme de contexte, d atmosphères, de matérialités, mêlant architecture et paysage. Dans un cadre qui prend en compte comme point de départ les modes actuels de déplacement, d habiter, de travail, de consommation, les questions d énergie, de ressources et de technologies de pointe s interpénètrent pour aboutir à des éléments de solutions. 56

57 Explication par les usages. Trois story boards : George (étudiant sur les villes 2.0 au sein de l institut Open Data source), Ricardo (habitat en limite périurbaine avec famille, créateur d entreprise dans une pépinière) Joséphine (Entre-villes, retraitée, actif dans le monde associatif). 57

58 Explication par les échelles. Echelle urbaine/espace public, Echelle périurbaine/inter modalité, Echelle entre villes/corridor électriques, Equilibre du système/métabolisme urbain. 58

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60 Ma vision / analyse du projet Un territoire : Paris Le Havre «Paris, Rouen, Le Havre, une seule ville dont la Seine est la grande rue.», Napoleon 1er, lors d une visite au Havre le 7 Novembre 1802 «A son désavantage, la capitale française est continentale.», Fernand Braudel, L Identité de la France, p.277 Un but : facteur 4, transition énergétique, port, optimodalité Un moyen : le numérique 60

61 Un but : facteur 4, transition énergétique, port, optimodalité 61

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66 Un nouvel acteur de la convergence énergie et numérique pour les territoires méditerranéen Travaillons ensemble en Afrique du Nord 66

67 La convergence énergie et numérique : vers la Ville et les Territoires connectés, intelligents et durables Antoine-Tristan MOCILNIKAR Ingénieur général des Mines Auprès du Délégué interministériel à la Méditerranée (DiMed) antoine-tristan.mocilnikar@diplomatie.gouv.fr antoine-tristan.mocilnikar@mines.org Energies France Afrique du Nord : Vendredi 27 Mars 2015