Prospectives d évolution de la consommation domestique d électricité à l horizon 2030

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1 Prospectives d évolution de la consommation domestique d électricité à l horizon juillet 2011 Présentation : Clément Boudesocque Etude : Clément Boudesocque - Audrey Henry - Marine Sinquin 12 juillet

2 Sommaire Approche adoptée Equipements de gestion de l énergie Simulations et résultats Conclusion 12 juillet 2011 Sommaire 2

3 Sommaire Approche adoptée Echantillonnage Profil de consommation Estimation de la consommation en 2030 Equipements de gestion de l énergie Simulations et résultats Conclusion 12 juillet 2011 Sommaire 3

4 Echantillonnage 2010 Echantillonnage de l habitat Echantillonnage de la population 12 juillet 2011 Approche adoptée 4

5 Echantillonnage 2030 Echantillonnage de l habitat Echantillonnage de la population 12 juillet 2011 Approche adoptée 5

6 Echantillonnages logements 20% de collectifs 4 types de maisons 2 types de collectifs Chauffage et ECS 40% Gaz 60% Electrique (PAC sur les maisons récentes) Population : 461 habitants 238 logements 30% de collectifs 5 types de maisons 2 types de collectifs Chauffage et ECS 40% Gaz 60% Electrique (PAC sur les maisons récentes) Population : 620 habitants 12 juillet 2011 Approche adoptée 6

7 Méthode de calcul des profils de consommation Estimation de la consommation d électricité de l échantillon Par habitation Inventaire des équipements électriques et de leur puissance Classement par catégorie Définition des profils de consommation par jour Définition des profils été et hiver (semaine et week-end) 12 juillet 2011 Approche adoptée 7

8 Average power per hour (kwh) Consommation de l échantillon ,0 Consumption of the standard sample ,0 600,0 500,0 400,0 300,0 Winter week Winter Weekend Summer week summer weekend 200,0 100,0-0h 1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h 9h 10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h 17h 18h 19h 20h 21h 22h 23h 12 juillet 2011 Approche adoptée 8

9 Profils de consommation 2030 Rénovation des logements les plus anciens Construction de logements neufs Amélioration des performances énergétiques de certains équipements 12 juillet 2011 Approche adoptée 9

10 Averge power per hour (kwh) Consommation en 2030 (pointe hiver) Comparison of consumption of the sample between 2010 and 2030 (week coldest day) sample profile 2030 sample profile Slot (h) 12 juillet 2011 Approche adoptée 10

11 Sommaire Approche adoptée Equipements de gestion de l énergie Panneaux photovoltaïques Smart Home Système de stockage fixe Système de stockage mobile (Vehicle to Grid) Simulations et résultats Conclusion 12 juillet 2011 Sommaire 11

12 Panneaux photovoltaïques Hypothèse : 2,4kWc sur 28% des habitations ~ 20m² poly-si / η=12% Productible électrique établi avec une inclinaison de 30 et en région toulousaine 12 juillet 2011 Equipements de gestion de l énergie 12

13 Smart-home Hypothèses Equipements domestiques Type de gestion Durée (h) Eau chaude sanitaire (ECS) Décalage 12 Lave-linge Décalage 12 Sèche-linge Décalage 5 Lave-vaisselle Décalage 12 Aspirateur Décalage 12 Réfrigérateur Effacement 2 Congélateur Effacement 3 Chauffage électrique Effacement et homogénéisation 2 12 juillet 2011 Equipements de gestion de l énergie 13

14 Smart-home ECS Electroménager 12 juillet 2011 Equipements de gestion de l énergie 14

15 Stockage fixe d énergie Hypothèses : Capacité énergétique : 12kWh Puissance de charge : 1,5kW Puissance de décharge : 3kW Pas d hypothèse technique, mais plusieurs technologies candidates (batterie lithium, stockage thermique, pneumatique, volant d inertie, ) 12 juillet 2011 Equipements de gestion de l énergie 15

16 Stockage fixe d énergie Capacité : 12kWh - Puissance de charge : 1,5kW - Puissance de décharge : 3kW 12 juillet 2011 Equipements de gestion de l énergie 16

17 Stockage mobile : véhicule électrique Vehicle to Grid (électrique ou hybride rechargeable) Hypothèses : Capacité : 24kWh Puissance de charge : 3kW Puissance de décharge : 3kW Présence : 19h 8h Etat de charge à 19h : 50% 12 juillet 2011 Equipements de gestion de l énergie 17

18 Sommaire Approche adoptée Equipements de gestion de l énergie Simulations et résultats Simulations Synthèse des résultats Au-delà Conclusion 12 juillet 2011 Sommaire 18

19 Average power (1h) (kw) Photovoltaïque et stockage fixe Pointe hiver : photovoltaïque seulement Winter daily profile Heating 800 Conveniences 600 Lighting Cooking h 3h 6h 9h 12h 15h 18h 21h Domestic appliances DHW Solar production 2030 reference Solar production 12 juillet 2011 Simulations et résultats 19

20 Average power (1h) (kw) Photovoltaïque et stockage fixe Pointe hiver : photovoltaïque et stockage fixe Winter daily profile Heating % Conveniences Lighting Cooking h 3h 6h 9h 12h 15h 18h 21h Domestic appliances DHW Energy management 2030 reference #REF! Solar production 12 juillet 2011 Simulations et résultats 20

21 Average power (1h) (kw) Smart-home Winter daily profile Heating 800 Conveniences Lighting Cooking Domestic appliances DHW reference h 3h 6h 9h 12h 15h 18h 21h 12 juillet 2011 Simulations et résultats 21

22 Average power (1h) (kw) Smart-home Winter daily profile % Heating Conveniences Lighting Cooking Domestic appliances DHW reference Smart Home h 3h 6h 9h 12h 15h 18h 21h 12 juillet 2011 Simulations et résultats 22

23 Maison équipée "Smart Energy System" Production photovoltaïque Equipements "Smart-home" Stockage d énergie fixe Stockage d énergie mobile (voiture électrique connectée au réseau) 12 juillet 2011 Simulations et résultats 23

24 0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00 Average power (1h) [W] Maison équipée "Smart Energy System" Profil de consommation de référence (pointe hiver) Single house Winter daily profile Erasing input 2030 reference juillet 2011 Simulations et résultats 24

25 0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00 Average power (1h) [W] Maison équipée "Smart Energy System" Avec production solaire photovoltaïque Single house Winter daily profile Erasing input 2030 reference PV only 1000 Solar production juillet 2011 Simulations et résultats 25

26 0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00 Average power (1h) [W] Maison équipée "Smart Energy System" Avec le "smart-home" Single house Winter daily profile Etalement de la consommation Erasing input 2030 reference PV only PV+SH juillet 2011 Simulations et résultats 26

27 0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00 Average power (1h) [W] Maison équipée "Smart Energy System" Avec un stockage fixe d énergie Single house Winter daily profile Charge du stockage Décharge du stockage Stockage vide Erasing input 2030 reference PV only 2000 PV+SH PV+SH+ Storage juillet 2011 Simulations et résultats 27

28 0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00 Average power (1h) [W] Maison équipée "Smart Energy System" Avec un véhicule électrique Single house Winter daily profile Charge du VE Décharge du VE Erasing input 2030 reference Branchement du VE PV only PV+SH PV+SH+ Storage PV+SH+ Storage+EV 12 juillet 2011 Simulations et résultats 28

29 Average power (1h) [kw] "Smart Energy System" Consommation de l échantillon (pointe hiver) Winter daily profile Heating % Conveniences Lighting Cooking h 3h 6h 9h 12h 15h 18h 21h Domestic appliances DHW Energy management 2030 reference Energy management 12 juillet 2011 Simulations et résultats 29

30 Synthèse des résultats Postes de consommation : L éclairage est devenu insignifiant Le chauffage et l ECS sont prépondérants La production solaire est forte quand la consommation est faible Association avec un équipement de stockage La combinaison d équipements permet de diminuer les pointes de consommation plus efficacement 12 juillet 2011 Simulations et résultats 30

31 Au-delà Problématique des pointes été, dues : aux climatisations aux productions d énergie renouvelable à la baisse de capacité hydraulique (production et refroidissement) 12 juillet 2011 Simulations et résultats 31

32 Sommaire Approche adoptée Equipements de gestion de l énergie Simulations et résultats Conclusion 12 juillet 2011 Sommaire 32

33 Conclusion Efficacité énergétique Consommation locale de la production locale Les équipements proposés ne sont pas plus économes : Ils permettent de consommer mieux Equilibre du réseau Objectif de diminution de la pointe hiver atteint Quelle consigne d effacement, pour quelle valorisation? 12 juillet 2011 Conclusion 33

34 Merci de votre attention. Plus d informations sur 12 juillet

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