MULTISOL Optimisation des flux électriques dans un bâtiment photovoltaïque

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1 MULTISOL Optimisation des flux électriques dans un bâtiment photovoltaïque Pierre Périchon INES 1/24

2 Plan de la présentation 1. Introduction 2. Système de gestion de l énergie 3. Résultats 4. Prototype 5. Conclusions

3 Plan de la présentation 1. Introduction 2. Système de gestion de l énergie 3. Résultats 4. Prototype 5. Conclusions

4 La consommation électrique et le bâtiment MW Proportion de la consommation d énergie par secteurs en France (2002) Exemple de consommation journalière France RTE [1] Réduire la consommation pendant les pics en prenant en compte le confort de l usager Changement des habitudes et des technologies Le secteur du bâtiment : 43% de la consommation d énergie 23% des gaz à effet de serre

5 Problématique du réseau et du photovoltaïque Power demand for utility grid (kw)

6 Problématique du réseau et du photovoltaïque Power demand for utility grid (kw) % de photovoltaïque

7 Problématique du réseau et du photovoltaïque Power demand for utility grid (kw) % de photovoltaïque

8 Problématique du réseau et du photovoltaïque Nécessité d un système de gestion de l énergie Power demand for utility grid (kw) % de photovoltaïque Un fort niveau de pénétration du photovoltaïque génère de nouvelles contraintes Le pic de consommation du soir demeure!

9 La gestion d énergie dans le bâtiment Flux d information Multisol Système de gestion de l énergie du bâtiment Flux d énergie Smart grid Flux d information Flux d énergie Coordonner la consommation et la production de l énergie électrique Enjeux pour le fournisseur d énergie Réduction des pics de consommation, de leur impact environnemental et de leur coût Optimiser la production avec une meilleure anticipation de la demande Opportunité pour le consommateur Utilisation de la production locale d énergie Préservation du confort tout en intégrant les contraintes de ressources et d environnement

10 Plan de la présentation 1. Introduction 2. Fonctionnement de Multisol 3. Résultats 4. Prototype 5. Conclusions

11 Degrés de liberté pour la gestion d énergie Puissance Puissance Temps Temps Modulable Décalables Types de charges Differable Stockage Puissance Puissance Puissance Stockage Temps Temps Temps

12 Critères d optimisation J 1 Financier Tarif achat de l énergie Tarif de vente de l énergie J 2 Confort Thermique Services disponibles J 3 Environnement Emissions de CO 2 Usager Système local de gestion de l énergie

13 Superviseur Multisol Energie Informations externes Prévision météo Tarifs énergie/signaux gestion du réseau Dégrés de liberté Temps Modulable Interruptible Shiftable Energie Accumulable Temps Mise en équations y( k + 1) = F1 x( k) + F2u ( k) + F3δ ( k) + F4 z( k) + F5 u( k) M (1 δ ( k) ) u( k) ò+ ( m ò) δ ( k) z( k) M δ ( k) z( k) m δ ( k) z( k) u( k) m(1 δ ( k) ) z( k) u( k) M (1 δ ( k) ) Energie Energie Energie Accumulation Temps Temps Temps 1/57 Paramétrages utilisateur Confort Coût Environnement Solveur Solution optimale Pilotage

14 Plan de la présentation 1. Introduction 2. Système de gestion de l énergie 3. Résultats 4. Prototype 5. Conclusions

15 Scénario1 : valorisation optimale locale PV Production PV revendue au réseau Sans Multisol Température du bâtiment Optimisation de l utilisation locale du PV Avec Multisol Température du bâtiment

16 Scénario1 : valorisation optimale locale PV Tarif Allemand sur l autoconsommation Gain financier apporté par Multisol et l autoconsommation du PV

17 Scénario2 : réduction des pics de consommation Décalage de la consommation par Multisol

18 Plan de la présentation 1. Introduction 2. Système de gestion de l énergie 3. Résultats 4. Prototype 5. Conclusions

19 Architecture globale du prototype Multisol

20 Prototype Multisol de gestion de l énergie Convertisseur batteries Réseau Optimiseur Convertisseur solaire «Simulateur de vie» Tableau électrique du prototype Cartes de mesures et de traitement local

21 Plan de la présentation 1. Introduction 2. Système de gestion de l énergie 3. Résultats 4. Prototype 5. Conclusions

22 Conclusions Le concept Multisol fonctionne! Mais il reste du travail rendre le système plug & play améliorer la prévision des besoins Local EMS + - Les applications potentielles valorisation locale du PV réduction des pics de consommation gestion des futurs véhicules électriques Les perspectives suite des travaux de recherche dans le projet Réactivhome (ANR2009) valorisation rapide des résultats obtenus à travers la StartUp Vesta-System