Smart Energy. Au-delà de l effet de mode Mehr als eine Modeerscheinung. Dominique Gabioud

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1 Smart Energy Au-delà de l effet de mode Mehr als eine Modeerscheinung Dominique Gabioud (dominique.gabioud@hevs.ch) Afterwork Energy Intelligentes Energiemanagement: Beispiele aus der Praxis Visp, 19. Mai 2016

2 Agenda A propos de smart energy Quelques exemples de projets réalisé par la HES-SO Valais//Wallis Smart et formation à la HES-SO Valais//Wallis Conclusion 2

3 A propos de smart energy Smart avant l ère smart Élégant, bien habillé You look smart A la mode, haut de gamme A smart restaurant Vif d esprit, malin He was smart enough to avoid the tricks Clairvoyant et impertinent Don t get smart with me Autonome A smart weapon Fort, puissant Apparaît complexe 3

4 A propos de smart energy Smart energy : une vision (un rêve?) Vert, calme, organisé, amical, décentralisé, connecté 4

5 A propos de smart energy Smart aujourd hui Perception Vision, Performance hype Temps Aujourd hui L effet de mode est passé! Les technologies continuent de progresser Les applications concrètes se mettent en place plutôt lentement 5

6 A propos de smart energy Contexte Infrastructures liées à l énergie Electricité, chaleur, eau, transport Construites pour les besoins de hier Stressées par l utilisation d aujourd hui - + Population Attente de durabilité : Moins de nuisances Moins de ressources non-renouvelables Demande de plus de prestations : Développement de l économie Augmentation du niveau de vie Augmentation de la population La smart attitude : la une solution 6

7 A propos de smart energy Smart attitude Production Plus renouvelable, et ainsi plus décentralisée et plus intermittente Est capable d accepter la production décentralisée intermittente Transport & Distribution Consommation S adapte en temps réel à la production disponible Donne aux acteurs les bonnes indications de prix Marché La production renouvelable, décentralisée et intermittente introduit une dynamique nécessitant plus de coopération entre les acteurs: Orchestrer les composants dans une vision systémique Activer la flexibilité disponible Informer les personnes Mesurer et évaluer l efficience Inciter financièrement 7

8 A propos de smart energy Smart grid & Technologies de l Information et de la Communication Data flow Power flow Source : NIST Framework and Roadmap for Smart Grid Interoperability Standards, Release 2.0 Connectivité (Presque) partout! Fiabilité Plug and play Cyber-security, data privacy Langage partagé Prévision Contrôle Production & consommation Flexibilité Mesure & commande Algorithmes Autonomie locale Régulation & modèles d affaire 8

9 A propos de smart energy Smart grid & Technologies de l Information et de la Communication Vraiment smart? Les premiers services sont limités à un périmètre réduit Source : CEN-CENELEC-ETSI Smart Grid Coordination Group 9

10 Projets Consigne SEMIAH: Gestion de la charge pour ménages Avec SEMIAH P [MW] Sans SEMIAH 0 h 24 h temps SEMIAH VPP Information Eau chaude sanitaire Virtual Power Plant Courbe de charge globale selon : les contraintes du réseau électrique les demandes du marché la flexibilité disponible sans baisse significative du confort Courant Chauffage du bâtiment 10

11 Projets SEMIAH: Gestion de la charge pour ménages Challenges Business models : Quels marché pour valoriser la flexibilité? Technologie ICT : Communication interne aux bâtiments Scalabilité & fiabilité Coûts (matériel, installation, exploitation) Interface SEMIAH système de chauffage : Gestion de l hétérogénéité Estimation de la flexibilité : Pendant combien de temps peut-on couper le chauffage? Estimation automatisée, fonction du bâtiment et de la météo Qualifier globalement la flexibilité Ordonnancement : Transmettre un signal individuel à chaque bâtiment, pour obtenir l effet global attendu 100 Pilote SEMIAH 100 maisons en Valais automne Norvège Résultats attendus: Fiabilité technique Feedback des consommateurs Prévisions vs. mesures 11

12 Projets SEMIAH: Gestion de la charge pour ménages 1.2 o C 24 h Maison individuelle à Glis Construite en 2006 Fin décembre 2015 Température externe : ~0 o C 12

13 Projets Sim4Blocks: Gestion de la charge pour quartiers Spécifier les caractéristiques techniques de la flexibilité permettant un déplacement de charge au niveau d un quartier Développer la technologie nécessaire ICT & algorithmes Développer les modèles d affaire et l accès au marché pour des services de déplacement de charge C C Nappe phréatique Raccordés dans les bâtiments Pompes à chaleur Free cooling Rejets de chaleur 13

14 Projets DC Bus: Microgrid pour l intégration des énergies renouvelables AC DC Gestion des composants en vue de suivre un programme prédéfini Information Courant continu DC Bus 700 V DC DC DC DC DC AC Pourquoi DC? Rendement plus élevé car moins de conversions AC - DC Consommateur d énergie important (par exemple pompe à chaleur) 14

15 Projets Système d aide à la décision pour les gestionnaires de groupe-bilan But : Moyen: Minimiser l énergie d ajustement Prévoir day ahead la production des nouvelles énergies renouvelables Suivre intraday l écart entre les données mesurées et les prévisions Effectuer des opérations marché à court terme, et/ou Modifier des programmes de production 15

16 Smart et formation Formation: Trois filières Bachelor et deux filières Master Systèmes industriels Développement de produits Energie & Techniques environnementales Planification & exploitation Economie & Services Bachelor Sion Sierre Infotronics : Informatics & electronics Power & Control Design & Material : Mechanical engineering Energies renouvelables : Conception d installations Smart grid : Planification et exploitation de réseaux Energy management Master Organisation au niveau suisse msengineering.ch Industrial Technologies Energy & Environment 16

17 Smart et formation Exemple : GridLab District 3 x 400Vac avec12 convertisseurs 15kW 4Q programmables émulant des bâtiments avec consommation / production / stockage d énergie (échelle 1:1) Infrastructure Smart grid pour l enseignement et la recherche Enseignement Exploitation de centrales électrique, dispatching Stratégies de protection et de contrôle de réseau Gestion de l énergie : production, contrôle, stockage, auto-consommation Nouvelles énergies renouvelables Informatique et communication pour l automation Recherche Test et validation de prototypes d appareils et méthodes d exploitation dans un environnement de laboratoire proche de la réalité 17

18 Conclusion Le développement des technologies de l information et de la communication Plus de performance pour moins de coût et le déploiement des nouvelles énergies renouvelables Plus de production décentralisée vont soutenir le déploiement des solutions smart Coûts vs. bénéfices Possibilité de la technologie vs. solutions rentables Des opportunités pour des business et des carrières aussi en Valais 18