L expérience japonaise dans les Smart Communities

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1 Forum de la CRE - 01 décembre 2015 L expérience japonaise dans les Smart Communities Christophe DEBOUIT Coordinateur projets, NEDO Europe info@nedoeurope.org

2 NEDO (New Energy and Industrial Technology Development Organization) NEDO est l agence gouvernementale japonaise responsable du soutien à la R&D et aux activités de démonstration en énergies renouvelables (solaire, éolien, hydrogène, marines, biomasse, géothermie), technologies environnementales (efficacité énergétique, recyclage, chimie verte) et technologies industrielles (robotique, matériaux, nanotechnologies). Création : 1980 Personnel : 800 Budget 2015 : ~ 1 milliard Projets de Smart Community menés par NEDO à l international

3 Lyon Smart Community Lyon Smart Community (LSC) est le premier démonstrateur de Smart Community de NEDO développé en Europe, et le plus important porté par NEDO hors du Japon, tant par le budget alloué (~50 millions ) que par le large champ des thématiques thématiques couvertes.

4 Smart Communities au Japon concept et démonstrateurs Une Smart Community peut être définie comme une communauté plus responsable, qui utilise les nouvelles technologies de l information et de la communication pour améliorer le bien-être de ses habitants et le dynamisme de son tissu économique, tout en mettant en place les conditions d une gestion rationnelle de ses ressources, de son énergie et de son environnement de façon durable. Les 4 démonstrateurs de Smart Community au Japon KITAKYUSHU KEIHANNA YOKOHAMA TOYOTA

5 Initiatives Smart Community post-fukushima A la suite de la catastrophe de Fukushima, le Japon a intensifié et élargi sa stratégie existante de déploiement de Smart Communities, en développant de nouveaux projets locaux pouvant participer à l effort de reconstruction de la région du Tohoku.

6 Démonstration de Yokohama Ville de Yokohama : 3,7 million d habitants Périmètre du projet YSCP (Toyota Smart Community Project): 3 quartiers de la ville de Yokohama, représentant une population de 420,000 personnes réparties dans 170,000 foyers, sur une superficie totale de 60km² Contenu du projet : - Introduction de systèmes HEMS (Home Energy Management Systems, TOSHIBA) dans foyers - Introduction de systèmes BEMS (Building Energy Management Systems, TOSHIBA) gérant une surface immobilière totale de 1,6 millions m² - Introduction d un système CEMS (Community Energy Management Systems, TOSHIBA) - Installation d un système SCADA pour batteries de stockage («Supervisory Control and Data Acquisition») - Déploiement de 2300 véhicules électriques - Installation de 37MW de puissance photovoltaïque

7 Démonstration de Toyota City 6

8 Démonstration de Keihanna Dans 3 municipalités de la ville scientifique de Keihanna, une démonstration de gestion de la demande de grande échelle a été lancée à l été 2012, sur environ 700 foyers de composition identique et ne possédant pas de générateurs d énergie ; objectif de réduction des pics de consommation de 20% environ par un système de tarification incitative. Suivant les fluctuations de la demande, des notifications sont envoyées par aux consommateurs pour les informer du tarif qui sera appliqué le jour suivant Actions sur le pic par incitation tarifaire Les jours où l équilibre fourniture / demande n est pas assuré, le tarif unitaire de période de pic augmente Les jours où la tarification spéciale est activée, le prix unitaire est augmenté (avec notification préalable) 20 0:00 13:00 à 16:00 P.M. 24:00

9 Démonstration de Kitakyushu Le périmètre de la démonstration est celui un réseau local opéré directement par le groupe industriel Nippon Steel hors du réseau public de l opérateur traditionnel Kyushu Electric Power. En contrôlant à la fois la production d énergie dans ses propres unités (principalement co-génération gaz naturel, plus production solaire et éolienne), Nippon Steel peut couvrir l ensemble de la chaîne énergétique et agir sur la demande (données aggrégées au sein d un CEMS), par l utilisation d un système d incitation tarifaire appliquée à 50 établissements commerciaux et 230 foyers du quartier de Higashida. Copropriété et dortoir d entreprise (Copropriété) - Puissance solaire installée : 170kW - Installation de HEMS et de compteurs intelligents (Dortoir) - Solaire thermique - Géothermie - Contrôle énergétique par BEMS Bâtiment de bureaux (localisation du CEMS) Puissance solaire installée : 10kW - Puissance éolienne : 3kW - Building Energy Management System (BEMS) installé Eco House de Kitakyushu CEMS Museum d Histoire Naturelle - Puissance solaire installée: 6kW - Puissance éolienne: 3kW - Pile à combustible: 1kW Puissance solaire installée : 160kW Piles à combustible : 100kW Piles secondaires : 120kW - Building Energy Management System (BEMS) installé 8

10 Résultats synthétiques des actions de D/R Les données statistiques prouvent qu une réduction des pics de consommation de 20% environ peut être atteinte et donc que des impacts positifs en termes d économies d énergie sont rendus possibles par l utilisation de signaux tarifaires. Ces résultats ont permis de nourrir la réflexion des autorités japonaises sur les réformes nécessaires à mettre en place dorénavant en termes de régulation énergétique nationale. Keihanna (résultats 2012, sur 681 cas) Été (juin ~ septembre) Tarif Réduction du pic Signification statistique Durée d utilisation Été (juin ~ septembre) Tarif Réduction du pic Signification statistique Kitakyūshū (résultats 2012, sur 180 cas) Hiver (décembre ~ février) Réduction du pic Hiver (décembre ~ février) Réduction du pic Signification statistique CPP à 20 yens - 5,9% Niveau 1% - 12,2% 1% CPP à 40 yens - 15% Niveau 1% - 20,1% 1% CPP à 60 yens - 17,2% Niveau 1% - 18,3% 1% CPP à 80 yens - 18,4% Niveau 1% - 20,2% 1% Signification statistique CPP à 50 yens - 18,1% Niveau 5% - 19,3% 1% CPP à 75 yens - 18,7% Niveau 5% - 19,8% 1% CPP à 100 yens - 21,7% Niveau 1% - 18,1% 1% CPP à 150 yens - 22,2% Niveau 1% - 21,1% 1% CPP : Critical Peak Pricing Retour des utilisateurs sur leurs principales actions individuelles entreprises lors de la réception de signaux tarifaires de pic (CPP) Réduire l utilisation de la climatisation 14% Décaler l utilisation d équipements électriques hors des pics 9% Sortir plus souvent de chez soi 9% Réduction de l utilisation des machines à laver 7% Taux d acceptation des heures de pic 2 heures 23% 3 heures 42%

11 Points critiques identifiés Limites de la compréhension sociale et de l intérêt de la collectivité Necessité de campagnes publiques de promotion et d explication des actions mises en place afin d en souligner les mérites quantitatifs (économies) et qualitatifs (développement durable), et de prendre en compte la perspective des consommateurs d énergie afin de faciliter leur acceptation et leur implication active. Manque d acteurs-clé pour la conduite des projets au niveau local Garantir l implication des acteurs indispensables (notamment les industries énergétiques) et la coordination de leurs actions. Limitation des possibilités de fluctuations tarifaires Risque de créer une lassitude des consommateurs au delà d un certain niveau d incertitude et de sur les prix futurs (volatilité). Difficultés à établir des modèles d affaires attractifs et rentables Coûts trop élevés des équipements et des systèmes lorsque les soutiens publics s arrêtent. Flot de revenus insuffisants et difficulté de sécuriser des sources d incitation pour la D/R. Nécessité de créer de la valeur ajoutée hors des questions énergétiques (services, bien-être,...) Mise en place de cadres juridiques adéquats promouvoir et encadrer précisément les actions de D/R. Établir des régles et standards pour les actions de D/R et la vérifications de leurs impacts. Limites techniques de l automatisation et du contrôle extérieur des consommations énergétiques privées, ainsi qu en termes d acceptabilité

12 Sources d informations en anglais NEDO : Brochure «Smart Communities» (anglais) : Lyon Smart Community : Portail des 4 démonstrateurs japonais : Japan Smart Community Alliance : Brochure «SMART COMMUNITY Japan s Experience» de la JSCA (anglais) : Ministère japonais de l Industrie, du Commerce et de l Industrie (METI) : Pages dédiées aux Smart Communities (anglais) : Initiatives de Smart Communities pour la reconstruction du TOHOKU :