Smart Grid nécessite des Smart Buildings. Le futur des réseaux de distribution de l électricité : Secteur Siemens

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1 Siemens Suisse SA, Smart Grid nécessite des Smart Buildings Le futur des réseaux de distribution de l électricité : Secteur Siemens Innovation Management & Solution Page 1 Août 2011

2 Healthcare Energy Industry Siemens Secteurs et Divisions Secteurs Divisions % CA Industry Automation Motion Control Osram Industry Solutions Mobility Fossil Power Generation Renewable Energy Oil & Gas Service Rotating Equipment Power Transmission Power Distribution 51,3% 27,8% Imaging & IT Workflow & Solutions Diagnostics 14,2% Page 2 Août 2011

3 De la production à l utilisation de l énergie Production d énergie Distribution d énergie Utilisation de l énergie fournit l efficacité énergétique, la sécurité et le confort tout au long du cycle de vie des bâtiments Page 3 Août 2011

4 M-Bus DESIGO Total Building Solutions BACnet sur Ethernet/IP Web Client DESIGO INSIGHT Info Center Touchpanel PXM20 DESIGO S7 RXC Compteurs Automation du bâtiment Gestion des dangers IRC Climatisation Chauffage Intégration tiers Process- Automation Détection incendie Contrôle d accès Video surveillance Page 4 Août 2011

5 Produits CVC/MCR de Siemens Une gamme unique en largeur, profondeur et qualité Système automation bâtiment Régulateurs & syst. standards Thermostats Sondes Vannes & servomoteurs Servomoteurs clapets d air Variateurs de fréquence Compteurs de chaleur Page 5 Août 2011

6 Une régulation efficace va du consommateur au producteur Dissipation Distribution Production Direction du flux d énergie Chauffer Chaleur nécessaire? Syst. tubulaires/ mélangeur Chaudière Refroidir Syst. tubulaires Lumière nécessaire? Machine frigorifique Seule l automation du bâtiment permet de distinguer entre fourniture d énergie sensée ou non! Eclairage/ Ombrage LOCAL Chemins de câbles/ Distributions second. Automation IRC- Indiv. Room Control Régulateur d installation Pas de dissipation inutile Information à la production / monitoring Production optimisée Transformateur/ Alimentation principale Page 6 Août 2011

7 BFE (2009) Une bonne automation de bâtiment empêche une exploitation sans bénéfice Elle fait un usage actif du non usage! Page 7 Août 2011

8 Classification de la performance énergétique de l automation du bâtiment La EN a été reprise telle quelle en Suisse sous l appellation SIA La SIA classifie les fonctions de l automation du bâtiment selon leur performance énergétique et quantifie le potentiel d économie d énergie par l automation du bâtiment A B C D Système hautement performant (réglage en fonction de la demande) Système énergétiquement évolué (commande en fonct. de la demande) Système standard (Systèmes décentralisés) Système énerg. peu performant (p.ex. Seulement commande) Page 8 Août 2011

9 Consomm. d énergie Les différentes étiquettes énergie selon EN15232 Consomm. d énergie dans les bâtiments Bâtiment Siemens, Münich-Perlach 140% D Pas de BMS* 120% C Sans Suivi énergétique 100% 80% 60% A temps B Avec Suivi énergétique Avec mesures compl. D efficacité énergétique Des fonctions de gestion tech. de bâtiment améliorées et élargies représentent 34% d économie de chauffage et 15% d économie d électricité, en moins de 2 ans de durée d amortissement * Building Management System Page 9 Août 2011

10 Augmentation de l efficacité énergétique dans les bâtiments 40% 30% 20% 15% 10% Réduction consom. énergie / émissions Analyse, mesures avec controlling pour optimisation du fonct., régulation intelligente automatisée, Green Migration, Mesurer Représenter Rapporter Pack 1 Transparence Pack 2 Optimisation du système (Base Pack 1) Pack 3 Optimisation du bâtiment (Base Pack 2) Moyens financiers nécessaires Performance-Contracting avec rénovation du syst. AdB, remplacement des installations primaires, énergies renouvelables, utilisation de matériaux performants pour l isolation et les fenêtres Return on Investment - ROI 1 année 3 ans 5 ans 10 ans 15 ans 25 ans Analog: Gimélec Réunion Plateforme PEB 1er juillet 2010 Page 10 Août 2011

11 Solutions de SIEMENS Best practice Nous accompagnons votre bâtiment tout au long de sa durée de vie Planification Exploitation Rénovation Système MCRG classe de performance A (EN15232/ SIA ) Suivi de la consommation Life Cycle Management Maintenance Facility Management Modernisation Fonctions MCR écoénergétiques classe A: EMC Energy Monitoring & Controlling BPO Building Performance Optimisation GM Green Migration -tx2 -Régul. Chfge prédictif -TABS -Position du soleil -Solutions spécifiques marchés verticaux GBM Green Building Monitor AOC Advantage Operation Centre PFC Performance Contracting Energy Health Check + One to five Energy ***** IPMVP - EVO Page 11 Août 2011

13 Tendances et défis dans l alimentation d énergie électrique Besoins croissants Urbanisation Pénurie des matières premières Changement climatique Haute efficacité et production fossile pauvre en CO 2 Utilisation croissante des sources d énergie distribuées et renouvelables Transport de grandes quantités d énergie sur de longues distances Distribution d énergie dans des secteurs à forte densité / mégalopoles Marchés de l énergie ouverts Réseaux "Smart Grids" flexibles, efficaces, fiables et sûrs Page 13 Août 2011

14 L'innovation se met en place sur toute la chaîne de la fourniture énergétique Nuclear Power Generation Wind Power Generation Solar Power Generation HVDC-Transmission and HVDC Grids Smart Grid incl. Energy Storage, E-Mobility Offshore & Subsea Oil&Gas Pipeline Transportation and Gas Liquefaction Highly Efficient Coal- and gas fired Power Plants Gasification Carbon Capture and Storage Page 14 Août 2011

15 Production décentralisée et Smart Grids Fantaisie ou réalité de demain? Grande centrale Centrale Hydraulique Vent Eau 110 kv Biomasse Industrie KW 20 kv 110 kv Pile à combustible + - Batterie 0.4 kv 20 kv Habitation Industrie 0.4 kv Aujourd hui Flux de la charge unidirectionnel Peu automatisé Production décentralisée passive Habitation Page 15 Août 2011 Solaire BHKW Futur Flux de la charge variable Augmentation de l automatisation Gestion active des productions décentralisées

16 Elément du "Smart Grid" Smart metering De Approvisionnement non contrôlé et obscur A Smart metering Gestion de la charge et des clients pro actifs Lecture mensuelle meilleure transparence Activation des clients dynamiques Grande efficacité dans le processus de metering Information des clients sur l approvisionnement et la qualité de la fourniture Page 16 Août 2011

18 Qu est-ce qu un Smart Building? Smart Grid, Smart Building, Smart Meter... Des syllabes qui font aujourd hui partie de notre vocabulaire quotidien dans et autour du bâtiment. Le smart-engineer crée des solutions smart. Mais smart" n est pas un standard, pas une norme. Souvent ce ne sont que les 5 lettres (S-M-A-R-T) qui sont le dénominateur commun. Les slides qui suivent tentent d éclairer les modèles de pensée dans le domaine des smart grids, smart buildings et les défis qui y sont liés. S pecific M easurable A chievable R ealistic T imely Page 18 Août 2011

19 Megatrends shape our future Urbanization 2007: for the first time in history, more people live in cities than in rural areas. Today 280 million people live in megacities (> 10 million residents) 2030: 60 % of the world s population will live in cities Urban conglomerations contribute a high share of a nation s economic output: Tokyo provides 40% of Japan s GDP, Paris generates 30% of France s GDP. Demographic Change Average life expectancy worldwide will increase to 72 years in 2025 from 46.6 years in World population will grow from more than 6 billion now to 8 billion by % of the global population growth is taking place in developing countries. The 65+ generation will nearly double worldwide by 2030 (from 7% to 12%), Page 19 Août 2011

20 Megatrends shape our future Climate Change The average global surface temperature has increased by 0.76 C compared to the 18th century. 11 of the 12 years between 1994 and 2005 rank among the 12 warmest since weather observations began. Greenhouse gas emissions haven risen dramatically since industrialization. Today we face the highest CO2 concentration in the atmosphere for the past 350,000 years. Globalization From 1950 to 2004, the volume of global trade has increased 27.5-fold. The number of global players has grown from 17,000 in 1980 to over 70,000 today. Ocean freight has increased over the past four decades from less than 6,000 billion ton-miles to over 27,500 billion ton-miles a year. Page 20 Août 2011

21 Evolution of Building Management Market and competition Building Performance and Energy Efficiency are today's market drivers Smart Buildings Building Control HVAC Control Functional Controllers Building Automation Building Automation, DDC Building Management systems Building Performance Energy Management Green Buildings Intelligent Buildings, TBS Integrated Building Management systems Remote building management IT Convergence Smart Consumption Buildings to the Grid Micro generation Net Zero Energy Buildings Enhanced building management Smart Cities Page 21 Août 2011

22 Challenges in grid operation require new technological solutions Generation Stochastic Renewables To maintain grid stability: Generation=Consumption is required Page 22 Août 2011 Load Large number of Prosumers Smart Grids will ensure active load management and grid reliability

23 Building Energy Management System plays a key role in the Smart Consumption Building Energy Management System (BEMS) Shaping Shifting Co-Generation Energy portfolio management Reduce consumption based on critical event Shift consumption to low tariff times to reduce peak load Use CHP, PV or Uninterrupted Power Supply for Co-generation Replace one energy source by a more costcompetitive alternative Consumption to grid Demand Base load Supply Demand Consumption to grid 0h 24h 0h 24h CHP = combined heat and power Page 23 Août 2011

24 Merci de votre attention! Franco Perina Energy-Efficiency-Solutions Siemens Suisse SA / BUILDING AUTOMATION Av. des Baumettes 5 CH Renens Téléphone : Mobile : franco.perina@siemens.com