Smartgrid: comment passer du démonstrateur au projet opérationnel?

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1 Smartgrid: comment passer du démonstrateur au projet opérationnel? - Qu entendre par «Smart grids»? - Des exemples concrets de démonstrateurs - Des solutions variées pour des enjeux différents - Comment répondre à la problématique d aménagement? L exemple de Bordeaux-Euratlantique

2 Intervenants - Aurélien HENON, chef de projet, pôle efficacité énergétique, NOBATEK - Jérôme LOPEZ, responsable du pôle efficacité énergétique, NOBATEK - Eutimio SANCHEZ, chef de projet Smart Grids, TECNALIA - Cyrille ABONNEL, directeur territorial, ERDF

4 Smart grids: quelle(s) définition(s)? D un côté des besoins énergétiques - Energie électrique, énergie thermique - Usages variés (résidentiel, tertiaire, etc ) - Caractère dynamique (en fonction de l heure, du jour de la semaine, de la saison, etc

5 Smart grids: quelle(s) définition(s)? de l autre des productions décentralisées - Valorisation d énergies renouvelables - Ressources à exploiter localement - Réduction de la sollicitation des grands réseaux énergétiques - Réduction de la dépendance aux énergies fossiles - Réduction de l impact environnemental - Mais ressources parfois intermittentes, et contraintes par des conditions naturelles ou techniques

6 Smart grids: quelle(s) définition(s)? de nouvelles possibilités techniques - Nouvelles technologies de l information et de la communication - Communication du fournisseur vers l usager - et de l usager vers le fournisseur - Capacité à traiter de façon automatisée de grandes quantités de données - Nouvelles solutions d aide à la gestion

7 Smart grids: quelle(s) définition(s)? La voie est ouverte pour les Smart grids! Un réseau énergétique «intelligent» est un réseau permettant de : - Mettre en adéquation demande et approvisionnement, quantitativement et dynamiquement - Valoriser les ENR&R, certaines d entre elles étant par nature intermittentes - Favoriser l autoconsommation - Diminuer les appels de puissance sur les réseaux

8 Smart grids: quelle(s) définition(s)? Quelles échelles? Pays Territoire Ville Quartier Bâtiment

9 Smart grids: quelle(s) définition(s)? Quelques défis - Entreprises: faire travailler ensemble des métiers différents vers une offre complète interopérable (bâtiment+énergie+télécommunications) - Entreprises: définir des modèles économiques viables - Maîtres d ouvrage: disposer d un accompagnement technique fiable (pas encore de véritable offre AMO Smart grid) - Usagers: identifier leur place et leurs intérêts dans les solutions proposées - Usagers: être partie prenante d un changement de paradygme (usager «acteur» et pas seulement «payeur») - Distributeurs d électricité: anticiper l impact de ces solutions sur le déploiement d infrastructures de réseau électrique -

10 Smart grids: quelle(s) définition(s)? Les degrés de liberté - Solutions systèmes : stockage, production, transport, récupération, - Infrastructures des réseaux énergétiques - Solutions TICs: systèmes d information et de gestion - Solutions non technologiques: nouveaux services énergétiques, nouveaux comportements des usagers, nouvelles offres tarifaires, etc

12 Smart grids: des exemples de démonstrateurs Quelques initiatives Smart grid intégrales: - Projets pilotes d ERDF dans le domaine des réseaux intelligents en France

13 Smart grids: des exemples de démonstrateurs Quelques initiatives Smart grid intégrales: - Projets pilotes d ERDF dans le domaine des réseaux intelligents en France Sur chaque démonstrateur, 1 ou 2 axes sont traités en priorités: - Les réseaux - Les systèmes - Les technologies - L interaction avec les clients

14 Smart grids: des exemples de démonstrateurs Quelques initiatives Smart grid intégrales: - Projet BIDELEK SAREAK

15 Smart grids: des exemples de démonstrateurs Quelques initiatives Smart grid intégrales: - PRICE Projet conjoint de réseaux intelligents dans le «Corredor del Henares» - Contrôler et automatiser le réseau électrique MT/BT, en améliorant son fonctionnement et sa maintenance - Système de gestion d énergie - Intégration de la production distribuée - Nouveaux services pour intégrer la demande - Intégration de véhicules électriques

16 Smart grids: des exemples de démonstrateurs Quelques initiatives Smart grid intégrales: - Projet Evora InovCity/Smart energy living - Ville d Evora ( habitants, 1.307km² de zone urbaine et rurale) - Installation de capteurs intelligents et de centres de transformation améliorés - Intégration d infrastructures et de systèmes de communication - Nouveaux services et produits - Coordination du véhicule électrique avec le réseau national

18 Smart grids: des solutions variées pour des enjeux différents Quelques exemples de solutions à échelle bâtiment et quartier : - Stockage électrique - Intermittence complémentarité avec les ENR - Coûts importants à l investissement et à la gestion -Impact économique difficile à évaluer (en terme de service rendu) -Technologie la plus prometteuse à l heure actuelle : Vanadium Redox Battery -VRB, avantage : possibilité de découpler le dimensionnement en puissance du dimensionnement en énergie -VRB, Inconvénient : manque de maturité, coût élevés

19 Smart grids: des solutions variées pour des enjeux différents Quelques exemples de solutions à échelle bâtiment et quartier : - Stockage thermique journalier/intersaisonnier -Stockage «longue durée» d eau chaude couplée à du solaire thermique collectif -Permet jusqu à 100 % de couverture du besoin -Fortes contraintes sur la conception des bâtiments -Etude de la différence de coût global par rapport à une solution conventionnelle (gaz collectif), pour le résidentiel rentabilité sur le long terme pour des niveaux de couverture inférieurs à 90% -Valorisation maximale du solaire thermique

20 Smart grids: des solutions variées pour des enjeux différents Quelques exemples de solutions à échelle bâtiment et quartier : - Sociétés de services énergétiques -Référence La Directive Européenne 2012/27/UE du 25 octobre 2012 prévoit le développement du marché des services énergétiques - Modalités contractuelles: 1.Contrat de Prestations Energétiques (Energy Performance Contract, EPC) 2.Modèle 4P -Possibilités d implantation «échelle quartier» : 1.Eclairage public intelligent, 2.Gestion intégrale de l énergie thermique et électrique 3.Gestion de la recharge de véhicule électrique en délégation de service public 4.Gestion de la demande (en collaboration avec ERDF)

21 Smart grids: des solutions variées pour des enjeux différents Quelques exemples de solutions à échelle bâtiment et quartier : - Gestion de la demande électrique Divers niveaux d action: 1) Information vers l usager final des consommations passées ou instantanées 2) Notifications à l usager de prix ou malus ou bonus 3) Contrôle direct des charges 4) Marché de gestion de la demande (Demand Side Bidding)

22 Smart grids: des solutions variées pour des enjeux différents Quelques exemples de solutions à échelle bâtiment et quartier : - ENR: le cas du solaire -Données d entrée, potentiel d ensoleillement -PV: Calcul des potentiels de production «unitaire» par unité de puissance crête et de surface de panneaux (ex: 1kWc 8m²) -PV: Caractérisation dynamique du potentiel (courbes journalières, agrégation par mois et par année) -PV: A partir de l objectif de couverture des besoins on évalue les surfaces à installer -Panneaux hybrides -production d électricité induite par la demande thermique -rendement électrique augmente 15% vs. panneaux PV conventionnels Pour le quartier, stratégie PV à coupler avec solaire thermique et hybride (production et stockage)

24 Smart grids: comment passer au projet opérationnel? Des étapes à franchir Concepts de Smart grids Verrous : - Techniques (R&D) - Organisationnels - Démonstrateurs Nouveaux verrous : - Technico-économiques - Réalité «terrain» (jeu d acteurs, réglementation, modèles économiques) - Projets opérationnels

25 Smart grids: comment passer au projet opérationnel? Cas d application: Bordeaux Euratlantique - OIN: Opération d Intérêt National - EPA: Etablissement Public d Aménagement - Grand projet d urbanisme avec engagement de l état - Grand quartier morcelé et hétérogène, autour de la Gare St Jean - Constructibilité totale de m² dont ( m² de résidentiel, soit à logements) - Quelques enjeux: positionnement européen de Bordeaux (carrefour TGV), valoriser le gisement foncier, développer un centre d affaires, repeupler le cœur de l agglomération, créer un modèle de développement durable.

26 Smart grids: comment passer au projet opérationnel? Cas d application: le macro-îlot Amédée St Germain m² d ici 2018, m² d ici 2021 (1/3 de résidentiel) A construire essentiellement Connaissance de la programmation (parcelles, usages, phasages) Possibilité d estimer la demande énergétique dans l espace et le temps Energie électrique et énergie thermique Terrain favorable à la mise en œuvre d un smartgrid multi-énergie Pour limiter et lisser les pics de demande en valorisant les ENR

27 Smart grids: comment passer au projet opérationnel? Cas d application: le macro-îlot Amédée St Germain, le groupe de travail Etude en cours et accompagnement pour le déploiement de solutions intégrales de réseaux énergétiques intelligents sur Amédée St Germain Association de compétences de Tecnalia et de Nobatek Nobatek: connaissance des acteurs de l aménagement dans le contexte français, des systèmes énergétiques, de la modélisation thermique Tecnalia: fondation de recherche et d innovation basée en Espagne (1500 experts scientifiques et techniques), expertise sur les réseaux électriques intelligents, mais aussi sur les technologies innovantes d éclairage et de stockage d énergie De nombreux acteurs autour de la table (collectivités, ADEME, Bureaux d étude, IFPEB, ERDF)

28 Smart grids: comment passer au projet opérationnel? Cas d application: le macro-îlot Amédée St Germain, la démarche

29 Smart grids: comment passer au projet opérationnel? Cas d application: le macro-îlot Amédée St Germain, au sujet des résultats Scénarios traitant un ensemble d enjeux Smart grid Evaluation de cibles atteignables (couverture ENR, modes de gestion énergétique), depuis l échelle du quartier jusqu à la parcelle La parcelle comme échelle de réflexion intéressante Le quartier comme échelle de réflexion encore plus intéressante (agrégation physique, agrégation opérationnelle) Des éléments de faisabilité technico-économique encore partiels (besoin de retour d expérience supplémentaire pour certaines technologies) Technologies «robustes» proposées à échelle du quartier Technologies innovantes (et risquées à l heure actuelle) proposées de façon ponctuelle Viser le «Smart grid ready» au travers de mesures conservatoires Créer un terrain favorable pour l intégration des meilleures initiatives Smart grid, aujourd hui et dans les prochaines années Disposer d un quartier exemplaire, avec une démarche réplicable

30 Smart grids: des solutions opérationnelles à l échelle du quartier? Questions? Réactions?

31 Rendez-vous en avril pour le prochain Debatek: «Comment rénover efficacement son parc immobilier?» Plus d infos sur :