La gestion active de l énergie : un système qui se décline à toutes les échelles depuis chaque pièce d un bâtiment jusqu au smart grid et à la smart city Au niveau pièce et LOCAL Charges : les équipements applicatifs Room control : Réduire la demande dans les locaux en garantissant confort et efficacité d activité Au niveau site et BATIMENT Charges: les différents locaux Building control : Optimiser leur approvisionnement énergétique et gère les sources d énergie en étant «smart grid ready» Au niveau CAMPUS, et QUARTIER, (smart district) Charges: les différents bâtiments, sites et réseaux District control : Mutualiser production renouvelable, stockage et consommations des sites et réseaux pour gérer effacement de pointe, autoconsommation, optimisation économique Au niveau VILLE et territoires (smart cities) Charges : les différents quartiers et sites City control : optimiser les émissions de CO2, augmenter la résilience des territoires tout en intégrant les autres services (mobilité, transport, santé, sécurité, eaux,. data.) Au niveau réseau régional ou national (smart grid) Charges: sites, villes, territoires Gère protection, stabilité et disponibilité de la grille, équilibre production et consommation, pilote le «demand/response» et les services systèmes Confort et productivité Efficacité et flexibilité énergétiques Optimisation et «à énergie positive» Autonomie et résilience Stabilité, équilibre et disponibilité de l énergie Forum Smart Grids sur l Efficacité Energétique 9 février 2016
3 enjeux principaux pour les écosystèmes énergétiques Résilience (orages et évènements climatiques extrêmes, faiblesse réseau, attentats, charges et process hypersensibles, cyberattaques, etc.) Qualité (stabilité, qualité de l onde, creux de tension) Sécurité (Cyber sécurité, biens et personnes) Balancing (prévisions, «unit commitment») Services système (marché de capacité ou d énergie) Accès à l énergie Durable (environnement Croissance anticipée) Autonomie en ressources (dépendance d approvisionnement, rareté, complexité d approvisionnement) Production locale (ENR électricité et chaleur, biogaz, chauffage urbain, ) Pertes en ligne (autoconsommation) Efficacité et sobriété énergétique Optimisation locale (greener, cheaper,)
Le sens de l histoire : le retour de la décentralisation au service de la résilience, de l optimisation et de l autonomie énergétiques Plus de grands sites de production Rendement et fiabilité accrue Les petites unités de production conduisent à nouveau vers un système plus décentralisé Elargissement des réseaux de distribution et le contrôle de fréquence augmentent la fiabilité Systèmes électriques locaux opérés par des villes/industries Confidential Property of Schneider Electric 3
Maîtrise de la demande : mettre en place la gestion active de l énergie en aval-compteur Demand Response ( DR) Efficacité énergétique (EE) Explicite Implicite EE Active Sobriété EE Passive Capacité/bidding Urgence Incitations externes Contrôle et monitoring Effacements ou Stimulations Délestage sélectif Tarification dynamique Occupancy control Agrégation technique Black out Grilles temporelles CO2 Service and machine control Virtual power plant Stakeholder dashboards Pilotage sur sollicitation extérieure «Bâtiment flexible» Pilotage dans son environnement «Bâtiment efficace»
Pour être «smart grid ready», un bâtiment doit être : intelligent Optimiser la «performance» énergétique du bâtiment en fonction d un critère : kwh, et/ou ses équivalences, CO2, primaire Nécessite d avoir les grilles temporelles de conversion. communicant Fournir à tout instant les informations (P,T,H) des briques de contributions à un marché de flexibilité ( agrégation technique) Nécessite de prédire les consommations et les usages, et les flexibilités sur cette prédiction pilotable collaboratif Exécuter une demande de délestage quantifiée ( P,T) Nécessite de connaître les usages pour minimiser les impacts. Exécuter une demande de brique d énergie ( P,T,H) Anticiper, déstocker, stocker, négocier les services avec pour contrainte de minimiser les impacts négatifs perçus par les bénéficiaires des services, voire en maximisant les aspects positifs Forum Smart Grids sur l Efficacité Energétique 9 février 2016
Le système énergétique du bâtiment Objectifs de la RT Energies kwh/m²/a Eq CO² Eq kwhep Electricité Gaz Fuel Système de mise à disposition par vecteur Tuyaux Gaines Fils Système d usage par local Services énergétiques OCCUPANT Conventionnel ou Confort physique normatif Confort ou psychologique règlementaire Activité efficace pertes Apports BBIO gratuits - TIC Non gaspillage pris en compte CEP fuites Système constructif Meteo conventionnel
Propositions pour le développement de la gestion de la demande aval-compteur 1. Permettre et favoriser l émergence : D une tarification dynamiques de l énergie reflétant le coût réel et incluant les externalités (CO2, pression sur les réseaux, etc.) : c est le driver économique qui fera évoluer les comportements des acteurs D une grille temporelle de contenu carbone des énergies pour amplifier les comportements volontaristes sur la réduction du «carbon footprint» 2. Les futurs référentiels bâtiment (réglementation, étiquette environnementale, labels) doivent intégrer Des exigences à la conception (pilotabilité et notion de «smart grid ready» ou «BEPOS ready») Des exigences en utilisation un indicateur mesurable et vérifiable construit autour du taux d autoconsommation, du taux d autoproduction et éventuellement du taux de mutualisation énergétique locale et des services au réseau rendu par le comportement énergétique réel du bâtiment) Forum Smart Grids sur l Efficacité Energétique 9 février 2016