MULTISOL Optimisation des flux électriques dans un bâtiment photovoltaïque Pierre Périchon INES 1/24
Plan de la présentation 1. Introduction 2. Système de gestion de l énergie 3. Résultats 4. Prototype 5. Conclusions
Plan de la présentation 1. Introduction 2. Système de gestion de l énergie 3. Résultats 4. Prototype 5. Conclusions
La consommation électrique et le bâtiment MW Proportion de la consommation d énergie par secteurs en France (2002) Exemple de consommation journalière France RTE [1] Réduire la consommation pendant les pics en prenant en compte le confort de l usager Changement des habitudes et des technologies Le secteur du bâtiment : 43% de la consommation d énergie 23% des gaz à effet de serre
Problématique du réseau et du photovoltaïque 90000 85000 Power demand for utility grid (kw) 80000 75000 70000 65000 60000 0.5 2.5 4.5 6.5 8.5 10.5 12.5 14.5 16.5 18.5 20.5 22.5
Problématique du réseau et du photovoltaïque 90000 Power demand for utility grid (kw) 85000 80000 75000 70000 65000 10% de photovoltaïque 60000 0.5 2.5 4.5 6.5 8.5 10.5 12.5 14.5 16.5 18.5 20.5 22.5
Problématique du réseau et du photovoltaïque 90000 Power demand for utility grid (kw) 85000 80000 75000 70000 65000 20% de photovoltaïque 60000 0.5 2.5 4.5 6.5 8.5 10.5 12.5 14.5 16.5 18.5 20.5 22.5
Problématique du réseau et du photovoltaïque 90000 Nécessité d un système de gestion de l énergie Power demand for utility grid (kw) 85000 80000 75000 70000 65000 60000 30% de photovoltaïque 0.5 2.5 4.5 6.5 8.5 10.5 12.5 14.5 16.5 18.5 20.5 22.5 Un fort niveau de pénétration du photovoltaïque génère de nouvelles contraintes Le pic de consommation du soir demeure!
La gestion d énergie dans le bâtiment Flux d information Multisol Système de gestion de l énergie du bâtiment Flux d énergie Smart grid Flux d information Flux d énergie Coordonner la consommation et la production de l énergie électrique Enjeux pour le fournisseur d énergie Réduction des pics de consommation, de leur impact environnemental et de leur coût Optimiser la production avec une meilleure anticipation de la demande Opportunité pour le consommateur Utilisation de la production locale d énergie Préservation du confort tout en intégrant les contraintes de ressources et d environnement
Plan de la présentation 1. Introduction 2. Fonctionnement de Multisol 3. Résultats 4. Prototype 5. Conclusions
Degrés de liberté pour la gestion d énergie Puissance Puissance Temps Temps Modulable Décalables Types de charges Differable Stockage Puissance Puissance Puissance Stockage Temps Temps Temps
Critères d optimisation J 1 Financier Tarif achat de l énergie Tarif de vente de l énergie J 2 Confort Thermique Services disponibles J 3 Environnement Emissions de CO 2 Usager Système local de gestion de l énergie
Superviseur Multisol Energie Informations externes Prévision météo Tarifs énergie/signaux gestion du réseau Dégrés de liberté Temps Modulable Interruptible Shiftable Energie Accumulable Temps Mise en équations y( k + 1) = F1 x( k) + F2u ( k) + F3δ ( k) + F4 z( k) + F5 u( k) M (1 δ ( k) ) u( k) ò+ ( m ò) δ ( k) z( k) M δ ( k) z( k) m δ ( k) z( k) u( k) m(1 δ ( k) ) z( k) u( k) M (1 δ ( k) ) Energie Energie Energie Accumulation Temps Temps Temps 1/57 Paramétrages utilisateur Confort Coût Environnement Solveur Solution optimale Pilotage
Plan de la présentation 1. Introduction 2. Système de gestion de l énergie 3. Résultats 4. Prototype 5. Conclusions
Scénario1 : valorisation optimale locale PV Production PV revendue au réseau Sans Multisol Température du bâtiment Optimisation de l utilisation locale du PV Avec Multisol Température du bâtiment
Scénario1 : valorisation optimale locale PV Tarif Allemand sur l autoconsommation Gain financier apporté par Multisol et l autoconsommation du PV
Scénario2 : réduction des pics de consommation Décalage de la consommation par Multisol
Plan de la présentation 1. Introduction 2. Système de gestion de l énergie 3. Résultats 4. Prototype 5. Conclusions
Architecture globale du prototype Multisol
Prototype Multisol de gestion de l énergie Convertisseur batteries Réseau Optimiseur Convertisseur solaire «Simulateur de vie» Tableau électrique du prototype Cartes de mesures et de traitement local
Plan de la présentation 1. Introduction 2. Système de gestion de l énergie 3. Résultats 4. Prototype 5. Conclusions
Conclusions Le concept Multisol fonctionne! Mais il reste du travail rendre le système plug & play améliorer la prévision des besoins Local EMS + - Les applications potentielles valorisation locale du PV réduction des pics de consommation gestion des futurs véhicules électriques Les perspectives suite des travaux de recherche dans le projet Réactivhome (ANR2009) valorisation rapide des résultats obtenus à travers la StartUp Vesta-System