Performance énergétique

Spécial numérique – Du smart building au smart grid

Les réseaux électriques intelligents (smart grids) vont faire le lien entre les bâtiments intelligents (smart buildings) et les villes intelligentes (smart cities). Au cœur de cette révolution : les échanges de données numériques du bâtiment.

Réglementation thermique 2012, efficacité énergétique passive, efficacité énergétique active… : « Nous pensons que tous ces efforts auront des effets positifs mais limités [pour lutter contre les émissions de CO2, NDLR] s’ils ne sont pas intégrés dans un système global. A l’heure actuelle, chaque bâtiment a son propre système et reste encore trop isolé des autres. Pour que l’efficacité énergétique soit optimale, elle doit s’opérer dans un environnement smart grid où les systèmes sont interopérables et les bâtiments communicants. » Tout est dit. Selon le manifeste « Des bâtiments intelligents pour des territoires responsables et durables », publié par la « Smart buildings alliance (SBA) », les réseaux électriques intelligents (smart grids) auraient ainsi vocation à servir de squelette aux villes intelligentes de demain (smart cities) qui seront elles-mêmes constituées de bâtiments intelligents (smart buildings). Et si ce programme est possible, c’est grâce à l’arrivée massive des technologies numériques dans le bâtiment.

« Ce phénomène bouleverse les métiers traditionnels et rend nécessaire une montée en compétence de toute la filière à travers des plans de formation », constate Emmanuel François, vice-président de la SBA. Déjà, on voit apparaître le métier d’AMO smart grid pour faciliter l’analyse des besoins et garantir la cohérence et l’interopérabilité des systèmes déployés. Car le problème aujourd’hui n’est pas tant de faire appel à des technologies nouvelles que de savoir comment faire parler les bâtiments, de définir un langage commun. D’où le projet de la SBA d’instaurer deux labels qualité, « Ready to grid » et « Ready to services », censés garantir cette interopérabilité et le bon déroulement de scénarios tels que l’effacement énergétique.

 

Un projet pilote à Issy-les-Moulineaux

 

Si l’on veut se faire une idée de ce à quoi pourraient ressembler des bâtiments smart grid ready, il suffit de se rendre à Issy-les-Moulineaux (Hauts-de-Seine) où se construit actuellement l’un des premiers réseaux d’énergie intelligents à l’échelle d’un quartier. Concernant (à terme) 2 000 logements (5 000 habitants) et 160 000 m2 de bureaux (10 000 employés), « le projet Issygrid doit permettre à la ville, aux habitants et aux entreprises de réaliser des économies d’énergie grâce à l’effacement et au stockage, et aussi de lisser les pointes de consommation électrique pour améliorer l’équilibre général du réseau », explique Guillaume Parisot, directeur Innovation de Bouygues Immobilier, le pilote du programme. Les immeubles tertiaires Galeo, siège de Bouygues Immobilier, et Sequana, occupé par Bouygues Telecom, ont ainsi été rendus smart grid ready grâce à des équipements d’aide au pilotage livrés par Schneider Electric.

« Durant l’été 2013, ces dispositifs d’effacement de consommation ont permis d’économiser environ 500 kWh de climatisation sur la seule journée du 29 juillet en rafraîchissant les bureaux avec du froid produit et stocké au cours de la nuit précédente », indique Guillaume Parisot. Un système capable également de gérer la recharge de batteries de véhicules électriques en fonction de l’état du réseau électrique et du planning de réservation des utilisateurs.

Pour les promoteurs du bâtiment smart grid ready, ce dernier doit être optimisé d’un point de vue énergétique, flexible, communicant mais surtout pilotable, c’est-à-dire à même de répondre à une demande de baisse – ou au contraire de hausse – de la puissance consommée, en agissant sur les postes CVC (chauffage-ventilation-climatisation), l’éclairage ou en faisant appel à un système de stockage d’électricité pour décaler dans le temps les appels de courant. « Pour que tout se passe bien, la réactivité de la régulation est un point essentiel », témoigne Édouard Céreuil, responsable du service Energies au Syndicat départemental d’énergies du Morbihan, lequel expérimente un réseau baptisé Kergrid à l’échelle de son nouveau siège de Vannes.

Le projet qui mise sur l’installation de batteries très performantes, de type lithium-ion, tout comme celles du programme Nice Grid.

Conduit par ErDF, ce pilote vise à explorer les possibilités de fonctionnement en autonomie énergétique (îlotage) pour une ville, en l’occurrence celle de Carros (Alpes-Maritimes), en s’appuyant à la fois sur l’effacement énergétique des bâtiments qui la constituent et sur le stockage d’énergie. Les demandes d’effacement ainsi que les ordres de stockage et d’ajustement du réseau émanent d’une plate-forme logicielle, le Network Energy Management (NEM), installée dans un poste de contrôle à Toulon (Var). Point névralgique des smart grids, la bonne transmission des informations qui seront à terme relayées chez les particuliers, via le compteur intelligent Linky (2 500 prévus à Carros), devrait par ailleurs bénéficier d’ici quelques années des avancées du projet SoGrid mené à Toulouse par ErDF et STMicroelectronics. L’objectif est de développer une chaîne de communication de données numériques en « Full CPL » (courants porteurs en ligne) plus performante que l’actuelle et, dans la foulée, la faire reconnaître comme un standard international dans le domaine des réseaux électriques intelligents.

 

Voir la vidéo de présentation du smart grid Vendée sur : goo.gl/7uXf1W

 

Focus

« Les bâtiments smart grid ready pas plus coûteux qu'avec la GTB » - Laurent Schmitt, vice-président smart grid d'Alstom Grid

La généralisation des smart grids apparaît comme une évidence au plan technique. Mais qu’en est-il au plan économique ?

En optimisant l’exploitation des réseaux, les smart grids engendreront de substantielles économies financières, notamment en évitant de modifier trop lourdement les infrastructures électriques ou d’en construire de nouvelles uniquement pour supporter les périodes de pointe électrique.

Ils auront pourtant un coût ?

Si l’on s’y prend bien, les bâtiments smart grid ready ne seront pas plus coûteux que les bâtiments actuels équipés d’une gestion technique (GTB).

Ce qui change, c’est le volume de données échangées avec l’extérieur. L’essentiel est donc de se mettre d’accord sur un protocole de communication, une interface qui serait reconnue par tous les acteurs. Au sein de la Commission électrotechnique internationale (IEC), c’est la tâche à laquelle s’est attelé le groupe de travail 21 du comité technique 57.

Où en est-on aujourd’hui en termes de standards ?

Actuellement, c’est l’Open ADR (Automated Demand Response) 2.0 qui semble avoir vocation à jouer ce rôle de standard. Bien que d’origine américaine, il devrait également s’imposer en Europe. La Chine, en revanche, tient à se démarquer en développant ses propres normes.

 

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