Architecture Technique Réseaux intelligents

Des données à tous les étages

Le transport d’eau et d’énergie repose de plus de plus sur des technologies numériques. Mais le bâtiment reste à l’écart de cette dynamique.

Chez le profane, l’appellation de réseaux intelligents, ou smart grids en anglais, ne manque pas de provoquer un froncement de sourcil perplexe. Les gestionnaires des infrastructures de transport d’eau ou d’énergie n’avaient-ils pas déjà recours à des formes d’intelligence artificielle? «Je n’ai jamais connu un réseau d’eau sans automates ou centres de contrôle, confirme Pierre Andrade, directeur général adjoint de Suez Environnement Eau France. Cependant, depuis quelques années, l’accélération des technologies de l’information et de la communication ouvre de nouvelles perspectives.» En effet, les progrès de l’informatique ont entraîné une baisse des coûts des capacités de stockage et de calcul. La collecte et l’analyse des données à tous les échelons du réseau gagnent une pertinence économique inédite. «Auparavant, pour chaque foyer, nous disposions d’un relevé de consommation par an. Aujourd’hui, un compteur communicant envoie 24index par jour», note PierreAndrade.

Manque de modèles économiques pour le bâtiment.

Grâce à ces connaissances, le pilotage devient plus sophistiqué, plus intelligent. Les opérations de maintenance préventive sont mieux ciblées, les pertes en ressources mieux identifiées, et les scénarios de crise mieux conçus. En outre, une meilleure gestion peut éviter des surdimensionnements d’installation parfois coûteux. Pourquoi construire six bassins de rétention pour les eaux de pluie, si trois équipés de capteurs suffisent ? Les réseaux intelligents connaissent une croissance rapide à tous les niveaux, sauf dans l’enceinte du bâtiment. « Pour l’électricité, les équipements existent, mais les modèles économiques manquent encore », analyse Michel Béna, directeur Smart Grids de Réseau de transport d’électricité (RTE). Le faible prix du kWh et l’inefficacité du marché du carbone n’encouragent pas la croissance de cette technologie dans le bâtiment. Le développement d’un marché d’effacement, similaire à ceux qui existent dans l’industrie, pourrait constituer un levier de financement. Concrètement, des entreprises acceptent des coupures d’alimentation en échange d’une rémunération. « Cependant, le contrôle à distance soulève des questions d’ordre comportemental. Un réseau intelligent étendu au bâtiment intervient directement dans un lieu de vie, une sphère privée. Les habitants sont-ils prêts à l’accepter ? », s’interroge Michel Béna.

Une vitrine francilienne.

Si l’existant renâcle, les nouveaux projets urbains ont bien intégré ces nouveaux enjeux. Le futur campus de Paris-Saclay (Essonne) ambitionne de réunir chaleur et électricité intelligentes. Le réseau de chaleur et de froid comprendra un central géothermique et, plus original, des pompes à chaleur réversible au pied de chaque édifice. « Le territoire accueillera des bâtiments aux besoins très variés. Notre idée est de mettre à profit les besoins en froid de certains pour chauffer les autres », explique Guillaume Pasquier, directeur général délégué de l’Etablissement public Paris-Saclay (EPPS), en charge du projet. L’ensemble du campus sera donc équipé avec un matériel adapté aux exigences d’un réseau intelligent. « Nous souhaitons utiliser également ce réseau comme un outil de recherche collaboratif. Les entreprises qui s’implantent sur le site sont attirées par la possibilité de nouer des partenariats. Elles pourront travailler en collaboration avec les laboratoires universitaires environnants », ajoute le directeur. Le premier raccordement au réseau de chaleur est prévu à l’horizon 2017 et le transfert de compétence à la collectivité en 2021. 

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Réseaux d’eau - Un centre de pilotage mondial

Pour les entreprises, la possibilité de rassembler les compétences d’ingénierie est un autre avantage majeur des réseaux intelligents. En mars dernier, Suez Environnement a inauguré son Smart Operation Center, au Pecq (Yvelines). Ce centre de pilotage réceptionne et analyse l’ensemble des données de ses réseaux d’eau envoyées depuis les capteurs et les compteurs communicants du groupe dans le monde. En outre, il contrôle en permanence l’ensemble des serveurs dédiés à ces applications. « Nous possédons 4 millions de compteurs communicants en Europe. Ces équipements génèrent des centaines de millions de données. Aujourd’hui, nous devons être en mesure de les stocker et de détecter les anomalies », explique Pierre Andrade, directeur général adjoint de Suez Environnement Eau France. Trier toutes ces informations requiert des compétences poussées en informatique. Des experts encore rares, qu’il est plus efficace de rassembler sur un site. Après la transmission d’informations, le prochain chantier de Suez Environnement concernera l’énergie. A cette fin, le groupe a acquis en septembre 2014 l’entreprise néo-zélandaise Derceto, spécialisée dans les services de performances énergétiques adaptés aux réseaux d’eau.

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Transport d’électricité - Une zone d’activité à la pointe

Depuis 2009, la Société de construction de lignes électriques – Systèmes pour le ferroviaire et l’énergie (SCLE SFE) aménage brique par brique un réseau intelligent à l’échelle de son siège toulousain. Dans un périmètre de 1,5 ha, elle a accumulé différentes sources d’énergie, associées à des batteries lithium-ion et des volants d’inertie. Une connexion en courant continu assure la liaison entre les différents systèmes et les quatre bâtiments de la zone. Un centre de pilotage supervise l’ensemble. Une vitrine idéale pour cette filiale de Cofely Ineo qui opère dans le contrôle numérique des infrastructures électriques et la signalisation ferroviaire. « Trois projets sont implantés sur le site : Smart ZAE, Hysol et Batt’nr. L’ensemble a été baptisé Smart Grid Experience. L’un de nos objectifs est de concevoir des stratégies de pilotage en fonction des cours du marché », précise Jean-François Revel, directeur délégué et gérant de SCLE SFE.
Aujourd’hui, l’entreprise consomme 50 % de sa production d’électricité, et a réduit de 20 % ses besoins. Le reste est injecté dans le réseau. « Nous ne sommes pas encore à 100 % de nos capacités », souligne Jean-François Revel. Cependant, les demandes de devis pour des installations similaires commencent à arriver. Le chantier ne s’arrêtera pas là : les bâtiments accueilleront bientôt des éoliennes verticales, destinées au milieu urbain. « Un autre point intéressant sera d’observer le vieillissement des équipements et d’analyser comment celui-ci affecte nos modèles de gestion », indique le directeur. Il ne reste plus que quelques années à patienter.

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« Intégrer les énergies renouvelables requiert de la flexibilité »

« Depuis 2009, l’Ademe soutient l’avancée des réseaux électriques intelligents. Au total, nous avons financé 16 projets de démonstrateurs pour un budget de 87 millions d’euros. Ces fonds ont entraîné 325 millions d’euros d’investissements privés. Notre action s’organise autour de trois axes principaux. Tout d’abord, l’intégration du solaire photovoltaïque et de l’éolien requiert une plus grande flexibilité du réseau. Les opérateurs doivent disposer d’outils de pilotage adaptés à cette nouvelle conjoncture. Ensuite, le développement de la maîtrise de l’énergie se fonde sur une sensibilisation accrue du consommateur, et une réflexion autour de la gestion des grilles tarifaires. Enfin, des projets visent à anticiper l’émergence de nouveaux usages énergivores. Le déploiement de bornes de recharge pour les véhicules, par exemple, pourrait se révéler très coûteux sans la prise en compte de certains paramètres. »

David Marchal, adjoint au chef de service Réseaux et Energies renouvelables de l’Ademe.

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