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La gestion technique se raccorde au smart grid

Jean-Charles Guézel |  le 26/04/2013  |  TravailSmart GridParisFrance entière

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Flexibilité énergétique -

L’équilibrage en temps réel du réseau électrique va reposer sur la participation active des bâtiments résidentiels et tertiaires qui vont devoir moduler leur consommation. Un défi pour la gestion technique.

«La GTB, c’est terminé ! », lance Serge Le Men, président de l’association SBA (Smart Building Alliance). Une disparition qui n’émeut pas vraiment ce spécialiste de l’automatisation des bâtiments. « Ce qui va se passer, c’est que le lot ‘‘ gestion technique du bâtiment ’’ (GTB) va devenir le lot smart sans que les bureaux d’études techniques aient le temps de dire ouf ! » Par smart, Serge Le Men entend intelligence du bâtiment, formule déjà ancienne mais qui s’inscrit à présent dans un contexte élargi, celui du quartier, de la ville et de ses infrastructures énergétiques.

Jusqu’à présent en effet, la GTB avait pour seule vocation le pilotage des bâtiments : elle ne se préoccupait pas des événements extérieurs. Avec le développement des productions éoliennes et photovoltaïques (variables d’une minute à l’autre) et les risques de déséquilibre offre/demande qui en résultent sur le réseau EDF, ce dernier exige chaque année un peu plus de doigté pour éviter les situations de black-out. Un doigté synonyme d’intelligence non seulement sur ce réseau, rebaptisé alors smart grid, mais aussi chez les consommateurs et, par conséquent, dans les GTB.
« Le bâtiment représente 60 % de la consommation électrique nationale. Pour qu’il s’intègre au smart grid et entre dans le système de l’effacement, c’est-à-dire de baisse ou de suppression de la puissance consommée suite à une sollicitation extérieure (demand response), il faut le rendre pilotable », explique Marc Petit, professeur à Supélec. Et de citer les principales cibles visées par cet effacement : les postes chauffage, ventilation et climatisation. Dans tous les cas, il va falloir installer des équipements de contrôle-commande adaptés, des sous-compteurs communicants, des capteurs, des réseaux, et surtout analyser la flexibilité énergétique des bâtiments - quelle puissance effaçable et pendant combien de temps. Voire optimiser cette flexibilité dès le début des projets en jouant sur l’inertie thermique, la production locale d’énergie et la capacité de stockage.

Problèmes de communication

« L’idée est de consommer mieux, c’est-à-dire au bon moment, en modulant ce qui peut l’être sans créer d’inconfort pour les occupants », résume Joris Gaudion, directeur Solutions smart buildings & écoquartiers de Schneider Electric. En moyenne, cette flexibilité serait de 10 à 20 % de la puissance souscrite dans le tertiaire, soit 100 kW environ par tranche de 10 000 m² dans le tertiaire. Une puissance sans commune mesure avec celle des gros industriels et qui oblige donc les immeubles à se regrouper et à dialoguer - on parle alors d’agrégation - pour atteindre et garantir à l’instant « T » les 5 ou 10 MW à partir desquels la capacité d’effacement commence à présenter une réelle valeur commerciale pour l’agrégateur (Voltalis, Energy Pool en France) ou l’opérateur. « Chez Schneider, nous avons au catalogue une GTB et une plate-forme d’agrégation technique qui sont compatibles de façon native », précise Joris Gaudion. Dans ce cas, le dialogue est immédiat et on peut donc parler de GTB « smart grid ready ».
La communication n’est toutefois pas toujours aussi simple. « Quand la GTB est ancienne et/ou basée sur des protocoles propriétaires et malgré le fait qu’elle puisse (éventuellement) être sur IP, l’accès au smart grid nécessite une migration du système vers des protocoles ouverts afin de s’y connecter, car IP ne résout pas tout », constate Teddy Caroni, directeur marketing du fournisseur de matériels B.tib. De l’avis général, la contribution du bâtiment au smart grid n’est d’ailleurs pas tant un défi en termes de matériels à installer que de données à transmettre, à harmoniser et surtout à traiter. C’est aussi ce qui ressort des expérimentations présentées dans ce dossier.

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PHOTO - 719481.BR.jpg - © NEWRON SYSTEM
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PHOTO - 719482.BR.jpg - © G-SCOP
Serge Le Men, président de l’association SBA (Smart Building Alliance)

Le smart grid, c’est à terme la même révolution qu’Internet mais pour l’énergie. Le problème aujourd’hui, c’est le manque d’interopérabilité des données caractérisant les bâtiments. La GTB (gestion technique du bâtiment) en particulier nage dans un véritable capharnaüm de protocoles ! Pour ne rien arranger, il y a aussi un manque d’unité dans les expérimentations territoriales, ainsi qu’une absence de structuration entre les initiatives des services de l’Etat, les organisations industrielles et les industriels eux-mêmes, selon qu’ils appartiennent au monde des automatismes, des télécommunications ou de l’énergie. La SBA, créée il y a un an, a l’ambition de fédérer tous ces acteurs en devenant un guichet de solutions interopérables pour les maîtres d’ouvrage. Parmi nos premières actions, il y aura la publication d’un livre blanc et la sortie de labels sur l’interopérabilité.

« Le consommateur doit devenir acteur du système » Vous travaillez sur l’intelligence énergétique des bâtiments. Quelles sont les principales pistes actuellement ?

Le terrain est déjà bien balisé dans le tertiaire dans la mesure où les gestionnaires ont une bonne vision des activités en cours ou à venir. Le champ de recherches est en fait plus vaste dans le résidentiel, où les paramètres qui nous intéressent sont très variables. C’est un sujet que nous avons creusé dans le cadre du projet Canopéa, présenté au Solar Decathlon. Le démonstrateur a été équipé de quelque 150 capteurs et d’un optimiseur doté d’un modèle numérique de l’ouvrage et chargé d’élaborer la meilleure stratégie possible en fonction des informations recueillies.

L’occupant aura-t-il une marge de manœuvre ?

Tout à fait. De même qu’il y a le Web 2.0, il faut qu’il y ait l’Energie 2.0. L’idée est de rendre les consommateurs acteurs du système et, pour cela, ils doivent comprendre ce qui se passe grâce à des interfaces aussi ergonomiques que possible. Mais les défis les plus complexes à relever sont sans doute ceux du traitement de l’information et surtout de la modélisation des ouvrages. Aujourd’hui, il apparaît plus pertinent de réaliser les calculs anticipatifs et correctifs dans une machine virtuelle hébergée dans un data center que sur un ordinateur personnel, ne serait-ce que pour des raisons d’efficacité énergétique.

Et pour ce qui concerne la modélisation ?

C’est le grand sujet. Aujourd’hui, le coût de l’énergie n’est pas encore assez élevé pour justifier les investissements qu’il faudrait consentir pour modéliser les logements à la main. Grâce à des mesures, et donc à des capteurs, il est toutefois envisageable d’automatiser cette modélisation pas à pas, au fur et à mesure que les informations entrent dans le modèle. Pour autant, il n’est pas réaliste de faire appel à 150 capteurs comme c’était le cas pour Canopéa. C’est pourquoi nous essayons aujourd’hui de rendre cette étape réalisable avec quelques capteurs seulement, une dizaine par exemple. Nous n’en sommes qu’au début.

Lexique

Smart grid : réseau électrique intelligent.Cloud computing : informatique mutualisée en ligne. Ce modèle recouvre les concepts de Saas (logiciel en tant que service) et de DaaS (données en tant que service).
Effacement : réduction temporaire de la consommation électrique contre rétribution. Inversement, une hausse de consommation peut être rétribuée en cas de surproduction.
GTB (gestion technique du bâtiment) : supervision et contrôle des équipements dans le tertiaire.
Linky : compteur communicant d’ERDF.

Pour en savoir plus : Les Rencontres du bâtiment intelligent le 24 mai 2013 à la Cité de l’architecture et du patrimoine du palais de Chaillot à Paris. Congrès SG Paris du 4 au 6 juin 2013 au Cnit de Paris-La Défense.

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