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Autonomous Management System Developed for Building and District Levels

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Gérer l'utilisation d'énergie en ville

Une équipe de l'UE a développé un système pour optimiser la consommation d'énergie des bâtiments simples, de groupes de bâtiments et de quartiers entiers. Les algorithmes du système contrôlent le flux et la production de chaleur et d'électricité et il a été constaté qu'ils permettaient d'effectuer des économies significatives.

Changement climatique et Environnement

Les villes couvrent seulement 2 % de la surface de la Terre, et sont pourtant responsables de 80 % des émissions de gaz à effet de serre. La réduction et la gestion intégrées de la consommation d'énergie à l'échelle des villes seront un aspect clé de la réduction globale de la pollution au CO2. Le projet AMBASSADOR (Autonomous management system developed for building and district levels), financé par l'UE, a développé un système pour gérer la consommation d'énergie de manière optimale. Le système a été conçu pour contrôler à la fois la consommation en chauffage et en électricité de bâtiments individuels, d'ensembles de bâtiments et de quartiers urbains entiers. Le système fonctionne par gestion des flux d'énergie et également par prévision et maîtrise de la consommation et de la production d'énergie. Il a été imaginé pour que les entreprises particulières soient capables de donner la priorité à la réduction des coûts, à la réduction des émissions de CO2 et diverses autres options et combinaisons. Le système DEMIS (District Energy Management and Information System) est essentiel dans le dispositif. L'unité reçoit des informations d'autres systèmes de contrôle et interagit avec ces derniers pour optimiser les coûts et la consommation d'énergie. Après avoir planifié l'architecture initiale et défini les objectifs, l'équipe a mis en œuvre un système prototype sur trois sites de démonstration. À l'aide des outils développés dans le cadre du projet, les chercheurs ont simulé et testé divers modèles simples et complexes. L'équipe a développé des algorithmes qui permettent un contrôle prédictif de bâtiments ou d'un quartier. Les tests ont montré qu'il est possible d'optimiser l'énergie au sein d'un quartier. Des campus ont pu être gérés avec succès à l'aide de contrôleurs centralisés, tandis que l'équipe a utilisé une optimisation distribuée pour contrôler des quartiers contenant plusieurs organisations. Pour la dernière méthode, les chercheurs ont testé la décomposition primale et duale. Les résultats ont montré des économiques substantielles au niveau du quartier. Au niveau du bâtiment, les économies allaient de 10 à 40 %, avec une moyenne de 28 %. Les algorithmes de l'équipe pour le chauffage de quartiers ont permis une réduction de 20 % de la consommation de gaz. De manière similaire, les algorithmes du projet ont permis de réduire les coûts dans les quartiers à organisations multiples entre 10 et 20 %. Le système a également démontré une capacité d'optimiser l'autoconsommation d'énergie renouvelable locale tout en limitant la consommation de pic. Les chercheurs ont démontré la capacité du système à définir un calendrier de charge optimal pour une flotte de véhicules électriques. L'équipe a ensuite détaillé des recommandations pour aider à la mise en œuvre du déploiement futur de quartiers intelligents. En conséquence, les technologies d'optimisation du projet contribueront à la réduction des coûts et des émissions de CO2.

Mots‑clés

Consommation d'énergie, bâtiments, AMBASSADOR, système de gestion autonome, quartiers urbains

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Progrès scientifiques
Changement climatique et Environnement

7 Novembre 2022