Un logiciel intelligent pour un chauffage plus durable
Les systèmes DHC existent depuis les Romains, mais les DHC modernes distribuent généralement la chaleur depuis des centrales électriques pour chauffer ou rafraîchir les maisons, les appartements et les immeubles urbains. Ces systèmes diffèrent dans leurs méthodes, leur efficacité et leur efficience, et ils ne sont pas optimisés pour être rentables ou ils ne répondent pas aux besoins des utilisateurs finaux. Le projet OPTi entendait accroître l’efficience et économiser l’énergie des systèmes DHC tout en réduisant les coûts liés aux infrastructures et aux équipements. L’initiative a ciblé l’efficience en termes d’intérêts économiques, de réduction des pointes de charge et de confort pour les utilisateurs finaux. «Le projet OPTi entendait rendre l’énergie thermique disponible au bon endroit, au bon moment et dans la bonne quantité, tout en évitant de grands investissements dans de nouveaux équipements», explique le professeur Wolfgang Birk, coordinateur d’OPTi. «En optimisant les systèmes actuels avec des approches de contrôle intelligent, nous pouvons économiser de l’énergie, éviter d’utiliser des sources d’énergie néfastes pour l’environnement et continuer à répondre aux demandes en énergie des utilisateurs finaux.» Créer et tester un cadre pour le DHC Les chercheurs d’OPTi ont mis au point le cadre OPTi, un ensemble d’outils logiciels qui permet aux gestionnaires et aux concepteurs de DHC de modéliser, d’analyser et de contrôler les systèmes DHC actuels et prévus. Ensemble, ces outils contribueront à améliorer la conception des systèmes DHC et à mieux contrôler les systèmes actuels. L’initiative a débuté par une enquête et un examen approfondis de l’état de la technique des systèmes DHC, et huit cas d’utilisation ont été décrits en détail. Grâce à ces informations, OPTi a identifié cinq indicateurs clés de performance que les chercheurs ont utilisés pour évaluer leurs efforts à fournir pour le reste du projet. Ils ont également défini les exigences fonctionnelles et non fonctionnelles pour leur cadre. Un des principaux éléments du cadre est l’environnement virtuel OPTi-Sim, auquel les chercheurs ont recouru pour tester et modéliser différentes approches destinées à optimiser les systèmes DHC. Avec OPTi-Sim, ils ont pu expérimenter de nouvelles méthodes et approches sans entraîner des coûts considérables de matériel ou sans interférer avec les systèmes existants. L’environnement virtuel sert également à quelques entreprises DHC qui testent de nouvelles méthodes. «Un outil important mis au point consiste en une virtualisation des systèmes de chauffage et de refroidissement urbains existants dans un environnement de simulation qui nous permet d’étudier le système actuel et sa version améliorée, dans un environnement sûr», note le professeur Birk. «Nous avons été en mesure de tester des approches plus radicales, que personne n’oserait entreprendre dans la réalité.» Un autre aspect du cadre OPTi est son outil de prévision, qui a été testé par plusieurs entreprises partenaires. IBM utilise désormais cette approche de prévision dans le cadre des services proposés aux entreprises de services publics d’Europe. OPTi a également développé un système appelé Virtual Knob qui confère aux utilisateurs un contrôle sur leur confort thermique et l’a testé dans un grand immeuble de bureaux en Suède. En outre, le projet a engendré un meilleur système de réponse à la demande. La réponse à la demande fait référence aux changements dans la consommation d’électricité ou de chauffage des utilisateurs finaux, et peut être gérée par des systèmes de réponse à la demande comme des compteurs électriques intelligents ou des mesures de délestage des charges. Faire avancer le cadre OPTi a largement diffusé ses résultats et ses découvertes à l’aide de matériel promotionnel du projet, d’un site web consacré au projet et d’activités de diffusion, y compris des discussions, des visites, des publications et des événements organisés par le secteur. De plus, un atelier s’est tenu à Sydney dans le cadre de la conférence SmartGridComm 2016 de l’IEEE. Birk explique que la majorité des outils élaborés pendant le projet OPTi ont désormais une utilisation commerciale grâce aux partenariats industriels mis en place au cours du projet. «Nos partenaires Luleå Energi AB et Sampol planifient actuellement la mise en œuvre de quelques outils élaborés durant le projet OPTi», ajoute-t-il. «Tous nos partenaires du secteur exploitent déjà les résultats dans leur propre branche, tandis que nous débattons avec les parties prenantes pour mettre quelques-uns de ces outils sur le marché.» De plus, les innovations et les travaux universitaires du projet auront leur utilité. «De nouveaux projets de recherche ont déjà débuté afin d’approfondir les résultats obtenus et d’améliorer leurs capacités», poursuit le professeur, avant d’ajouter: «Par exemple, un nouveau projet aborde actuellement certaines limites d’OPTi-Sim.»
Mots‑clés
OPTi, DHC, énergie, chauffage et refroidissement urbains, OPTi-Sim, thermique
