Optimiser l’utilisation des énergies renouvelables pour des bâtiments plus économes en énergie L’UE a besoin de sources d’énergie renouvelables supplémentaires, mais le soleil et le vent étant imprévisibles, l’écosystème de l’électricité doit évoluer vers plus de flexibilité. L’autonomisation des consommateurs peut jouer un rôle majeur dans la flexibilité des réseaux électriques. Énergie © Marcus Brennenstuhl Les niveaux de consommation d’énergie des bâtiments n’étant pas constants, les réseaux électriques nationaux doivent en permanence répartir l’offre en fonction de cette demande fluctuante, et ce, en toute transparence. Si cette gestion de la charge n’est pas correctement réalisée, il pourrait en résulter une augmentation des coûts, un gaspillage d’énergie ou des pannes d’alimentation. Le recours croissant à des sources d’énergie renouvelables complexifie encore davantage l’offre et la demande. Le stockage de l’énergie électrique n’est pas bien maîtrisé, et les sources renouvelables ne produisent pas un rendement continu et prévisible, par exemple, en l’absence de soleil ou de vent. La demande doit donc être ajustée, car l’offre est difficilement contrôlable. Ce processus est connu sous le nom de réponse à la demande (RD). Il implique de basculer l’utilisation de l’électricité d’une période où la production d’énergie renouvelable est faible à une période où elle est plus importante. La RD présente un grand potentiel pour accroître la flexibilité des réseaux électriques. Exploiter au mieux les sources d’énergie renouvelables Le projet Sim4Blocks, financé par l’UE, a testé la RD au sein de blocs d’immeubles. En se concentrant sur des blocs plutôt que sur des habitations individuelles, le projet a pu étudier davantage de façons d’appliquer la RD, des personnes vivant dans l’habitation aux gestionnaires de réseaux de transport qui assurent la stabilité des systèmes énergétiques. «L’accent a été mis sur le développement de solutions de RD innovantes pour les petits clients résidentiels et commerciaux», a expliqué Wolfram Mollenkopf, coordinateur du projet. «Le projet a appliqué la technologie de gestion de l’énergie décentralisée à l’échelle du bloc d’immeubles pour permettre la RD.» L’équipe du projet Sim4Blocks a testé les systèmes et services de RD sur trois sites pilotes situés en Allemagne, en Espagne et en Suisse. Les sites étaient constitués de blocs d’immeubles très économes en énergie présentant des systèmes énergétiques et des conditions réglementaires différents. Les variations naturelles des sources d’énergie renouvelables ont été prises en compte pour adapter la consommation d’électricité à l’offre. Les sites pilotes suisse et allemand avaient la particularité de disposer d’un réseau de chauffage local alimentant un groupe de bâtiments au moyen de pompes à chaleur décentralisées. L’objectif était d’optimiser le fonctionnement de ces pompes à chaleur en matière de flexibilité des tarifs de l’électricité, de participation aux marchés de l’énergie et d’autoconsommation d’électricité photovoltaïque. Sur le site espagnol, les membres de l’équipe ont pu déterminer la consommation électrique optimale pour les résidents d’un grand complexe d’immeubles résidentiels en utilisant des algorithmes d’apprentissage automatique. Une gestion innovante de l’énergie Les partenaires du projet ont mis au point et testé des prototypes de logiciels, des algorithmes d’optimisation et leurs interfaces correspondantes pour une interaction intuitive avec l’utilisateur, afin de faire fonctionner les pompes à chaleur de manière flexible. Sur le site allemand, ils ont déployé une application permettant d’augmenter l’autoconsommation dans les municipalités. Sur le site espagnol, une seconde application a été créée afin de présenter les économies potentielles pour les résidents tout en les encourageant à contrôler leurs charges électriques. Les résultats ont montré que les pompes à chaleur offrent un énorme potentiel en matière de flexibilité, mais jusqu’à présent, il n’existait aucune interface uniforme. Il est également envisageable de confier la gestion des groupes de pompes à chaleur à un groupement afin de fournir une puissance de réserve négative. Un groupement est une entité commerciale facilitant la coopération entre un gestionnaire de réseau et de petits clients dans le but de négocier l’énergie électrique. Dans l’ensemble, l’acceptation des nouvelles technologies par les résidents était prometteuse, mais des incitations plus importantes seront nécessaires pour stimuler les niveaux de participation. «La mise en œuvre à grande échelle de la gestion de la charge permettra de mieux intégrer une augmentation de la part des énergies renouvelables dans le mix électrique, tout en réduisant les investissements dans l’infrastructure du réseau», conclut Wolfram Mollenkopf. «Une meilleure sensibilisation à la consommation d’énergie et une implication plus forte dans ce domaine au sein des blocs d’immeubles permettront de diminuer le prix de l’électricité et de réduire les frais d’utilisation du réseau.» Mots‑clés Sim4Blocks, énergie, électricité, immeuble, RD, énergie renouvelable, réseau électrique, gestion de la charge, réponse à la demande
