I – Les Smart building comme source de flexibilité pour soutenir les réseaux électriques
La transition énergétique implique un changement dans la manière dont nous opérons le système électrique. La connexion croissante des sources d’énergie renouvelables distribuées exige que le réseau électrique fasse face à des sources d’énergie imprévisibles et distribuables. Entre-temps, l’électrification de domaines tels que le transport et le chauffage engendre une pression croissante sur le réseau électrique. Par conséquent, équilibrer une production fluctuante avec un profil de demande plus complexe devient un défi. Cela nécessite d’être plus flexible dans la façon dont nous produisons et consommons l’électricité, ce qui se traduit, du côté de la demande, à l’habilité des consommateurs d’énergie, tels que les smart building, à réduire ou augmenter leur consommation d’électricité sur demande.
II –Concevoir une solution pour une production et consommation flexible de l’électricité.
- Les projets européens comme vecteur de R&I
La Commission Européenne supporte la recherche et innovation dans la flexibilité grâce au programme Horizon 2020. Le projet Interconnect, fondé par le programme H2020, a pour but de connecter des maisons, des bâtiments et des grids interopérables. Le projet rassemble 50 industriels européens et des partenaires académique provenant de 11 pays pour développer et démontrer des solutions avancées pour connecter les maisons et bâtiments digitaux au secteur de l’électricité. Ces solutions sont démontrées sur 7 sites pilotes à travers l’Europe.
- Les cas d’usages d’Interconnect comme vecteur de conception
Les fonctionnalités des sites pilotes d’Interconnect sont décrites en utilisant des cas d’usage. Un cas d’usage est la spécification d’un ensemble d’actions effectuées par un système, qui produit un résultat observable. Chaque cas d’usage identifie les acteurs jouant des rôles dans le cas d’usage. Les cas d’usages sont décrits en fonction de leur niveau d’abstraction technologique et de leur granularité, soit en tant que cas d’usage de haut niveau (HLUC), soit en tant que cas d’usage primaire (PUC).
Un HLUC décrit une exigence générale, une idée ou un concept indépendamment d’une réalisation technique spécifique comme une solution architecturale. Un PUC décrit en détail une fonctionnalité technique d’une partie spécifique d’un HLUC.
Trialog a piloté la spécification des cas d’usage d’InterConnect en fournissant une méthodologie et un soutien à tous les partenaires du projet sur la manière d’harmoniser la spécification de leurs cas d’usage selon la norme IEC 62559. Un rapport final détaillant le processus de spécification et les cas d’usage des sept pilotes a été publié. Ce rapport souligne également les similitudes entre les pilotes d’Interconnect. Il a notamment établi certains objectifs populaires et leur implémentation technique dans les pilotes :
Figure 1 : Mapping entre les objectifs des cas d’utilisation et les solutions techniques implémentés
Par exemple, pour parvenir à l’engagement du consommateur, le pilote grec implémente les opérations de gestion de système d’énergie, les interfaces utilisateur pour le contrôle du système et le suivi en temps réel comme solutions techniques. L’objectif est de donner aux consommateurs la possibilité de contrôler les émissions de CO2 résultant de leur consommation d’énergie et, par conséquent, de transformer leur résidence en smart home économe en énergie.
De plus, Trialog est impliqué dans le pilote français d’Interconnect, basé à Toulon. Trialog apporte une solution de gestion de la flexibilité pour la recharge des véhicules électriques. Cette solution, nommée Trialog EV Management System (T-EMS), gère le processus de recharge des véhicules électriques en prenant en compte les préférences de l’utilisateur, la production locale d’énergie renouvelable et l’état du réseau afin d’atténuer l’impact des véhicules électriques sur le réseau électrique.
Figure 2 : Aperçu de l’architecture de T-EMS
- Une architecture de référence comme solution interopérable
Afin d’implémenter ces cas d’usage, une architecture interopérable commune a été définie, en utilisant le meilleur de l’IoT, du smart grid et de l’état de l’art du smart building. Basée sur SAREF, l’ontologie de référence pour les appareils électroménagers intelligents, cette architecture relie les acteurs du système par le biais d’une couche d’interopérabilité fournissant des raisonnements d’ontologie et des mécanismes de découverte pour fournir les services pertinents.
Figure 3 : Figure 3: Common Interconnect IoT architecture (Source : D2.1 Secure interoperable IoT smart home/building
and smart energy system reference
architecture)
Cette architecture de référence est la base de l’architecture spécifique de tous les pilotes. Dans le pilote français, une interface compatible SAREF entre le T-EMS et la couche d’interopérabilité est implémentée pour rendre ses offres de flexibilité compatibles avec SAREF. De cette façon, le T-EMS peut agir comme une plateforme digitale pour les stations de recharge de véhicules électriques et offrir la flexibilité comme un service aux parties intéressées.
- Les opportunités pour la standardisation
Trialog participe à la standardisation des méthodes développées dans les projets Horizon 2020 dans le cadre de l’initiative BRIDGE, qui regroupe plus de 60 projets de smart grid financés par l’UE et plus de 700 organisations de 38 pays. La tâche consiste à définir un modèle d’architecture générique adapté aux smart grid et au-delà, en prenant en considération les infrastructures de communication, la cybersécurité, la protection des données et l’échange de données. Il est essentiel d’identifier quelle partie de l’architecture, quels protocoles et quels rôles sont utiles à quel type de cas d’usage afin de construire les bases pour de projets futurs.
Trialog est également impliqué dans la communauté SmartBuilt4EU qui vise à favoriser la collaboration entre les acteurs de la chaîne de valeur du smart building et à promouvoir leurs innovations. Trialog est co-président de la Task Force 3 qui vise à produire un livre blanc sur « Le bâtiment au réseau intégré et engageant le consommateur », en identifiant les défauts de R&D et d’innovation dans les projets industriels.
III –La contribution de Trialog aux cas d’usage de smart grid et smart building
Au cours des dernières décennies, Trialog a participé à la fois à des projets industriels Smart Building / Smart Grid et à des projets européens de R&D tels qu’InterConnect, acquérant ainsi de l’expérience sur les normes et méthodes émergentes. Des technologies innovantes, telles que SAREF ou OCPP2.0, sont étudiées au cours de ces projets et expérimentées jusqu’à leur implantation. Cela conduit à la conception de nouvelles solutions, telles que le T-EMS, qui améliorent à la fois le niveau de préparation des technologies de recharge des véhicules électriques et la gestion de la flexibilité. Ainsi, lorsque ces technologies deviennent matures, Trialog aide les acteurs du secteur à les intégrer dans leurs activités et leurs produits et à gagner du temps de commercialisation.
Si vous souhaitez en savoir plus sur les technologies innovantes actuelles pour le smart grid, le smart building et l’e-mobilité, et progresser sur ces sujets, n’hésitez pas à nous contacter. Trialog propose des formations, de l’expertise, des outils et des solutions ad-hoc pour soutenir le développement et le déploiement de ces technologies.
