Maîtrise de l’Energie Convergence Energies Télécoms ... · −Gestion du stockage centralisé et distribué dans les bâtiments −Demande flexible distribuée / Interactions

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GRID

Maîtrise de l’EnergieConvergence Energies Télécoms: une nouvelle révolution

Jeudi 7 avril 2011

Eric L’HelguenCEO EMBIX (JV Bouygues – Alstom)

Business Development Director Alstom

2 ALSTOM © 2010 Confidential

Bâtiment, énergie et transport :Un consortium au service de l’efficacité énergétique

Partenaires académiquesEco-Quartiers

expérimentaux

Clean Power Transport


Introductionde nouveauxéco-produits

Implication desutilisateurs et

acceptabilité sociale, valorisation par le

marché

Innovationanticipant la

réglementation

Mise en oeuvredes SmartGrids

Matériaux deconstruction

innovants

Valorisation des déchets

Nouvellestechnologies del’énergie et mix

Catalyseur d’éco-innovation • Focaliser

• Mettre en relation • Traduire• Expliquer• Arbitrer

Une approche holistique des éco-cités


0

5

10

15

20

Le rôle primordial des systèmes énergétiques intelligentsdans la réduction de l’empreinte carbone

Gt

CO

2/ A

n

18

2030

Nucléaire Capturede CO2

1.1

Efficacitéde la

production

12

0.7

8.5

2007

Gestionintelligentede l’énergie

Référence IEA

Nouveau cadreréglementaire

EnR

2.6

1.4

3.5

Scenario450 ppm

IEA World Energy Outlook 2009


• Etat des lieux

- Scepticisme à l’égard de certaines

technologies anciennes

- Evolution de l’opinion publique vis-à-vis de

l’indépendence énergétique

- Engagement des villes à réduire leurs

émissions de CO2

• Impact sur le secteur de l’électricité

- Recours croissant à l’électricité comme

source d’énergie et vecteur de transport

- Le secteur de la production s’oriente vers

un modèle à base d’EnR, intermittent et

décentralisé

Consommation d’énergie et développement durable

7

9

11

13

15

17

19

21

23

2008 2013 2018 2023 2028

7

9

11

13

15

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19

21

23

1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030

%

0

Tendanceactuelle

Aujourd’hui

?Part de l’électricité dans le mix énergétique final

Programmes pilotes d’éco-cités

Une nouvelle demande sociétale pour un environnement urbain durable


Des infrastructures énergétiques urbainessoumises à des contraintes croissantes

Densité énergétique

croissante durant la

pointe

Déréglementation &

tarification temps-réel

Gestion intelligente

de l’énergie

Infrastructures à

Energie Positive

Limitations à

l’expansion des

infrastructures

de réseau

Gestion de Communauté Energétique

VirtuelleUne éco-cité dotée d’une capacité de production et de

consommation supérieure à 100MW et interconnectée

au marché de l’énergie

Emergence du concept de Centrale Virtuelle

Les consommateurs

deviennent aussi

des producteurs

Intégration des

services de

mobilité


La pointe électrique – Deux problèmes et plusieurs solutions

Demande de pointe impact majeur sur les coûts pour le fournisseur

Charge de pointe impact majeur sur la fiabilité pour la distribution

Au point de distributionChez le fournisseur


De nouveaux équipements énergétiques urbains

Prod. = 256KW (Siège d’Alstom Power à Massy 2010) Prod. = 256KW (Bouygues Green Office 2011)

Prod. + stockage = 1,5MW (Descartes 2014+) Prod. = 4 MW (Bouygues Challenger 2014)


Une évolution problématique du prix de l’énergie

Eolien

Prix du MW

Equilibre

de la charge

Modification en Temps Réel de l’empreinte Carbone


La réduction de l’empreinte carbone implique l’optimisation coordonnéedes usages de l’énergie et du transport

Accès

utilisateur

Equilibrage temps-réel

Portail

web

Infrastructures

de stockageCentrales

EnR

Cogénération

+ capture CO2

Bâtiments à

Energie Positive

Infrastructures à

Energie Positive

OptimisationPrévisions

& Simulation

Conformité

Monitoring &

allocation CO2

Assurer l’équilibre des éco-systèmes urbains intelligents

Villes, utilisateurs finaux,

fournisseurs


Une agrégation d’e-services pour les éco-citoyens

• Intégration et optimisation de sources d’énergie non-émissives distribuées

− Sources de production distribuées dans les bâtiments

− Gestion du stockage centralisé et distribué dans les bâtiments

− Demande flexible distribuée / Interactions dans l’utilisation finale

• Optimisation des sources d’énergie et de la mobilité

− planification et monitoring des émissions de CO2

− Equilibrage de la production, de la charge et du stockage dans le maillage urbain

− Gestion de la congestion dans les infrastructures urbaines

− Gestion de la disponibilité des infrastructures critiques


Création de valeur

L’agrégation et le contrôle sont créateurs de valeur

UPS

Véhicules

Laptops


La Centrale Virtuelle

interagit avec l’usager de la ville /

fournit l’empreinte carbone

individuelle

intègre la production locale et

distribuée au réseau

implémente et intègre

l’infrastructure de charge des VE

interconnecte l’éco-cité avec le

marché de l’énergie

fournit des services d’agrégation

Le rôle stratégique de la Centrale Virtuelle du futur


Une Gestion Energétique au service de l’éco-quartier

Pilotage des sources d’Energies Renouvelables :• Photovoltaique• Micro-Eolien• Cogénération• Micro Turbines Hydrauliques

Gestion des Véhicules Electriques

Prévision et Suivi Temps Réel de la Consommation des bâtiments tertiaires

Prévision et Suivi Temps Réel de la Consommation du Parc Résidentiel

Pilotage des Ressources de Stockage locales

Gestion du Micro-Réseau de DistributionDe l’Eco-Quartier

Solution Globale de Gestion Energétique de l’Eco-Quartier


Des expérimentations industrielles pilotes au service du prototypagedes nouvelles approches de l’intégration – Solar Versailles

TISCO

FirewallCloud

Optimisation

Dispatch EnR

UPS

Production et

stockage EnR

Interface

utilisateur web

Production & stockage

d’énergie

Cloud Cloud

Pare-feuCloud

CogénérationMini-éolien

Production

de secours

Interface

Smart Grid

IEC61850

Sécurité du

bâtiment

Ascenseurs

Eclairage Production

solaire

Stockage

distribué

Cloud Cloud

Marché de

l’énergie

Cloud Cloud

Gestion et

prévision de

l’utilisation des

bâtiments

Véhicules électriques

Stations

de charge

VE

Gestion et

prévision de

l’utilisation

des VE

CVC


ValueAdded

Applications

EquipmentManagement

Load, Generation & Storage

Monitoring

Real-Time Optimisation of Energy Balance

Building Management

MeteringInfrastructure

Generationand

StorageManagement

MultiplePlatform

PublishingTool

Demand Response Management

Publishing & Reporting

Field Interface & Real-Time Meter Data Management

Enter

prise

Servic

e Bus

Sett

lem

en

t &

Bill

ing

Mobile UIThin Client

Load, Generation & StorageForecast

Lon

g Te

rm

Ass

et O

pti

miz

er

Bid

din

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om

po

nen

t

Un Système de Pilotage éneergétique pour tirer profit des capacités de Stockage


SCADA type e-terracontrol ou Optiplant

GTB Smart Meter PV Onduler

Exemple: Architecture logicielle Eco-Quartier Région Parisienne

Optimisation Temps Réel Multi-Critères:AIMMS/Cplex

(Ex: Réduction CO2,Effacement)

Interface: OPC, IEC 60870-5-104, Propriétaire. Control/Commande Minute

GTB Gateway

AMI

Sous-Comptage:C10, C12, C13, C65

Passerelle ADSLMicro-Controller

Ex: Solaredge

Micro-Eolienne

Comptage ouMicro-SCADA

DC: DataConcentrator

SCAPE

Stockage et EV

Interface Stockage et EV

HypervisionConsommation

Forecast

CEA InesPrévision PV

AlstomPV

Forecast

AlstomStorageForecast

Real-Time Meter Data Management


Architecture intégrée – Logiciel ouvert

FP8 Smart Cities

2020

Eco-quartiers

2018

Smart Campus

2015

MW de 1 à 10 de 10 à 50 de 50 à 100

Production Consommation Stockage

Agrégation Consommation& ProductionCampus

Consommation,Production & Stockage à l’échelle de la ville

De 1 à 10 bâtiments –Consommation

de 0,5 à 1

Lancement

2013

Software Framework

Stratégie de déploiement – Roadmap


Documents

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