European  Project  “  SmartWater4Europe  »    

Lille  Smart  Water  Demosite  «  Sunrise  »  

Professor  Isam  SHAHROUR  Université  Lille1/Polytech’Lille  

AQUATECH,  AMSTERDAM,  2-­‐3  NOVEMBER  2013  

     Brief  IntroducUon  of  the  University  Site    -­‐            DescripUon  of  Demosite  and  SME  partners  -­‐            Biggest  challenges  in  the  demo  site  -­‐            ExpectaUons  of  the  SmartWater4Europe  project  

Small  town:  •  110  Hectares  •  25  000  users  •  70  km  of  Urban  Network    

•  140  Buildings    (320  000  m2  )    

Smart  City  Concept  

•  Smart monotoring •  Communication •  Data storage and processing

Smart  sensors  

Smart  city  allows  •  Real-time monitoring (see the invisible network) •  Rapid action in the case of an abnormal event

(leakage, contamination, overload,..) •  Optimal management of resources •  Develop predictive models

Smart  water  system:  •  Leakage  detecUon  •  ContaminaUon  detecUon  (health,  ...)  •  Pipes  localizaUon    •  EvoluUon  of  physical  and  mechanical  

properUes  (deformaUon,  corrosion,  biofilm,  .....)  

•  OpUmizaUon  of  the  energy  consumpUon  

Smart  City  ImplementaUon  

 ObjecUves  

 DiagnosUc  

•  Actors  –  Governing  •  Diagnos1c  of  infrastructures  •  Data  collec1on    (system  opera1ng  data,…)  •  Funding,  economic  model    

Needs  •  Governing  •  Monitoring  •  SoAware  (data  processing,  supervision,  learning  

machine,  op1miza1on,..)  

Implementa1on  calendar  :  Stage  N  (N  =1,  M)  

•  Monitoring  •  SoAware  (data  processing,  supervision,  learning  

machine,  op1miza1on,  •  Valida1on,  preliminary    Exploita1on  

Smart  System  ExploitaUon  

Presenta3on  of  SunRise  Project    :  Smart  Urban  Network  Demonstrator  for  Sustainable  city    

I)  Methodology  –  History      Crea1on  of  an  academic,  professional  and  local  government  partnership  :  researches  and  innova1on  on  «  Sustainable  City  »  

1)  InternaUonal  Chair  posiUon  supported  by  the  Region  (2008  –  2011),  followed  by  an  industrial  chair  posi1on    (Eaux  du  Nord  /Suez)  

2)  Three  internaUonal  workshops  (2010,  2011,  2012)  with  academic,  professional  and  local  authoriUes  «Innova1on  –  sustainable  urban  infrastructures  »  

 1)  The  op1mal  management  of  urban  networks  cons1tutes  a  major  challenge  for  sustainable  ci1es:  •  Natural  Resources  saving  (energy,  water,  ..)  •  Safety,  public  health,  ..  •  AXrac1veness  and  economic  development  •  Ra1onaliza1on  of  investments  in  urban  infrastructures  

Conclusions  and  recommendaUons:  

2)  The  "smart  city"    concept  is  perUnent  Technology  reached  a  level  of  maturity  to  deal    with  the  city  challenges  

Need  of    «Smart  City  »  demonstrators  at  perUnent  scale  to  check  :  •  The  governance  (operators,  authoriUes,  users,  ..)  •  The  integraUon  of  'heterogeneous'  technology  and  services  •  The  perUnence  of    technological  and  non-­‐technological  innovaUons  •  The  networks  interdependence  (water,  electrical,  district  heaUng,  gas,  ...)  •  The  economic  model  

Data  collecUon  :  3D  graphic  model    (network  and  buildings)  

70  km  of  networks  •  Water  •  District  HeaUng  •  Gas    •  Electrical  (  HV,  LV)  •  Public  light  

Innova1on  centers    •  Pole  Ubiquitaire  §  CITC  –EURARFID  §  PRN  §  Image,…  

Local  authority:  •  AMGVF    •  LMCU,    •  Region,    

Interna1onal:  •  W-­‐Smart    •  Unites  states  (NYU)    •  Netherland  (KWR,  

Vitens)  •  Great  Britain    •  Spain  

SunRise  

Operators  :    •  Eaux  du  Nord  (Suez  Environnement)  •  Eau  de  Paris  •  Dalkia  •  IBM  •  Lille  Métropole  Habitat  (LMH)  

Starts-­‐up:    stereograph,  Nooligc,  Madetech,  Effigenie,  EUneo,  Calm-­‐water  

Research  laboratories  (IT,  Civil  Eng.  Economy,  Instrumenta1on,…)  

Educa1on  programs:      Master  degree  in  urban  Engineering,  Smart  Gird,  Creacity,..  

Water  

-­‐  Leakage  -­‐  Quality  -­‐  Water/Energy  

•  Commun  Laboratory  (CEA,  W-­‐Smart,  KWR)  

•  Industrial  Chair    •  European  Project:  

SmartWater4Europe  (GB,  Netherland,  Spain)  

•  2  major  projects  :  Paris  Water,  North  Water,  W-­‐Smart,  CEA,  KWR,…  

Energy  

-­‐  OpUmal  management  -­‐  Security    -­‐  Renewable  Energy  

•  Dalkia  :  District  heaUng  •   LMH  :  Social  housing  •  Eiffage  :  Electrical  Grid  

InformaUon  system  and  solware  tools  

Start-­‐Ups  :  Stereograph,  Nooligc,  Madetech,  Effigenie,  EUneo,    Calm-­‐water  

Smart  Urban  networks  Demonstrator    (SunRise)  

SunRise  -­‐  Water  

-­‐  Leakage  -­‐  Water  quality  –  Health  impact  

Partnership •   Eaux  du  Nord,  Eaux  de  Paris,  CEA-­‐List    •  W-­‐Smart,    •  KWR,  Vitens,  Acciona,  Thames,  Calwater  (Calm-­‐  Energie)

2013  :  European  Project  (FP7)  SmartWater4Europe    4  demonstrators    En  Europe  (10  M  €  )  

4  European  demonstrators  (Smart  Water  network)    •  Leakage  •  Quality  •  Water  –  Energy  •  End-­‐users  

 

Drinking  water  network  –  16  m  About  50  years  old  

Meshed  network    16  km  77  ARM  145  Buildings  

Linear  loss  index  (m3/J/Km)  •  2011:    12.7    •  2012  :  8.12  

I)  Water  ConsumpUon  Analysis  The  Water  network  :  geometry  and  supply  

!Cité!Scien*fique!(5)!!!

4!Cantons!

ECL!!

M5!

Bachelard!

Meshed  network    16  km  77  ARM  145  Buildings  

Analysis  of  the  water  ConsumpUon  by  sector  

!

(I)  Working  Days  

Daily    C7  Building  ConsumpUon:      

Hourly  C7  consumpUon:      

Registerd  data   Simplified  modeling  

The  concept  of  “smart  city”  offers  great  opportuni1es:  •  Recent,  with  low  experience  feedback  •  Mul1disciplinary,  mul1  actors  •  Need  of  pilot  projects  to  develop  “collecUve”  experience  

Conclusion  

Thank  you