19 août 2020

Un logiciel intelligent qui gère les énergies renouvelables

Le CSEM a mis au point une plateforme intelligente capable de gérer et planifier la production et la consommation d’énergies renouvelables à l’échelle de tout un quartier. Pompes à chaleur, panneaux solaires, batteries, parc de véhicules électriques : le système intègre tous les paramètres, et élabore une stratégie en temps réel afin de minimiser les coûts. Deux de ces systèmes équipent des habitations en Suisse.

Low consumption homes

Panneaux solaires, pompes à chaleur, batteries. De plus en plus d’habitations modernes sont équipées d’unités de production ou de stockage de chaleur, d’électricité et de gaz, qui interagissent avec le réseau électrique. A l’échelle d’un quartier tout entier, ces systèmes décentralisés et à la production intermittente représentent un réseau complexe, qui intègre en plus des éléments de consommation tels que des parcs collectifs pour véhicules électriques.

Comment gérer le fonctionnement de ces systèmes multi-énergie et optimiser les coûts de consommation ? Faut-il consommer l’énergie au moment où elle est produite ? la vendre au réseau ? ou la stocker pour un usage ultérieur ? Et comment répartir les différentes sources d’énergie entre les consommateurs, dans le cas de regroupements d’autoconsommateurs ?

Un chef d’orchestre qui supervise production et consommation

Le CSEM a mis au point un logiciel intelligent et prédictif, capable de répondre en temps réel à ces questions. Dédié aux non-experts, il se base sur des prévisions météorologiques, les infrastructures, les habitudes de consommation des habitants, et les coûts de l’énergie sur le marché. Baptisée NRGMaestro™, la plateforme agit ainsi comme un chef d’orchestre, qui gère les ressources de façon autonome et réduit les dépenses.

Définir le meilleur moment pour consommer

«Toutes les décisions que le logiciel prend sont associées à un coût », explique Tomasz Gorecki, l’un des ingénieurs du CSEM à la base du système. « Au moment où l’installation photovoltaïque fonctionne, par exemple, il peut vous dire s’il vaut mieux charger votre véhicule électrique, stocker l’énergie, ou la revendre au réseau. Cette plateforme fonctionne pour des habitations individuelles, mais elle pourrait être particulièrement utile pour les regroupements d’autoconsommateurs, où les différentes sources d’énergie renouvelable sont partagées entre plusieurs habitations », ajoute-t-il.  Le système a déjà été installé avec succès dans deux villas et un bâtiment d’habitation collectif en collaboration avec la société Soleco (voir encadré). Des discussions sont maintenant en cours pour équiper un quartier actuellement en construction à Zurich. NRGMaestro™ a par ailleurs été présenté virtuellement à Berlin lors du IFAC World Congress.

Comment ça fonctionne

La plateforme est simple d’utilisation et peut être adaptée facilement à chaque quartier. Au départ, on introduit dans un outil de planification des paramètres tels que la surface des panneaux photovoltaïques, celle des bâtiments, les capacités de stockage de batteries, mais aussi les préférences des utilisateurs et les priorités à respecter.

Les données de production d’énergie des installations, obtenues par des capteurs, sont envoyées sur le cloud, où le logiciel NRGMaestro™ compare de façon automatique les différentes décisions de consommation possibles, et identifie la plus avantageuse économiquement. Il renvoie ses consignes à l’ordinateur qui les applique sur place.

NRGMaestro™ peut intégrer des éléments tels que chaudières, pompes à chaleur et stations de chargement pour véhicules électriques, mais aussi panneaux solaires, éoliennes, systèmes de conversion d’électricité en gaz, équipements de stockage thermique, et plus encore.

 

ANNEXE


Pourquoi c'est nouveau?

  1. En quoi NRGMaestro™ se distingue-t-il des autres systèmes de gestion d’énergie existants ?

Les systèmes courants sur le marché sont conçus pour les maisons individuelles et appliquent souvent une stratégie très simple : augmenter la consommation lorsque de l’énergie solaire est produite. NRGMaestro™ peut fonctionner à l’échelle d’un quartier entier, où des arbitrages plus complexes sont nécessaires. Il intègre de nouveaux éléments tels que véhicules électriques, chauffage, refroidissement de la maison, etc. Autre nouveauté, il se base sur des prévisions météorologiques, ce qui lui permet d’anticiper les besoins des prochains jours. Enfin, le logiciel est conçu pour réduire les coûts de consommation.

  1. Y-a-t-il un risque, en se focalisant sur les coûts, de consommer davantage d’énergie ?

A priori non. Lorsqu’un surplus d’énergie est produit, par exemple, le système le vendra au réseau s’il est impossible ou pas avantageux de la stocker. Le stockage dans des batteries occasionne par exemple des pertes qui sont prises en compte dans les décisions prises. Il s’agit simplement de choisir les moments de consommation, et la façon dont on consomme.

  1. De quel ordre sont les économies que l’on peut réaliser ?

Les résultats sont variables selon les habitations et les utilisateurs. Une étude préliminaire menée sur la première maison équipée par NRGMaestro™ a montré une réduction de l’ordre de 20%, rien que sur la facture de chauffage.

Communiqué de presse
Images