Système d’optimisation de la gestion des réseaux de distribution urbains de l’avenir

L’alimentation électrique centralisée n’apparait plus adaptée à la réalité d’aujourd’hui. Une municipalité comme Constance (80.000 habitants) produit sa propre énergie. Les deux écoles supérieures de la ville, ainsi que de nombreux particuliers, produisent de l’énergie via des centrales de cogénération privées. Ils assurent ainsi eux-mêmes leur propre approvisionnement en chaleur et en électricité mais peuvent éventuellement fournir l’énergie en excès au réseau urbain. L’injection dans le réseau de l’énergie issue des centrales de cogénération est cependant irrégulière, au même titre que la production photovoltaïque, du fait de l’intermittence de la demande interne (bien que la production soit constante). Le réseau est ainsi confronté à une alternance constante entre l’offre et la demande. Afin de garantir la sécurité de l’approvisionnement énergétique à tout instant, la production doit exactement couvrir la consommation, d’où le grand défi que pose la décentralisation pour la distribution.

Dans le cadre de ce projet de recherche sur trois ans disposant d’une enveloppe de plus d’un million d’euros, les six partenaires veulent développer un modèle d’optimisation multimodale pour déterminer la structure optimale des réseaux. De plus, ils veulent établir un système intégrant en complément au réseau électrique, les réseaux de gaz et de chaleur. Ce projet a été lancé par la firme d’ingénierie « Centre de données pour les réseaux d’approvisionnement GmbH » (« Rechenzentrum für Versorgungsnetze Wehr GmbH », RZVN) basée à Düsseldorf et à Constance. L’entreprise regroupe des ingénieurs, des économistes et des techniciens pour analyser et évaluer en fonction des besoins les réseaux d’eau, de gaz, de chauffage et d’électricité. L’objectif est de dépasser la vision cloisonnée des réseaux indépendants pour adopter une approche hybride intégrant tous les réseaux afin de faire face à la complexité et aux défis posés par la transition vers un système d’approvisionnement durable.

La coopération entre les institutions de recherche et les services publics municipaux devrait être un atout. Dans un premier temps les partenaires du projet conjoint pourront recourir aux bases de données des services publics (régies municipales). Dans un deuxième temps, les régies municipales pourront appliquer les modèles issus des simulations développées par le groupe de recherche.

Le processus comprend différentes étapes : après le développement d’interfaces pour le transfert de données, les structures parallèles des réseaux d’électricité, de gaz et de chauffage urbain seront cartographiées mathématiquement pour faciliter les procédures d’optimisation. Enfin, les différentes méthodes d’optimisation pour les réseaux des services publics concernés seront testées.

L’objectif final est de développer un modèle de simulation et d’optimisation qui tienne compte de l’offre et de la demande de chaque bâtiment. Les spécificités du bâtiment et des caractéristiques socio-économiques joueront un rôle important (année et méthode de construction, comportement de l’utilisateur, structure de propriété). Les résultats faciliteront l’évaluation de la nature et de l’ampleur de la rénovation énergétique des bâtiments ainsi que le choix de la technologie la plus appropriée pour leur approvisionnement énergétique.

Pour en savoir plus, contacts :

Anja Wischer, Relations presse et les relations publiques, Hochschule Konstanz – tél. : +49 7531 206-635 – email : anja.wischer@htwg-konstanz.de

Sources :

Communiqué de presse idw « Stadtische Verteilnetze der Zukunft », 12/11/2014, http://idw-online.de/pages/en/news613047

Rédacteurs :

Daniela Niethammer, daniela.niethammer@diplomatie.gouv.fr – https://www.science-allemagne.fr/