Une meilleure stabilité du réseau grâce à l’automatisation

Compétences Une meilleure stabilité du réseau grâce à l’automatisation

Comment parvenir à une optimisation intelligente de l’efficacité dans un réseau énergétique? L’une des approches réside dans l’utilisation d’appareils «économes en énergie» qui, grâce à la domotique, communiquent directement avec le fournisseur d’électricité. L’iHomeLab de la Haute école de Lucerne s’est penché sur la question de savoir comment cela peut fonctionner.

Texte: Prof. Dr Andrew Paice, directeur de l’iHomeLab

La Stratégie énergétique 2050 de la Confédération prévoit d’augmenter de manière significative la part d’énergie produite à partir de sources renouvelables. Toutefois, pour garantir un réseau électrique stable, c’est-àdire une fréquence et une tension de réseau aussi constantes que possible, les gestionnaires de réseau doivent à tout moment faire

coïncider la production d’électricité avec la consommation d’électricité. Comme la production des nouvelles énergies renouvelables est tributaire du vent et des nuages et peut donc varier fortement, cela devient de plus en plus difficile. C’est pourquoi les taxes pour ces soi-disant services système vont augmenter. Elles ne sont pas seulement facturées par les gestionnaires de réseau aux consommateurs finaux, mais offrent également un potentiel pour de nouveaux modèles commerciaux. Il existe

déjà des offres où, par exemple, de nombreux ménages sont réunis en un pool qui propose de l’énergie de réglage, c’est-à-dire qui peut consommer ou fournir de l’énergie «sur demande». Pour les fournisseurs d’électricité, de nouveaux systèmes tarifaires s’imposent, qui récompensent les clients qui mettent à disposition de l’énergie de réglage ou qui ont besoin d’électricité de préférence aux moments où l’offre est élevée.

Déterminer automatiquement les temps de fonctionnement idéaux

L’automatisation est indispensable pour concilier les périodes de consommation d’énergie pertinentes avec les activités et les

 Grâce à l’automatisation, les appareils électriques peuvent être commandés de manière à ce que leur durée de fonctionnement soit parfaitement adaptée à la consommation d’énergie et aux besoins des utilisateurs.

 Les résultats des projets de recherche seront présentés au centre des visiteurs iHomeLab. Le centre d’accueil iHomeLab est ouvert aux visiteurs: www.ihomelab.ch/ besuchen exigences de confort des habitants. Il n’est pas raisonnable de consulter soi-même les valeurs de mesure de la production d’énergie éolienne pour décider à quel moment il convient de démarrer tel ou tel appareil. Mieux vaut faire appel à des appareils qui soient connectés et intelligents. Ils doivent pouvoir annoncer non seulement leur consommation d’électricité actuelle, mais aussi communiquer leur consommation prévue dans les minutes ou les heures à venir.

En outre, ils doivent pouvoir être commandés via une interface. On appelle cette technologie «Energy Aware IoT», en abrégé EAIoT. Les possibilités de l’EAIoT font l’objet de recherches intensives au iHomeLab. Les principaux domaines d’application portent sur l’offre d’énergie de réglage, l’optimisation de la consommation propre et la détection de modèles de consommation inhabituels.

Gérer au mieux les appareils en termes de consommation d’énergie Il existe déjà quelques modèles commerciaux pour l’énergie de réglage, mais ils ne se sont pas encore imposés à grande échelle et n’exploitent pas encore tout le potentiel disponible dans les ménages. Pour de nombreux appareils, on a jusqu’à présent renoncé à une interface pour la commande externe, parce qu’il n’y avait pas encore de besoin et qu’une interface aurait rendu le produit plus cher. Les appareils dépourvus d’une telle interface peuvent être contrôlés en les coupant de l’alimentation électrique. Cependant, la méthode

consistant à rendre les appareils «contrôlables» par de simples interrupteurs sur l’alimentation électrique ne peut pas être appliquée à certains appareils, car leurs opérations ne peuvent pas être retardées ou interrompues à tout moment. Mais l’EAIoT permet également de contrôler de tels appareils sans perte de confort. Par exemple, un lave-vaisselle peut indiquer à une commande qu’il doit d’abord terminer le processus de trempage sans être dérangé au cours des 5 prochaines minutes, mais qu’il peut ensuite être arrêté pendant 60 minutes au maximum. Il est souvent dit que certains appareils ne doivent pas être connectés à l’extérieur, car cela pourrait endommager l’appareil. Selon les modèles, les pompes à chaleur, par exemple, nécessitent des durées de fonctionnement minimales (et des périodes de repos minimales). Une pompe à chaleur compatible EAIoT pourrait le faire savoir et être ainsi exploitée par le pool d’énergie de réglage en ménageant les appareils. Pour cela, il n’y a pas besoin d’appareils ou d’unités de commande supplémentaires dans la maison: Comme le lave-vaisselle

intelligent est de toute façon déjà connecté au réseau, il peut envoyer ses données au fournisseur d’électricité ou à un autre fournisseur d’énergie de réglage, qui le commandera si nécessaire. Le résident doit

simplement indiquer ses préférences pour certains appareils, par exemple l’heure à laquelle la vaisselle doit être lavée. Les chauffe-eau ou les pompes à chaleur pourraient même fonctionner de manière intelligente sans indications supplémentaires, uniquement grâce à l’EAIoT. L’EAIoT permet donc aux locataires et aux propriétaires de logements de participer aux pools d’énergie de réglage sans grand effort.

Maximiser l’autoconsommation

Les propriétaires de maisons équipées de panneaux photovoltaïques ou les communautés d’autoconsommation peuvent utiliser l’EAIoT pour maximiser leur consommation personnelle, car le système de commande collecte les informations des

appareils et les compare à la production d’électricité de l’installation solaire, afin de les faire fonctionner de préférence lorsque leur propre électricité est disponible. Il sera également intéressant de comparer la consommation d’énergie annoncée par les appareils EAIoT avec les valeurs habituelles pour ces appareils: ce qui s’écarte trop de ce à quoi on s’attend est «suspect». Peut-être que l’appareil a juste besoin d’être nettoyé, mais c’est peut-être un indice qu’il devra bientôt être réparé. Si l’EAIoT était combiné avec davantage d’informations sur le déroulement de la journée et le planning des vacances des habitants, il serait même possible de tirer des conclusions supplémentaires à partir de données de consommation inhabituelles ou inattendues. Il y a peut-être des intrus dans l’appartement signalé comme «vide pendant les vacances»? Ou une personne âgée n’a pas été dans la cuisine depuis plus d’un jour? Autant d’états qui devraient être clarifiés. Toutefois, ces dernières applications nécessitent encore beaucoup de recherches, notamment en ce qui concerne la protection et la sécurité des données. Ce qui est sûr, c’est que l’EAIoT utilisé à des fins de déplacement de la charge ou d’optimisation de la consommation propre a un effet positif sur la stabilité du réseau. En outre, les fournisseurs d’électricité devraient à l’avenir récompenser financièrement les clients qui adoptent un tel comportement respectueux du réseau. Les habitants des logements intelligents ne sont pas les seuls à en profiter, mais tous ceux qui dépendent d’un réseau électrique stable, c’est-à-dire nous tous en fin de compte.