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GÉRER LA COURBE DE CHARGE                             • Définir les modes de gestion des profils de                       ...
MESURER LA COURBE DE CHARGEBARBANEL 2012-10-05 : LB - CONCEVOIR ET GÉRER DES BÂTIMENTS « SMART GRID COMPATIBLES »   9
DEVENIR « CONSOM’ACTEUR »Agir sur l’éclairage :                                                                           ...
PILOTER LA COURBE DE CHARGEAgir sur le process :Sur les PC du poste de travail, c’est possible viades mises en veille ou p...
« SMART                                 TECHNOLOGIES »(*)                                 DU BON CHOIX DES PRODUITS       ...
« SMART TECHNOLOGIES »• Les systèmes et équipements à mettre en place  dans le bâtiment pour piloter la charge :  • Des mo...
« SMART TECHNOLOGIES »• Quelques exemples de traitement terminal à  inertie :         • Terminaux double effet (plafond hy...
PRODUIRE, RESTITUER• Les productions associées  •   Besoins électriques  •   Besoins calorifiques  •   Besoins frigorifiqu...
STOCKER• Stratégies de stockage local :          • Stockage de glace pour la production de froid,          • Stockage de c...
PILOTER• L’adaptation et le paramétrage des installations  • Le contrôle / commande et le suivi du plan de    mesures  • L...
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DU « SMART BUILDING »                                 AU BÂTIMENT                                 INTERACTIF              ...
LES ENJEUX ET MOYENS• Quelles sont celles à imaginer pour permettre  linteraction du bâtiment avec le smart grid.  •   L’o...
INTERFACE PERSONNELLE• Du monde résidentiel personnel au monde  professionnel ; redéfinition des interfaces• Diffuser l’in...
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LE « SMART GRID »La technologie existe. On est prêts pour l’ouverture vers lemonde en « Amont Compteur ».Que reste-t-il à ...
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Conférence smart grid du 5-12-12-Présentation BARBANEL

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Contribution de Laurent BERNARD, directeur associé du cabinet BARBANEL présentée le 5 octobre à Paris, dans le cadre de la matinée débat organisée par Construction21, le Gimélec et j3e sur le thème Concevoir et gérer des bâtiments « smart grid compatibles ».
Demain, les réseaux électriques intelligents, ou smart grids, vont profondément bouleverser notre manière de produire et de consommer l’énergie. Cette mutation ne se fera pas sans le bâtiment qui va devenir une pièce maîtresse au cœur de la gestion des réseaux de distribution d’énergie. Pour s’intégrer dans ce maillage gigantesque, où toutes les sources d’énergie vont converger pour s’équilibrer, le bâtiment va devoir se connecter avec l’environnement extérieur. Cette évolution pose un nombre impressionnant de challenges techniques et humains.
C'est le grand défi qui attend les bureaux d'ingénierie : quels systèmes et quels équipements vont devoir être mis en place dans le bâtiment pour piloter la charge ? GTB, compteurs communicants, architecture réseaux... De quelles solutions dispose-t-on aujourd'hui ? Quelles sont celles à imaginer pour permettre l'interaction du bâtiment avec le smart grid.

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Conférence smart grid du 5-12-12-Présentation BARBANEL

  1. 1. 5 OCTOBRE 2012CONCEVOIR ETGÉRER DESBÂTIMENTS « SMARTGRID COMPATIBLES »DU CÔTÉ DU BUREAU D’ÉTUDESRÉFLEXIONS DE CONCEPTIONBÂTIMENTS DE BUREAUX INTERVENANT : LAURENT BERNARD
  2. 2. DU « SMART BUILDING » (*) AU BÂTIMENT INTERACTIF ÉTAT DES LIEUX EN AVAL COMPTEUR BÂTIMENT NEUF AUJOURD’HUI (TOUT EST À FAIRE DANS L’EXISTANT) (*) : BÂTIMENT INTELLIGENTBARBANEL 2012-10-05 : LB - CONCEVOIR ET GÉRER DES BÂTIMENTS « SMART GRID COMPATIBLES » 2
  3. 3. « SMART DESIGN » (*) DÉFINIR LES BESOINS DÉFINIR LES USAGES DÉFINIR LES ÉQUIPEMENTS PILOTÉS DÉFINIR LE PLAN DE MESURES & COMPTAGES (*) : CONCEPTION INTELLIGENTEBARBANEL 2012-10-05 : LB - CONCEVOIR ET GÉRER DES BÂTIMENTS « SMART GRID COMPATIBLES » 3
  4. 4. BESOINS & USAGES : RAPPELS• Consommations conventionnelles RT 2012 • Usages réglementaires mesurés • Répartition prévisionnelle simulée réglementairement ! RÉPARTITION DES CONSOMMATIONS CONVENTIONNELLES EN ENERGIE PRIMAIRE [kWhep/m²shon.an] ECS RIE Auxiliaires 2% 5% Chauffage (Urbain) 15% Eclairage Exemple d’une Tour : 25% Refroidissement Profil (énergies primaires) (Urbain) 24% BBC – RT2005 Ventilation 29% BARBANEL 2012-10-05 : LB - CONCEVOIR ET GÉRER DES BÂTIMENTS « SMART GRID COMPATIBLES » 4
  5. 5. BESOINS & USAGES : RAPPELS• Consommations réelles • Simulation énergétique dynamique tous usages CONSOMMATIONS TOTALES EN ENERGIE PRIMAIRE • Répartition prévisionnelle [kWhep.m²shon/an] – exemple d’une Tour LT Ventilation Ascenseurs 0% Process cuisine 6% LT Eclairage 10% 0% Eclairage extérieurProfil (en énergies 1%primaires) : PostesBBC – RT2005 Locaux VDI - conventionnnels Refroidissement 32% 5% Locaux VDI - Electricité 11% Part conventionnelle RT2012 ECS Bureau 1% Bureautique 34% BARBANEL 2012-10-05 : LB - CONCEVOIR ET GÉRER DES BÂTIMENTS « SMART GRID COMPATIBLES » 5
  6. 6. BESOINS & USAGES : CIBLES• Constats : • Les techniques de traitement du bâtiment et de son environnement ont fait de grands progrès depuis la RT2000, • La part des consommations conventionnelles pour un bâtiment construit aujourd’hui est réduite (1/3 seulement aujourd’hui) de façon drastique et fait ressortir des consommations fortes pour les usages d’activités. Puissance de ventilation des ventilo-convecteurs• D’où : quels usages écrêter ? 120 • Un choix lié à chaque bâtiment et à son évolution : 100 • Les usages d’environnement ? • Eclairage, 80 Puissance (W) • Ventilation, 60 VC HEE VC classique • Climatisation / chauffage 40 • Les usages d’activités ? 20 • Postes de travail, • Restauration collective, ECS, 0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 • Process informatique, Puissance sensible (W) • Force motrice, appareils élévateurs…• Pas de solution universelle mais un processus à mettre en place d’analyse et de conception BARBANEL 2012-10-05 : LB - CONCEVOIR ET GÉRER DES BÂTIMENTS « SMART GRID COMPATIBLES » 6
  7. 7. LA COURBE DE CHARGE• Les approches : • Approche micro (gestion localisée à l’usage spécifique), • Approche macro (productions et besoins globaux), • Définir les hypothèses pour chaque usage (périodes…).• La définition des profils de charge par usages • Niveaux de charge nominal, • Niveaux de charge acceptable. • Dichotomie du profil (horaire, journalier, hebdomadaire, mensuel, annuel …), à chaque courbe sa réponse,• La définition des équipements à piloter BARBANEL 2012-10-05 : LB - CONCEVOIR ET GÉRER DES BÂTIMENTS « SMART GRID COMPATIBLES » 7
  8. 8. GÉRER LA COURBE DE CHARGE • Définir les modes de gestion des profils de charge • Écrêtage par délestage / relestage, • Stockage / déstockage sur indicateurs (distants via le distributeur d’énergie ou local en terme de gestion de surcoût) Besoin froid de la tour • Production locale et auto-production, stockage local, 2 500 • Ecrêtage par dégradation des conditions de confort, 2 000 • Interactivité et gestion des mesures instantanées, 1 500 • Double Energie de production (transferts de productionPuissance (kW) Stockage GF VDI locale), 1 000 500 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Mois BARBANEL 2012-10-05 : LB - CONCEVOIR ET GÉRER DES BÂTIMENTS « SMART GRID COMPATIBLES » 8
  9. 9. MESURER LA COURBE DE CHARGEBARBANEL 2012-10-05 : LB - CONCEVOIR ET GÉRER DES BÂTIMENTS « SMART GRID COMPATIBLES » 9
  10. 10. DEVENIR « CONSOM’ACTEUR »Agir sur l’éclairage : Agir sur le chauffage et la climatisation :Niveau d’éclairement adaptable déjà en local tout Compromis entre confort et consommation. Décrêt sur lesen restant conforme NF EN12-464 températures de chauffage en deçà de 19°C et deAdmettre une adaptation automatique sur cause climatisation au-delà de 26°C. La réalité est un chauffage àexterne ? 22°C et une climatisation à 24°C. Les comportements doivent évoluer aussi (on est chauffé / climatisé de la Consigne interne des locaux maison à la voiture et au travail : manque de rapport à 34 32 l’extérieur), 30 Contrôler les consignes par rapport à l’occupation réelle 28 26 °C 26 24°C avec gestion de décalage de consignes et modes réduits Température (°C) 24 22 Chauffage Refroidissement 20 18 20 °C 22 16 °C 14 12 10 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Heure (h) Agir sur la ventilation et l’apport d’Air Neuf, contrôle de l’occupation réelle : Compromis entre confort optimal (demandes entre 25 et 36 m3/h par personne) et consommation vertueuse, rouvrir les fenêtres … Contrôler les débits par rapport à la réalité de l’occupation (sondes CO2, comptage de personnes …) Admettre de baisser les débits (variation de vitesse) en cas de demande du Grid. A travers un contrôle d’accès supervisé et interfacé. BARBANEL 2012-10-05 : LB - CONCEVOIR ET GÉRER DES BÂTIMENTS « SMART GRID COMPATIBLES » 10
  11. 11. PILOTER LA COURBE DE CHARGEAgir sur le process :Sur les PC du poste de travail, c’est possible viades mises en veille ou par le transportd’information pour faire baisser les luminositésd’écranGrosse contrainte, non envisageable car on Agir sur l’Eau Chaudeconstruit pour vivre et avoir un outil de travail Sanitaire : Optimisation des cycles de stockage / déstockage de l’eauLes appareils élévateurs :Déjà la majorité des machinesdeviennent à régénération d’énergiedans les phase de freinage, lesmoteurs sont à variation defréquence,Possibilité de piloter leur vitesse etdonc de la limiter en période de fortedemande Agir sur le process data center : Gros consommateur de froid, il peut aussi restituer de la puissance calorifique BARBANEL 2012-10-05 : LB - CONCEVOIR ET GÉRER DES BÂTIMENTS « SMART GRID COMPATIBLES » 11
  12. 12. « SMART TECHNOLOGIES »(*) DU BON CHOIX DES PRODUITS DES MOYENS DE REPORT INTELLIGENTS (*) : TECHNOLOGIES INTELLIGENTESBARBANEL 2012-10-05 : LB - CONCEVOIR ET GÉRER DES BÂTIMENTS « SMART GRID COMPATIBLES » 12
  13. 13. « SMART TECHNOLOGIES »• Les systèmes et équipements à mettre en place dans le bâtiment pour piloter la charge : • Des moyens de production intelligents et communicants dans et pour le bâtiment, • Un bâtiment inertiel permettant de supporter des périodes d’effacement courtes sans avoir recours à une remise en régime consommatrice, • Des systèmes optimisés et énergétiquement efficaces (moteurs EEC certifiés, variation de vitesse, récupérations haut rendement, régénération …), • Des moyens de contrôle et de mesures interopérables et reportés, • Des opérations automatiques primaires adaptables ou auto-adaptables, • Des opérateurs et/ou administrateurs formés et experts, BARBANEL 2012-10-05 : LB - CONCEVOIR ET GÉRER DES BÂTIMENTS « SMART GRID COMPATIBLES » 13
  14. 14. « SMART TECHNOLOGIES »• Quelques exemples de traitement terminal à inertie : • Terminaux double effet (plafond hybride, regroupant un effet inductif et convectif), • Terminaux rayonnants ou double effet avec utilisation de l’inertie de dalle (dalle passive ou active : solution plafond hybride -cofradal). BARBANEL 2012-10-05 : LB - CONCEVOIR ET GÉRER DES BÂTIMENTS « SMART GRID COMPATIBLES » 14
  15. 15. PRODUIRE, RESTITUER• Les productions associées • Besoins électriques • Besoins calorifiques • Besoins frigorifiques • Intégration des EnR (panneaux photovoltaïques ou solaire thermique)• Association de production / basculement • Double énergie utilisable suivant le besoins et la courbe de charge (gaz, électrique, …) • Les modes de stockage chaud (ballon d’EC), froid (stockage de glace) et électrique (accumulateurs) BARBANEL 2012-10-05 : LB - CONCEVOIR ET GÉRER DES BÂTIMENTS « SMART GRID COMPATIBLES » 15
  16. 16. STOCKER• Stratégies de stockage local : • Stockage de glace pour la production de froid, • Stockage de chaleur (en béton, dans le sol, en eau chaude par ballon), • Stockage inertiel passif ou actif (activation de parois ou structure pleine à fort potentiel de stockage et restitution), • Stockage électrique local par accumulateurs ou batteries (type NaS(*), pile à hydrogène, (*) : batteries électriques à base de sodium (Na) et de soufre (S) fabriqué par NDK BARBANEL 2012-10-05 : LB - CONCEVOIR ET GÉRER DES BÂTIMENTS « SMART GRID COMPATIBLES » 16
  17. 17. PILOTER• L’adaptation et le paramétrage des installations • Le contrôle / commande et le suivi du plan de mesures • Le report des informations • L’analyse des retours • Les actions, le pilotage des cycles de stockage / déstockage ; qui en aura le lead ? • L’analyse des retours d’actions• L’apprentissage et la prise de conscience individuelle (adaptation des comportements) BARBANEL 2012-10-05 : LB - CONCEVOIR ET GÉRER DES BÂTIMENTS « SMART GRID COMPATIBLES » 17
  18. 18. AUTOMATISER• Contrôle / commande local • Automatismes locaux de délestage ou de mode réduit • Les modules de trame intelligents• Usages modifiables • Gestion de luminosité adaptée au profil (consignes modifiables en temps réel), • Gestion du point de consigne et RAZ des décalages (consignes modifiables en temps réel), • Modification de l’apport d’Air Neuf (Ventilation), • Adaptation des modes des cycles stockage/destockage aux usages réels et tarification … BARBANEL 2012-10-05 : LB - CONCEVOIR ET GÉRER DES BÂTIMENTS « SMART GRID COMPATIBLES » 18
  19. 19. DU « SMART BUILDING » AU BÂTIMENT INTERACTIF QUELS SONT LES ENJEUX ? QUE RESTE-T-IL À INVENTER ?BARBANEL 2012-10-05 : LB - CONCEVOIR ET GÉRER DES BÂTIMENTS « SMART GRID COMPATIBLES » 19
  20. 20. LES ENJEUX ET MOYENS• Quelles sont celles à imaginer pour permettre linteraction du bâtiment avec le smart grid. • L’ouverture aux NTIC (*) • La définition des points de contrôle • Leur lisibilité • Mieux intégrer les productions délocalisées au sein du bâtiment, le véhicule électrique• Intégration de la GTB dans l’IT, de la convergence des services (*) : NOUVELLES TECHNOLOGIES DE L’INFORMATION ET DE LA COMMUNICATION BARBANEL 2012-10-05 : LB - CONCEVOIR ET GÉRER DES BÂTIMENTS « SMART GRID COMPATIBLES » 20
  21. 21. INTERFACE PERSONNELLE• Du monde résidentiel personnel au monde professionnel ; redéfinition des interfaces• Diffuser l’information aux « consom’acteurs »• De l’utilisation du smart phone, tablette tactile … BARBANEL 2012-10-05 : LB - CONCEVOIR ET GÉRER DES BÂTIMENTS « SMART GRID COMPATIBLES » 21
  22. 22. DU BÂTIMENT INTERACTIF AU « SMART GRID »Lorsque les bâtiments intelligents s’extériorisent etdeviennent interopérables, on peut parler dudéveloppement d’un réseau intelligent, unifié etcommunicant.Le « smart grid », réseau électrique intelligent, est unbouleversement structurel des usages de l’énergie quidoit se partager au-delà des enceintes du bâtiment.Mais quels en seront les acteurs ? Ils sont aujourdhuimultiples et doivent se parler. BARBANEL 2012-10-05 : LB - CONCEVOIR ET GÉRER DES BÂTIMENTS « SMART GRID COMPATIBLES » 22
  23. 23. LE « SMART GRID »La technologie existe. On est prêts pour l’ouverture vers lemonde en « Amont Compteur ».Que reste-t-il à définir ?Des Tarifs adaptés, des moyens de stockage optimisés,une logique de communication de cet écosystème (NTIC?...), des décisions politiques, les investissementsinhérents, une autorité de régulation et une définition desrègles (la CRE(1) ?...), … beaucoup de chantiers ouverts(programmes homes et associations SBA, (2)Une adéquation à trouver, un métier d’agrégateurénergétique amont / aval… (…) (1) : http://www.smartgrids-cre.fr (2) : Smart Buildings Alliance BARBANEL 2012-10-05 : LB - CONCEVOIR ET GÉRER DES BÂTIMENTS « SMART GRID COMPATIBLES » 23
  24. 24. DU « SMART BUILDING » AU BÂTIMENT INTERACTIF CONCLUSION : LA TECHNOLOGIE EST LÀ BIEN CONCEVOIR POUR L’INTEGRER NOUS SOMMES PRÊTS POUR LE SMART GRID POUR DE SMART CITIES MERCI DE VOTRE ATTENTIONBARBANEL 2012-10-05 : LB - CONCEVOIR ET GÉRER DES BÂTIMENTS « SMART GRID COMPATIBLES » 24
  25. 25. Barbanel France Barbanel InternationalBarbanel – Siège social Barbanel Middle East S.A.LGREEN SQUARE – Bât. C8 avenue Louis Pasteur Beyrouth — Liban92 227 BAGNEUX CEDEX P.O. Box 70 - 1116T.+ 33 (0)1 82 00 14 40 Antelias - LibanF.+ 33 (0)1 82 00 14 41 T.+ 961 4 523080contact@barbanel.fr F.+ 961 4 402530www.barbanel.fr barbanel@barbanel-me.com www.barbanel-me.comBarbanel LyonLe Britannia Abu Dhabi — Émirats Arabes20 boulevard Eugène Deruelle Unis69432 Lyon Cedex 03 P.O. Box 111096T.+ 33 (0)4 78 53 34 72 Abu Dhabi - UAEF.+ 33 (0)4 72 12 05 54 T.+ 971 2 445 44 04 F.+ 971 2 445 90 80Barbanel Toulouse info@barbanel-me.comBurolines www.barbanel-me.com2 bis rue Marcel Doret31700 BlagnacT.+ 33 (0)5 61 30 05 23F.+ 33 (0)5 61 30 46 40Barbanel RennesCassiopé167 route de Lorient35000 RennesT.+ 33 (0)2 23 48 24 80F.+ 33 (0)2 99 59 57 31

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