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Séminaire Smart-Grid | TECHNIFUTUR

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L'objectif du séminaire proposé par TECHNIFUTUR® était de sensibiliser les ingénieurs à ces nouvelles technologies d'optimisation des flux d'électricité en mettant l'accent sur les opportunités que présentent les Smart-Grid en termes de marché pour les industriels.

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Séminaire Smart-Grid | TECHNIFUTUR

  1. 1. 1 Un outil au service du développement local
  2. 2. 2
  3. 3. 3 N O U S V O U S SOUHAITONS UN BON SEMINAIRE
  4. 4. Cluster Technology of Wallonia Energy, Environment and sustainable Development 1 SÉMINAIRE SMART GRIDS Technifutur – 28/11/2017
  5. 5. PLAN 2 • Cluster TWEED o Qui sommes-nous ? o Que faisons-nous ? • Objectifs ER, EE & GES • Smart Grids o Concepts o Cartographie o Acteurs o Projets • Digital Energy Business Club
  6. 6. QUI SOMMES-NOUS ? 3 • TWEED : Cluster ‘Energie Durable’ • Créé en 2008 • TWEED : o Technologies o Wallonnes o Energie o Environnement o Développement durable • Mission : business développement • Réseau o Membres > 100 o Partenaires : AWEX, Agoria, Pôles, Clusters, ICN, …
  7. 7. QUI SOMMES-NOUS ? 4 « Le Cluster TWEED est une organisation wallonne rassemblant les acteurs du secteur de l'énergie durable. »
  8. 8. QUI SOMMES-NOUS ? 5 Les membres de TWEED sont des organisations ayant leur siège en Wallonie ou à Bruxelles, et sont actives dans le secteur de l’énergie durable. Type d’organisations : • assembleurs d’équipements • fabricants de composants • producteurs d’énergie • entreprises de services • sociétés d’investissement • centres de recherches & universités • centres de formation • partenaires publics • ... Wallonie Bruxelles Flandre Internat. Membres Partenaires (principaux)
  9. 9. QUI SOMMES-NOUS ? 7 Recherche par critères sur clustertweed.be
  10. 10. QUE FAISONS-NOUS ? 8 • Networking / matchmaking o Groupes de travail thématiques v Biomasse, H2, RdC, chaleur fatale, … v Piscines, hôpitaux, maisons de repos, … o Conférences / séminaires thématiques v cartographies, rénovation, mobilité électrique, WEO, ... o Visites d’entreprises ou de centres de recherche v Eliosys, Enovos, Energyville, Colruyt, … o Conférences et salons internationaux v Wind Energy (EWEA), Energy Storage Europe, TBB, … o Missions prospectives / commerciales v Maroc (COP23), Norvège & Danemark (éolien), Pologne, …
  11. 11. 9 QUE FAISONS-NOUS ? www.clustertweed.be rubrique ‘Derniers évènements’ Ligne du temps dynamique
  12. 12. QUE FAISONS-NOUS ? 10 • Montage de projets o Différents types vR&D / Investissement / Promotion vWallons / Nationaux / Européens o Soutien technique, identification de partenaires, montage de consortiums, accès au marché, … • Participation à des projets o Wallons : WalloonHy, Interests o Européens : COSME (& Organext, BioenNW, Zecos) energiepiscines.com
  13. 13. QUE FAISONS-NOUS ? 11 • Réalisation d’études o Cartographies (BM, CV, EO, PV, SG, ST) vIdentification d’acteurs vEtudes de marché (value chain, SWOT, …) o Etudes de marché vImpacts micro et macro-économiques des ER en Wallonie vSpin-offs (ex: Ulg) v… o Etudes technologiques / stratégiques vRoadmap pour l’H2 vert en Wallonie (projet WalloonHy) v…
  14. 14. QUE FAISONS-NOUS ? 12 • Promotion & Information sectorielle o Nationale & Internationale o Nombreux outils vEvénements (inter)nationaux v2 newsletters – TWEED (membres) >12x/an – ReWallonia (public) 4x/an v3 sites webs (clustertweed.be, rewallonia.be, leboisenergie.be) vRéseaux sociaux (twitter.com, SlideShare, …) vPresse / Partenaires
  15. 15. Cluster Technology of Wallonia Energy, Environment and sustainable Development OBJECTIFS ER, EE & GES 14
  16. 16. OBJECTIFS ER, EE & GES 15 • Europe o 2020 : 20% ER dans la consommation finale brute o 2020 : min - 20% GES & min +20% amélioration EE o 2030 : 27% ER dans la consommation finale brute o 2030 : min -40% GES & min +27% amélioration EE • Belgique o 2020 : 13% ER dans la consommation finale brute o 2020 : -15% GES • Wallonie o 2014 : 10,8% ER dans la consommation finale brute o 2020 : 13% ER dans la consommation finale brute o 2020 : 8000 GWh d’électricité renouvelable avec offshore o 2022-2025 : Sortie du nucléaire o 2026 : 8000 GWh d’électricité renouvelable sans offshore o 2030 : 20% ER dans la consommation finale brute
  17. 17. Cluster Technology of Wallonia Energy, Environment and sustainable Development 16 SMART GRIDS
  18. 18. SMART GRIDS Concepts 17
  19. 19. SMART GRIDS : définition 18 • « … des réseaux électriques capables d’intégrer efficacement les comportements et actions de tous les utilisateurs qui y sont raccordés – producteurs, consommateurs, et utilisateurs à la fois producteurs et consommateurs – afin de constituer un système rentable et durable, présentant des pertes faibles et un niveau élevé de qualité et de sécurité d’approvisionnement. » Commission européenne • « Un réseau intelligent est un ensemble formé du réseau électrique proprement dit et d'un réseau de télécommunication. Il permet une gestion avancée de la production, des moyens de stockage et de la charge. » GDF Suez
  20. 20. SMART GRIDS : comparaison Réseaux actuels • Analogique • Unidirectionnel • Production centralisée • Réseaux de distribution • Communicant sur une partie des réseaux • Gestion de l’équilibre du système par offre/production • Consommateur Réseaux intelligents • Numérique • Bidirectionnel • Production décentralisée et centralisée • Réseaux de distribution & de collecte • Communication sur l’ensemble du réseau • Gestion de l’équilibre du système électrique par demande/consommation • Consomm’acteur 19 Source : CRE
  21. 21. SMART GRIDS : objectifs 20 ① Intégrer: o Les énergies renouvelables o Le stockage d’énergie o Les véhicules électriques ② Accroître l’efficacité énergétique ③ Eviter les coupures d’approvisionnement énergétique ④ Equilibrer le réseau : offre = demande => Smart Grid = « système technico‐socio‐économique complexe avec multiples couches physique, cyber, sociale, politique et de prise de décision »
  22. 22. SMART GRIDS : le défi Source : Smartguide 2014
  23. 23. SMARTGRIDS Cartographie 22
  24. 24. CARTO SG : objectifs 23 • Diagnostiquer le secteur • Cartographierles acteurs • Promouvoir les compétences wallonnes • Stimuler les projets d'investissement et de R&D Avec le soutien de
  25. 25. CARTO SG : participation 24 • Les conditions de participation sont les suivantes : o Avoir votre siège d'exploitation/une implantation en Wallonie ou à Bruxelles o Apporter une plus-value technologique à la filière ’smart grid' (fabrication, R&D, innovation...) • L’inscription à cette cartographie est gratuite ! • Rendez-vous sur http://www.rewallonia.be/cartographies/
  26. 26. CARTO SG : chaînes de valeur Chaîne horizontale • R&D • Etudes & Conception • Financement • Fabrication / Production • Transport • Distribution & Installation • Commercialisat° & Fourniture • Consommation • Démantèlement & Recyclage • Formation & Certification • Education, promotion & sensibilisation Chaîne verticale • Infrastructure de communication • Infrastructure énergétique • Outils de mesure o Compteurs intelligents / Monitoring o Capteurs o … • Systèmes de contrôle et de détection o Incluent les systèmes de protection (cybercriminalité !) • Systèmes de pilotage 25
  27. 27. 26 CARTO SG : chaînes de valeur
  28. 28. 27 CARTO SG : chaînes de valeur
  29. 29. CARTO SG : Participants 28 Acteurs ont rempli le formulaire
  30. 30. CARTO SG : Participants 29
  31. 31. CARTO SG : Emplois 30
  32. 32. CARTO SG : Emplois 31 • Profils recherchés : o actuaire o commercial régulation chauffage o data Analytics o électromécanique o électronique o responsable énergie o informatique / IT / ICT o Ingénieur : développement durable, électricien, industriel, … o master en environnement o mathématiques appliquées o modélisation : risk modeling - financial modeling o web designer
  33. 33. 32 CARTO SG : SWOT smart grids/meters FAIBLESSES • Réseau : conçu pour des systèmes de production d’énergies centralisés ; organisation des GRD en conséquence. • Maturité : technologies & standards • Bénéfice : avéré pour les gros consommateurs, controversé pour les petits consommateurs Forces • Plan européen pour l’efficacité énergétique • Compétitivité de l’Europe • Indépendance énergétique • Empreinte carbone • Création d’emplois • Gestion dynamique de l’équilibre • Flexibilisation de la consommation électrique • Remplacement des compteurs à budget (€) MENACES • Modèle : manque de clarté quant au modèle de marché (normes, législation, gouvernance, …). • Capacités : capacités des GRD à gérer un grand nombre d’acteurs et un modèle différent (le client devient en même temps fournisseur). • Concurrence : marché concurrentiel et international. Avance technologique aux USA(4.5 milliards $ budgétés par les autorités), en Suède, en Italie, en France (Linky)… • Cybercriminalité & irrespect de la vie privée OPPORTUNITÉS • Efficacité énergétique : réduction de la consommation d’électricité de 2 à 10%. • Potentiel (marché) : marché des SG conséquent, sous-exploité et en croissance. • Intégration : NRJ-R & VE sur le réseau. • Électricité : croissance de la demande en électricité, toujours plus volatile par ailleurs, et des pics de consommation.
  34. 34. CARTO SG : deux formats Format PDF Format interactif 33 www.rewallonia.be
  35. 35. 34 CARTO SG : navigation interactive
  36. 36. 35 CARTO SG : navigation interactive
  37. 37. 36 CARTO SG : navigation interactive
  38. 38. SMART GRIDS Acteurs (exemples) 37
  39. 39. SMART GRIDS : acteurs Un réseau énergétique intelligent dans la pratique Sur le site de Huizingen, un réseau énergétique intelligent, également appelé mini smart grid ou micro grid, est alimenté en énergie renouvelable par près de 10 000 m2 de panneaux solaires. Il permet de recharger les batteries de dix voitures électriques via dix bornes de chargement sur les sites d’Anderlecht et de Huizingen. Ces véhicules ne sont pas seulement des consommateurs d’électricité, ils servent aussi de tampon pour le stockage de l’énergie. La particularité du réseau est l’interaction intelligente entre la demande et l’offre d’énergie. www.siemens.be
  40. 40. SMART GRIDS : acteurs 39 DAPESCO est un cabinet de conseils spécialiste en Optimisation Energétique actif dans le secteur industriel, le secteur tertiaire (Distribution, Gestionnaires de bâtiments, Superviseurs d'installations techniques HVAC), et le secteur public. Le service de DAPESCO est articulé autour de 4 pilliers de compétences : • Data Collection - Monitoring & AMR • Comptabilité Energetique • Auditing • Engineering www.dapesco.com
  41. 41. SMART GRIDS : acteurs 40 Syreg est spécialisée dans le domaine de la régulation des flux énergétiques des bâtiments ou processus industriels. Elle propose un logiciel qui comporte des outils de télégestion et de comptabilité énergétique (gaz, fuel, électricité, eau). www.syreg.com N-SIDE est un partenaire clé pour le développement de solutions d'optimisation sur les problématiques de demand-side management, micro-grids et des marchés de l'énergie. www.n-side.com Meterbuy aide tout particulier et toute entreprise à mieux maîtriser son empreinte énergétique par le biais de : • Vente de compteurs, capteurs et systèmes de télérelève pour le suivi des consommations énergétiques • Conception, vente et maintenance de systèmes de monitoring énergétique pour des systèmes de production d'énergie renouvelables • Conception, vente et prestation de services pour la gestion énergétique d'immeubles à appartements www.meterbuy.com
  42. 42. SMART GRIDS Projets 41
  43. 43. SMART GRIDS : projets 42 • CE - Centre Commun de Recherche (CCR) o Inventairepaneuropéen des Smart Grids vPremière édition en 2011 vUpdate en 2014 : « Smart Grid Project Outlook 2014 » (459 projets) o Modèle de réseau d'électricité paneuropéen : 10.000 éléments (nœuds et lignes) du réseau de transmission européen o Analyse coûts‐bénéfices de projets de "Smart Grids" o Outils et cartes interactives http://ses.jrc.ec.europa.eu/nutshell-french
  44. 44. SMART GRIDS : projets 43 • Groupe de concertation REDI (Réseaux électriques durables et intelligents) puis forum RéFlex • GREDOR (Gestion des Réseaux Electriques de Distribution Ouverts aux Renouvelables) : nouvelles méthodes pour opérer des réseaux de distribution avec une pénétration importante d'énergies renouvelables. https://gredor.be/ • Industore : Gestion optimisée des moyens de flexibilité, de stockage et de production des sites industriels Exemplaires / éducatifs : • CASTT : réalisation d’un micro-smart-grid-pédagogique et utilisation de l’énergie pour la motorisation électrique via des bornes de rechargement domestiques ou rapides • Princess Elisabeth Polar Station : gérer le micro-grids de la station
  45. 45. SMART GRIDS : projets 44 • Projet GAD (Gestion active de la demande) o Topic : potentiel de déplacement de charge chez les clients résidentiels o Outils : Télécommande centralisée & Compteurs intelligents • Projet GAC : évaluer l'intérêt technique et économique d'un agrégateur résidentiel sur le marché électrique belge. • TECR : analyser le rôle et le comportement des utilisateurs du réseau (quid si production, stockage, nouvelle tarification, …) • FLEXIPAC : optimiser la demande d’énergie par le pilotage d’applications thermiques (pompes à chaleur, etc.) en vue de l’intégration au réseau de sources de production intermittentes et la valorisation économique de la flexibilité
  46. 46. SMART GRIDS : projets 45 & Photovoltaïque • Projet-pilote metaPV : intégrer jusqu’à 50% de production photovoltaïque en plus sur le réseau www.metapv.eu • PVCROPS : prévision des productions, stockage chimique en batterie et autoconsommation, … www.pvcrops.eu • PVGRID : réduction des barrières freinant l’intégration des PV dans les réseaux de distribution européens www.pvgrid.eu • Premasol (Predicting and Managing Solar Power Production) : développement d'une plateforme informatique intégrant des outils de prédiction fine de l'énergie électrique produite au départ de sources renouvelables, de diagnostic des anomalies, d’exploitation de ces diagnostics et de simulation de mises à niveau.
  47. 47. SMART GRIDS : projets 46 & Stockage • Energattert / Optiobiogaz / Ecobiogaz : gérer et stocker le biogaz pour une meilleure flexibilité du réseau • SMARTWATER : systèmes de stockage électrique par pompage- turbinage exploitant d'anciennes cavités souterraines • Story : démontrer la valeur ajoutée des technologies de stockage d'énergie dans les marchés de l'énergie actuel et futur • TWENTIES/EcoGrid/GRID4EU… : donner plus de flexibilité au réseau de transport & Hydrogène • INTERESTS : électricité renouvelable via production d’hydrogène ou via stockage dans des batteries • WallonHY : identifier le rôle du Power-to-Hydrogen, notamment pour la flexibilité des réseaux
  48. 48. SMART GRIDS : projets 47 Spécifiques • DAMiEn : optimiser l'auto-programmation des unités à cycle combiné sur les marchés électriques day-ahead • ENERGRID : modéliser, concevoir, et mettre en œuvre une unité de gestion de systèmes nano-grid • Smart Micro Cogen : intégrer des cogénérations dans les smartgrids Infrastructures publiques • OptiGrid : projet d'optimisation de l'exploitation des lignes aériennes (réseaux électriques haute et moyenne tension) • GEPPADI : rendre intelligent et communiquant l’éclairage public
  49. 49. 48 SMART GRIDS : projets
  50. 50. 49 www.rewallonia.be
  51. 51. Cluster Technology of Wallonia Energy, Environment and sustainable Development 50 Digital Energy Business Club
  52. 52. ICT & Energy ? 51 • Fortes synergies : o Concepts : #smart - grids / cities / building / mobility… o Technologies sous-jacentes : (C)EMS, smart metering, … • Collaboration Infopôle TIC / TWEED : o Where ICT meets Energy (2015) o Cartographie TWEED – smartgrids (2016) o Digital Energy Business Club (2017)
  53. 53. Digital Energy Business Club 52 • Objectifs : 1. Développement commercial des entreprises membres des Clusters ainsi que de certains acteurs des secteurs TIC et énergie. 2. Création de synergies, d’innovations et de partenariats ; entre entreprises privées, mais également entre entreprises et investisseurs ou acteurs de R&D. 3. Promotion et développement sectoriel du secteur TIC-énergie. • Outils : o Portail ReWallonia.be : cartographies smartgrids / stockage o Réseaux des Clusters : membres & partenaires o Projets divers : MeryGrid, E-CLOUD, Interests, …
  54. 54. DEBC - Planning 53 • 16/11/2017 : Blockchains • xx/02/2018 : Internet of Things • xx/05/2018 : Machine Learning - AI • xx/09/2018 : tbd • xx/11/2018 : Veille – mission internationale
  55. 55. Pour aller plus loin 54 • Analyse complète des opportunités et des défis posés par la transformation numérique des systèmes énergétiques o Plus connectés, fiables et durables o Impactant demande & offre d’NRJ • Exemples : appareils connectés, processus de production industrielle automatisée, mobilité intelligente & partagée, IA & apprentissage automatique… • Secteurs : ménages, transports & industrie
  56. 56. Besoin d’aide ? Contactez-nous ! 56
  57. 57. Cluster Technology of Wallonia Energy, Environment and sustainable Development TWEED Asbl Rue Natalis 2 – 4020 Liège – Belgium Bricout Paul Project engineer pbricout@clustertweed.be Olivier Ulrici Project engineer oulrici@clustertweed.be Cédric Brüll Director cbrull@clustertweed.be www.clustertweed.be
  58. 58. Technifutur - Étude de marché visant à valider l’intérêt de séances de formation et de sensibilisation aux smart grids Novembre 2017
  59. 59. Contexte de la mission de Cide-Socran Contexte : Technifutur souhaite développer des activités de formation et de sensibilisation dans le domaine des smart grids en partenariat avec le Professeur Damien Ernst de l’Université de Liège (ULiège). Objectif : réalisation de séminaires de sensibilisation à destination d’entreprises, la formation d’acteurs industriels (spécialistes du photovoltaïque, chauffagistes, électriciens, etc.) et à terme de demandeurs d’emploi, à la pratique et la mise en place de systèmes smart grids à un niveau nano (habitations de particuliers), micro (entreprises) ou macro (au niveau de parcs entiers). Missions de Cide-Socran : - Validation des besoins en formation/sensibilisation au niveau des entreprises contactées et définition des thématiques d’intérêt
  60. 60. Etude qualitative de terrain auprès d’acteurs énergétiques wallons : n=20 Gestionnaires de réseaux Fournisseurs d’énergie Bureaux d’études Intégrateurs
  61. 61. 1 - Volonté de diminuer le coût énergétique par l’efficacité E • Les industriels commencent à se structurer pour répondre de manière adaptée à la libéralisation du marché de l’électricité pour profiter de la flexibilité des prix de l’énergie • Implémentation de dispositifs de monitoring • Implémentation d’automates 2 - Implémentation de solutions de production/ stockage en croissance • PV, éolien, batteries, … 3 - Pénétration du véhicule électrique sur le réseau routier belge à court terme Tendances du marché identifiées 0 6 12 18 Efficacité énergétique Implémentation de solutions de production/stockage Pénétration du véhicule électrique
  62. 62. 1. Employés, techniciens, ouvriers et contractants Centres de formation en interne au groupes aux compétences métiers et normes de sécurité 2. Cadres et profils experts Pas de centres de formation spécifiques, généralement par participation à des colloques, séminaires, transmission directe, recrutement d’experts, développement de partenariats et alliances stratégiques. Thématiques ✦ Flexibilité de marché (gestion de réserves stratégiques et gestion de l’offre et de la demande) ; ✦ Flexibilité technique (gestion de la congestion sur le réseau, prise de décision de délestage, stockage, coupure de production au niveau des parcs éoliens, en incorporant le contexte légal) ; ✦Data sciences et big data : gestion et analyse des données générées par le réseau et les compteurs intelligents (smart meters), identification des informations d’intérêt, analyse des habitudes de consommation, etc. Gestionnaires de réseaux - besoins en formation
  63. 63. Public cible (2/3) : TPE/PME ➡ Peu/pas sensibilisées à la transition énergétique au sens large (flexibilité énergétique, optimisation énergétique, etc.). Thématiques d’intérêt : - La mobilité électrique ; - La flexibilité énergétique et ses enjeux ; - Les principes et problématiques du stockage. Gestionnaires de réseaux - besoins en sensibilisation
  64. 64. 1. Employés, techniciens, ouvriers Centres de formation en interne aux compétences métiers et normes de sécurité 2. Cadres et profils experts La plupart des fournisseurs d’énergie possèdent leur centre de formation interne pour les formations « spécifiques » complétées par la participation à des colloques et séminaires. Fournisseurs d’énergie - besoins en formation
  65. 65. Public cible: TPE/PME (5/5) et collectivités (2/5) ➡ Peu/pas sensibilisées à la transition énergétique au sens large (flexibilité énergétique, optimisation énergétique, etc.). Thématiques d’intérêt : Rappel des enjeux, contraintes et avantages de la transition énergétique : ✦ Etat de l’art des technologies existantes sur le marché (smart grids et dispositifs de production d’énergie renouvelable, etc.) ; ✦ Etat de l’art des normes légales et des aspects réglementaires dans le secteur énergétique (stockage, microgrids, dispositifs de productions PV, biomasse, éolien, etc.) ; ✦ Etat de l’art des leviers et moyens de financement existants. Objectif double : remise à niveau & préparation du discours commercial. ➡ Retour sur expérience de TPE/PME, collectivités (calculs de ROI et mise à disposition d’un outil d’audit simplifié). Fournisseurs d’énergie - besoin en sensibilisation
  66. 66. Public cible : personnel qualifié possédant une expertise souvent académique ➡ Séminaires, colloques, MOOC (massive open online course) Thématiques d’intérêt (3/4) : ✦Les « codes de réseaux » (règles pan-européennes rédigées par ENTSO-E : European Network of Transmission System Operators for Electricity) ; ✦ La législation au niveau régional belge touchant entre autres les technologies et l’exploitation des données provenant de smart meters ; ✦ Un état de l’art des technologies disponibles (renouvelable, stockage, protocoles de communication, type de softwares, sociétés actives dans le secteur); ✦ Les tendances mondiales ; ✦ Les modes et leviers de financement pour l’implémentation de solutions d’énergie renouvelable et/ou de solutions intelligentes favorisant l’optimisation de la consommation/production ainsi que la flexibilité électrique. Rem : Techniciens Les profils techniques (électriciens, chauffagistes, commerciaux, etc.) devraient recevoir une formation « générale » pour les sensibiliser aux solutions et enjeux actuels : ✦ L’efficacité énergétique et ses enjeux, ainsi que des outils et bonnes pratiques pour la réalisation d’audits rapides ; ✦ L’internet des objets (IoT) : état de l’art de ce qui est possible et des tendances futures afin de sensibiliser ce public. Bureaux d’études : besoins en formation
  67. 67. Public cible : communes, collectivités et TPE/PME  Peu/pas sensibilisé à la transition énergétique au sens large Thématiques d’intérêt : ✦Les enjeux de la transition énergétique et une mise en perspective des projets déjà réalisés ; ✦Des retours sur expérience de solutions et/ou bonnes pratiques permettant d’optimiser l’efficacité énergétique, le retour sur investissement et le gain financier réalisable ; ✦Une veille des sociétés belges actives dans ces secteurs afin de présenter les compétences disponibles sur le marché belge. Bureaux d’études : besoins en sensibilisation
  68. 68. Public cible : électriciens et ouvriers techniques ➡ La moitié est formée en interne Thématiques d’intérêt (3/7) : - Etat de l’art des technologies existantes ; - Protocoles de communication (Sigfox, LoRa) ; - Mise en réseau de plusieurs sources d’énergie et gestion de flux d’énergie (PV, éolien, cogénération, stockage, bornes de charge pour voitures électriques, etc.) ; - Principes généraux d’automation. Public cible : cadres et profils d’experts (Ig) ➡ Formation interne (collaborateurs), externe (colloques, séminaires, démonstrations de fournisseurs, organismes officiels (DG04), web (EDX, Ideosity, Datacamp)). Thématiques d’intérêt (3/7) : - Les protocoles de communication de l’IoT (Internet of Things) ; - Etat de l’art : o Technologies et innovations existantes avec retours sur expérience (robustesse, fiabilité, compatibilité, etc.) ; o Normes et réglementations applicables aux secteurs énergétiques (garantie du matériel, assurances). - Big data : gestion et analyse de données en termes méthodologique ; - Optimisation d’un microgrid : dimensionnement sur un quartier (PV, éolien, batteries, etc.), stratégies de revenus, … Intégrateurs : besoins en formation
  69. 69. Public cible : TPE/PME (7/7) et collectivités (4/7) ➡Peu/pas sensibilisé à la transition énergétique Thématiques d’intérêt : ✦L’efficacité énergétique (optimisation de flux, couts énergétiques, habitudes de consommation, production/consommation, etc.) ; ✦La transition énergétique (fermeture des centrales, conséquences de la libéralisation du marché de l’énergie, énergie renouvelable, flexibilité énergétique et smart grids/microgrids.) ✦Principes régissant le réseau électrique (intégration de production renouvelable et contraintes, équilibre du réseau, enjeux de la production décentralisée, etc.) ; ✦Incitants financiers (crédits impôts, primes, etc.) ✦Etat de l’art des solutions existantes (points négatifs/positifs/coût, etc.) et sociétés proposant ces solutions. ➡ Doit être illustré de cas réels avec des retours sur expérience et des calculs de retours financiers en fonction du public ciblé (ex : système frigorifique pour le secteur de l’agroalimentaire). Rem : sensibilisation aussi envers les grands « oubliés » : agriculteurs et autres. Intégrateurs : besoins en sensibilisation
  70. 70. 1. Contexte général favorable ➡ Tendance identifiée : volonté d’efficacité énergétique, pénétration des voitures électriques sur le réseau routier, implémentation de +- 2M de smart meters en Wallonie (H2020), sortie du nucléaire, diminution du prix des PV et solutions de stockages. 2. Besoin en formation : • Profils experts sur des thématiques précises • A moyen terme, électriciens qui soient également électroniciens. 3. Besoin en sensibilisation : TPE/PME et collectivités ➡ Objectif double : remise à niveau & préparation du discours commercial Conclusion
  71. 71. Merci de votre attention
  72. 72. Uber-like Models for the Electrical Industry Prof. Damien ERNST
  73. 73. Power producer Wholesale market/grid Power producer Power producer Power producer Retailer Retailer Retailer Large consumer Large prosumer Electrical energy sales Consumer Consumer Consumer Prosumer Uber-like models for electricity: a definition Electrical energy consumed by loads that does not go (only) through the electrical energy sale channels defined by
  74. 74. Microgrids: the most popular uber-like model A microgrid is an electrical system that includes one or multiple loads, as well as one or several distributed energy sources, that are operated in parallel with the broader utility grid. The single-user microgrid 1. Legal. 2. Popularised by PV panels and batteries. 3. Possibility to have a microgrid fully disconnected from the utility grid. Utility grid Meter Single legal entity (e.g. a household, a company) Electrical energy source(s) & load(s)
  75. 75. The multi-user microgrid 1. Regulatory framework may not allow for the creation of multi-user microgrids. 2. Often more cost-efficient than the single-user microgrid (e.g. economy of scale in generation and storage, easier to get higher self-consumption at the multi-user level). Utility grid Money paid for energy and transmission/ distribution and tariffs only based on this meter Several legal entities. Submetering Electrical energy source(s) and/or load(s) Electrical energy source(s) and/or load(s)
  76. 76. Why microgrids? 1. Financial reasons: (i) Price paid for generating electricity locally is lower than price paid for buying electricity from the utility grid (ii) Hedging against high electricity prices. 2. Technical reasons: (i) Microgrids – especially multi-user ones – are a great way for integrating renewables into the grid and developing active network management schemes (ii) Security of supply, especially if the microgrids can be operated in an autonomous way. 3. Societal reasons: (i) Local jobs (ii) Energy that belongs to the people.
  77. 77. A taxonomy for uber-like models for electricity Microgrid 2. Multi-user 4. Power generation and/or storage anywhere Virtual microgrid Electric Vehicles (EVs) No Electric Vehicle Battery 5. Users close to each other Mobile storage device 1. Single-user Single-user 3. Power generation and/or storage close to the user Multi-user 6. Users located anywhere Vehicules to Grid (V2G) Not V2G 7. Car not always charged at home 8. Car discharging only at home 9. Car as a substitute for the utility grid 10. Delivery of electricity with storage devices 11. Storage devices as a substitute for the transmission grid
  78. 78. Model 3 and 4: The single-user virtual microgrid 1. If the user is located close to generation/storage (Model 3), it may have beneficial effects on the network to increase self-consumption in the virtual microgrid. 2. Model 3 tested in Belgium. Known as E- Cloud. Big storage generation/storage devices in an E-Cloud but they are divided up among several single users. 3. Standard regulations do not allow for the creation of virtual microgrids. Single user Generation From the market point of view, the consumption of the ‘single user’ is equal to the sum of the consumption measured by the three meters, for every market period. ΣBattery
  79. 79. Electrical energy source(s) and/or load(s) Electrical energy source(s) and/or load(s) Electrical energy source(s) and/or load(s) Σ=user of the virtual microgrid Consumption in the virtual microgrid, as seen from the market Model 5 and 6:The multi-user virtual microgrid 1. May be very helpful to integrate renewables if users are located close to each other (Model 5). 2. Difficult to have multi-user virtual microgrids that can operate in an autonomous way. 3. Easier to create a multi-user virtual microgrid in one area of a network than a multi-user microgrid. In a multi-user microgrid, one single potential user may block the creation of the microgrid.
  80. 80. Model 5 (not 6) authorized in France? A piece of French regulation « authorizing » the creation of multi-user virtual microgrids for which all the users are connected to the same low-voltage feeder (Model 5): PS: Sorry for those of you who do not speak French
  81. 81. Model 7: EV – Car not always charged at home A few comments on how this model could affect the electrical industry: 1. May help domestic microgrids with PV and batteries to go fully off grid. How? During a sunny period the owner of the (good-sized) domestic microgrid would charge its EV at home. Otherwise, he would charge it at another location. This would help the fully off-grid microgrid to handle the inter-seasonal fluctuations of PV energy. 2. The EVs could be charged immediately adjacent to renewable generation units where electricity costs may be much lower than retailing cost for electricity. Two numbers: retail price for electricity in Belgium: 250 €/MWh. Cost of PV energy in Belgium: less than 100 €/MWh. May also help to avoid problems on distribution networks caused by renewables.
  82. 82. Download the reference: An App-based Algorithmic Approach for Harvesting Local and Renewable Energy Using Electric Vehicles.
  83. 83. 1. Could allow for the creation of fully off-grid microgrids that do not have their own generation capacities. 2. Self-driving EVs could, during the night, autonomously bring back electricity to the house. This electricity could be stored in the batteries of the house. Model 8: V2G – Vehicle discharging only at home
  84. 84. Model 9: V2G – Car as a substitute for the utility grid EV charging could be carried out next to electricity sources at a cheap price. Afterwards, EVs could directly sell their electricity (without using the grid) to any electricity consumer at a higher price. As such, they will act as a true competitor for the utility grid.
  85. 85. Model 9 may become very successful with the rise of self-driving cars for two main reasons: 1. No one will be needed to drive the car to collect electricity and deliver it to the electricity consumer. 2. Fleets of self-driving cars will not be used during the night to transport passengers. Using them during the night as a substitute for the electrical network will therefore accrue very little additional capital costs.
  86. 86. Model 10: No EV battery. Delivery of electricity using storage devices 1. Many producers of electrical energy could start delivering electricity directly to home batteries through the use of mobile batteries. 2. Delivery system may be significantly cheaper than the cost of running distribution networks in rural areas. 3. Biggest competitor of Model 10: Model 9.
  87. 87. Model 11: No EV battery. Storage devices as a substitute for the transmission grid 1. The off-shore grid could be replaced by a system of boats with batteries. 2. Renewable energy collected at remote locations, such as the East coast of Greenland for example, where there is ample wind, could be brought back to consumption centres with using large ships full of batteries. Model is competitive with undersea cables once cost of batteries drops below 50 €/kWh. 3. Model 11 could be combined with a model based on electricity distribution with batteries.
  88. 88. If I just had one tweet for commenting on each of these models. Model 1: Microgrid – single user.
  89. 89. Model 3: The single-user virtual microgrid. Power generation and/or storage close to the user Model 2: Microgrid – multi-user.
  90. 90. Model 4: The single-user virtual microgrid . Generation and/or storage anywhere Model 5: The multi-user virtual microgrid. Generation and/or storage close to the user
  91. 91. Model 6: The multi-user virtual microgrid. Generation and/or storage anywhere for the user
  92. 92. Model 7: EV – Car not always charged at home
  93. 93. Model 8: V2G – Car discharging only at home Model 9: V2G – Car as a substitute for the utility grid
  94. 94. Model 10: No EV battery. Delivery of electricity with storage devices
  95. 95. Model 11: No EV battery. Storage devices as a substitute for the transmission grid
  96. 96. SMART MONITORING - OMNIUM ENERGIE 28.11.17 Michel CROES Administrateur - Directeur
  97. 97. 28.11.17 - 1000 installations unifamiliales par an - Mais aussi le tertiaire et l’industrie + de 10.000 clients en électricité et gaz - Formation initiale et continuée aux nouveaux métiers de l’énergie - Veille technologique
  98. 98. 28.11.17 IA IoT Actionneur Mais surtout INTEGRATION L’état des lieux - Bruno VAN ACHTER - DG04
  99. 99. Les datas 28.11.17 Consommateur - Electricité - Gaz (mazout, bois) - Eau Stockage - Electricité - Co-génération - Géothermie Productions Les boucles de régulation La collecte des informations Le transfert et le traitement
  100. 100. SMART MONITORING - Surveillance intelligente - information en temps réel - Maintenance Multi-énergies 28.11.17 INTERFACE GRAPHIQUE PORTABLE ET INTERACTIF
  101. 101. 28.11.17 BLACK BOX SMARTGRID IoT ActionneursInterface utilisateur Centre de traitement Service de maintenance Multi-énergies Assurance Omnium Energie
  102. 102. Merci de votre attention 28.11.17 Adresse : Rue des Alouettes 99, 4041 Herstal Tel : 0475 71 59 06 Mail : info@etc-asbl.be
  103. 103. La Micro Smart-Grid pédagogique du Campus Francorchamps
  104. 104. Sommaire Définition Les producteurs Les consommateurs La gestion intelligente
  105. 105. Définition La smart-grid du Campus, en quelques mots, est: • Financée par le plan Marshall 2.vert via le pôle de compétitivité MecaTech dans le cadre d’un projet de formation nommé CASTT; • Etudiée pour être à la pointe de la technologie en terme de recharge de véhicules électriques; • Dimensionnée pour la formation, pas pour répondre aux besoins énergétiques du bâtiment; • Créée pour faire le lien entre le secteur de l’énergie et de l’automobile.
  106. 106. Définition Micro Smart-Grid Réseau IntelligentProduction locale par différents systèmes raccordés sur le réseau principal
  107. 107. Le suiveur solaire Suiveur solaire : • Puissance : 7 Kw • Positionnement : programmation + capteur luminosité
  108. 108. L’éolienne Eolienne verticale : • Puissance nominale : 5,5 Kw • Diamètre de l’hélice : 4 mètres
  109. 109. La cogénération Cogénération : • Moteur thermique au gaz naturel • Production électrique : 50 KW • Production thermique : 95,7 KW • Rendement global 99,1 %
  110. 110. Les bornes de recharge Borne bidirectionnelle Réseau > Véhicule Véhicule > Réseau privé Véhicule > Réseau Conversion AC/DC Connections véhicule: • CHAdeMO • 10KW • 400V
  111. 111. Les bornes de recharge Connection AC + Conversion AC/DC Connections véhicule: 1. Type 2 AC 43Kw 2. CHAdeMO 50Kw 3. Combo 2 50KW Alimentation : • 3N400V 125A
  112. 112. Les bornes de recharge Connection véhicule (2X): • Type 2 • 3,7 KW • 230 V Mono Connections véhicule: • Prise domestique • 230 V Mono • 16 A (3,7 KW)
  113. 113. Micro Smart Grid Campus
  114. 114. Automate TviewTWinsoft Logiciel permettant la programmation du Tbox Logiciel permettant le contrôle et la récolte des données
  115. 115. Micro Smart Grid Campus
  116. 116. Micro Smart Grid Campus
  117. 117. Automate
  118. 118. Mesure temps de charge EV Charge DC 10KW Charge AC 3,7 KW Charge AC Domestique 1h50 4h30 7h05 Charge DC 50KW 1h00
  119. 119. Scénario programmé L’automate nous permet aussi de programmer des scénarios de fonctionnement Exemple1 : Demande chaleur + demande électricité importante (Charge EV) Démarrage cogénératrice avec modulation de puissance Exemple 2 : Demande charge EV sans limite de temps Charge EV en fonction de la production solaire ou éolienne
  120. 120. Production Suiveur solaire Consommation Recharge voiture Scénario programmé
  121. 121. Merci pour votre attention Guillaume DOYEN Formateur 60, Route du Circuit 4970 Francorchamps Belgique Téléphone : +32 (0)87 47 90 78 Fax : +32 (0)87 47 90 61 guillaume.doyen@campus-francorchamps.be http://www.formation-campus-automobile.be

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