Villes, territoires, réseaux... Toujours plus smart !

Ville de Lyon

Aujourd’hui, pour leurs réseaux urbains, les territoires privilégient les circuits énergétiques de proximité. Des technologies et des mix énergétiques de proximité de plus en plus diversifiés leur permettent d’optimiser les ressources locales pour produire et consommer une énergie toujours plus vertueuse.

Les réseaux urbains se font de plus en plus smart et innovants, préoccupations environnementales obligent. Truffés de capteurs, pilotés à distance, ils développent des mix énergétiques sophistiqués qui permettent de s’adapter avec les moyens de production en fonction des saisons, des horaires, des besoins... pour être toujours plus sobres et performants. « On ne gaspille plus rien : on récupère, on recycle, on mutualise, résume Lucie Seynave, responsable marketing territoires et réseaux urbains de Dalkia. Un smartgrid thermique, ce sont certes des technologies digitales, mais c’est d’abord un mix énergétique diversifié valorisant les énergies locales disponibles en fonction des besoins ».

Les énergies renouvelables et de récupération (ENR&R) représentent déjà 37 % du mix global de Dalkia et devraient atteindre 50 % en 2022, avec un catalogue de solutions de plus en plus riche : géothermie, cogénération, biomasse, biogaz, etc., mais aussi les énergies de récupération issues des activités les plus diverses, industries, data centers, valorisation des déchets, eaux usées, etc. Pour le futur écoquartier de Cœur-Université, à Nanterre (Hauts-de-Seine), Optimal Solutions, filiale de Dalkia, a ainsi conçu un double smart grid (à la fois thermique et électrique) dont le mix fera appel à cinq sources d’énergie innovantes : géothermie, aérothermie*, micro-cogénération* à l’huile de colza, photovoltaïque et récupération d’énergie des eaux usées !

Mutualiser les besoins

Mais ce n’est pas tout. Le projet prévoit la construction de 73 000 m2 de bâtiments comprenant des logements, des bureaux et des commerces. " Cette forte mixité d’usages va générer des besoins différents : climatisation pour les activités tertiaires, eau chaude sanitaire pour les logements et chauffage pour tous, mais pas aux mêmes horaires, analyse Christophe Rodriguez, directeur technique et innovation d’Optimal Solutions, filiale de Dalkia. D’où l’idée de concevoir un réseau permettant de mutualiser les besoins. La chaleur dégagée par la climatisation des commerces servira par exemple à produire l’eau chaude qui sera utilisée en fin de journée par les logements. " La désynchronisation de la production et de la consommation est en effet un enjeu important des smart grids.

Dans la métropole lyonnaise, Dalkia s’apprête à doubler la taille du réseau urbain pour desservir l’équivalent de 130 000 logements avec une énergie à 65 % renouvelable. Premier réseau vert de France, le projet utilisera principalement l’énergie de récupération (dite  " fatale "), fournie par une usine de valorisation énergétique des déchets et évitera le rejet de 126 000 tonnes de carbone (CO2 ) par an. Des performances rendues possibles notamment grâce à la construction de cinq cuves de stockage de 350 m3 d’eau à 120 °C qui permettent de lisser la production : la chaleur est stockée en heures creuses et utilisée pendant les pics de consommation, sans qu’il soit nécessaire de mobiliser des moyens de production supplémentaires.

L'intelligence artificielle permettra d'anticiper consommation et production

Premier double smart grid de France à Nanterre

A Nanterre, des cuves de stockage (70 m3 d’eau chaude et 30 m3 d’eau froide) permettront également de décaler production et consommation dans la journée, " mais au-delà de cette 'désynchronisation journalière', nous avons également prévu 'une désynchronisation saisonnière' ", commente Christophe Rodriguez. 90 sondes géothermiques peu profondes (environ 200 m) vont nous permettre de stocker la chaleur... dans le sous-sol ! » L’été, le surcroît d’énergie produit par les panneaux photovoltaïques ou les micro-cogénérations des bâtiments à énergie positive sera injecté sous terre. L’hiver, l’énergie thermique sera pompée pour alimenter le réseau de chaleur... C’est ainsi le sous-sol du quartier qui sera transformé en un vaste stockage de plusieurs milliers de mètres cubes ! Le développement de systèmes aussi complexes va de pair avec celui d’outils de pilotage et d’arbitrage numériques sophistiqués.

A Lyon, les 1 000 sous-stations du réseau seront télé-opérées. Il sera lui-même munis de capteurs qui remonteront en permanence les informations sur les températures, les pressions, etc. à Nanterre, un outil digital permettra dans un premier temps de régler le système et de le mettre au point. " Ensuite, grâce à l’intelligence artificielle, une approche plus prédictive se mettra en place, avance Christophe Rodriguez. Elle permettra d’anticiper les consommations et les productions en fonction des périodes de l’année, des conditions météo, et d’optimiser encore les performances globales. "

La masse de données accumulées par les réseaux permet également d’élaborer de nouveaux services : " Nos clients sont très demandeurs de tableaux de bord et d’outils de suivi et de prédiction, conclut Lucie Seynave. Les smart grids sont aussi un moyen de retrouver la maîtrise de ses consommations."

Nanterre, premier double smart grid de France

Pour le nouvel écoquartier Cœur-Université de Nanterre, Optimal Solutions, filiale de Dalkia a conçu et réalise un smart grid à la fois thermique et électrique. C’est une première en France

Le réseau thermique fait appel à un mix utilisant 5 énergies : géothermie (90 sondes à 200 m permettant de stocker et puiser la chaleur dans le sol), aérothermie pour une climatisation à coûts quasi nuls, micro-cogénération à l’huile végétale, récupération de calories sur eaux grises. Les immeubles sont connectés et s’échangent leurs calories en fonction des horaires et des besoins.

Les immeubles à énergie positive utilisent des panneaux photovoltaïques et la micro-cogénération pour produire une électricité auto consommée. 60 % de l’énergie de ce double réseau est renouvelable.

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