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Rôledela« SmartCity »danslatransitionénergétique
ProfesseurIsamShahrourResponsableduprojet« SunRiseSmartCity»
www.isamshahrour.com
ConférenceInternationale:TransitionEnergétiqueenAfriqueentredéfiséconomiquesetenjeuxenvironnementaux,1-2Octobre,Alger
TransitionEnergétique?
Enjeuxenvironnement
Enjeuxéconomiques
City(Ville)?
Hauteconsommation
Pollution- Gazàeffetdeserre
Smart?
Solutioninnovante
Innovationdigitale
InnovationSociale
3questions?
TransitionEnergétique
Consommationd’énergiedanslemonde
http://euanmearns.com/global-energy-trends-bp-statistical-review-2014/
BP Statistical Review 2014
De1965à2013:Consommation*3
De1983à2013:Consommation*2
Réservesprouvéesfin2013
Lesressourcesenénergiesfossilessontlimitées
Pétrole:688milliardsdebaril(50ans)
Charbon:892milliardsdetonnes(entre110et120ans)
Gaz:185700milliardsdem3
Entre50et60ans
Energie
Emissiondugazàeffetdeserre(GES)
Commentatteindrel’objectif+2°
Energie
EnergieNucléaire
Partdunucléairedanslaproductiondel’électricité
International Atomic Energy Agency’s
France(77%)
US(20%)
Japon
Energienucléaire:Stockagedesdéchetsetdémantèlement
500m
EnergiesRenouvelables
Europe:Partdesénergiesrenouvelables(2014and2020)
20142020
RenewableEnergyinAfrica
Impactdelaconsommationd’énergiesurleGES
Renewable energy resource mapping for Africa
Hydraulique
Vent
BioMasse
Solaire
Difficultésliéesauxénergiesrenouvelables
Lecaractèreintermittent
Stockageettransport
Intégrationdanslesystèmeénergétique
Coût(modèleéconomique)
Maturité
Ilfaut
Réduirelaconsommationd'énergiefossiles
Réduirelapartdunucléaire
Augmenterlapartdesénergiesrenouvelables
Améliorerlesperformancesdessystèmesénergétiques
TransitionEnergétique:Changerdesystèmeénergétique
PolitiqueEuropéenneclimateténergie
Source:CommissionEuropéenne
Laville:Rôlemajeurdelatransitionénergétique
Villeeténergie
70%del'activitééconomique
70%delaconsommation
d’énergie
75%delaconsommation
d’énergieélectrique
80%del’émissiondugazàeffetde
serre
Laville
CroissanceDémographique
UrbanDevelopingcountries
Urban–Developedcountries
RuralDevelopingcountries
Infrastructures
Paysdéveloppés:• Bonnesinfrastructures• Vieillissantes• Pbdemaintenanceetd’investissement
Paysenvoiededéveloppement:• Manqued’infrastructures• Explosiondémographique• Pbdefinancement
Vieillissementdesinfrastructures
EtatsUnis,RapportASCE,2013
Sécuritédefonctionnement
USBlackout(2003)• 50Millionpeople• 24hoursforfullrecovery• Cost:$6to$10billion
CoûtdespannesélectriquesauxEtats-Unis:entre80et188milliards$/an
Difficultéd’accèsauserviced’électricité
Paysenvoiededéveloppement:Degéantsbesoind’investissementdanslesinfrastructures
Besoinannuel:1,8à2,3trillions$
Transport
Electricity
Water
Telecom
Production transformation stockage Transportdistribution
Consommation(demande)
Fonctionnementdessystèmestraditionnels
Améliorationdesperformancespourchaquephase
Nécessitéd’échangerlesinformationspourharmoniserdemande/production
Fonctionnementdessystèmesmodernes
(Cm)
(Cl) (C1)
(Ck)
(Pj)
Consommation
(P1)
(Pi)
(Pn)
Production
(S)(S)
(S)
Stockage
Fonctionnementdessystèmesmodernes
(Cm)
(Cl) (C1)
(Ck)
(Pj)
Consommation
(P1)
(Pi)
(Pn)
Production
(S)(S)
(S)
Stockage
Fonctionnementdessystèmesmodernes
(Cm)
(Cl) (C1)
(Ck)
(Pj)
(P1)
(Pi)
(Pn)
(S)(S)
(S)
S
Systèmeglobaldecommunicationetdegestiondedonnées
Pourassurercetypedefonctionnement,nousavonsbesoin
Systèmeintelligent
Communiquer
Analyser
Prendredesdécisions
Agir
TechnologieNumérique
Internet
RéseauxSociaux
Mesurer
Stocker
Analyser
Communiquer
agir
Chaqueobjet• identifié• Géo-localisé
TechnologieNumérique:Internetdesobjets
Technologie IntelligenceCollective
Education
Santé,
Culture
Tourisme
Mobilité
NouveauxServices
Lesperformances
Lasécuritédefonctionnement
L’organisationdessecours
L’Information/implicationdesusagers
Larésilience
Latechnologiepermet
d’améliorer
Améliorerlaqualitédeviedescitoyens
Renforcerlacompétitivitédel'industrie
Objectif20/20/20
Objectifs
SmartCityenEUROPE
SmartCityinUnitedStatesSmartGrid– NEMAReport(2011)Associationofelectricalandmedicalimagingequipmentmanufacturers
SmartCityinAfrica
2014
DémonstrateuràgrandeéchelledelaSmartCity(ProjetSunRiseSmartCity)
Expérimentation(Démonstrateur)
Implémenterdanslaville?
Collectivités:AMGVFLMCU,Région,ArtoisComm
International:W-SmartNewYorkUniversityPaysBas(Vitens)GrandeBretagne(Thames)Espagne(Acciona)
Opérateurs:• EauxduNord/Suez• EauxdeParis• Dalkia• ERDF• EiffageEnergie• LilleMétropoleHabitat
Laboratoiresderecherche:Ingénierie,STIC,Sciencessociales
Formation:Master(…),MastèreCréaCityDiplômesd’ingénieurs
Centresd’innovatio,pole,…PoleUbiquitaireCITC–EURARFIDPRN
Starts-ups :Stereograph,Noolittic,Inodesign,Calmwater,Planete oui,IXsane
PartenairesduprojetSunRise
CommunautéScientifique:chercheurs,doctorantsetétudiant,Avril2014
Petiteville(110Hectares)• 25000usagers• 140bâtiments
Siteduprojet«CitéScientifique»
100kmderéseaux• Eaupotable• Assainissement• Chauffage,Gaz• Électricité(HT,BT)• Eclairagepublic
PlateformedepilotageSystèmed’information
• Donnéesdepatrimoine(SIG)
Outilsd’analyse
CommunicationServeurweb
• EquipesTechniques• Usagers• EquipesAcadémiques
Architecturedusystème«SunRise »
Communication:• Réseauxfilaires• Réseauxsansfils
• Bâtiments• Réseauxurbains
Mesureetcontrôledesinfrastructures
• Mesurescapteurs
AutresDonnées
• Environnement• Transport• Secours
• Autresdonnées
Travailréalisé
1.SIGpourtouslesréseaux
3.Analysedesdonnées4.Recommandations
• Eaupotable• Assainissement• ChauffageUrbain• Electricité
2.Instrumentation:
Eaupotable
TWULDemositeLondon- UK
SmartBurgosBurgos-Spain
VIPLeeuwarden-Netherlands
SunriseLille- France
DémonstrateurEuropéenSmartWater4Europe
SmartMonitoring
Pression
débit
Qualité
0
100
200
300
400
500
600No
n-Re
venu
e W
ater
NRW
(m3 )
01/1
1/15
11/1
1/15
21/1
1/15
01/1
2/15
11/1
2/15
21/1
2/15
31/1
2/15
10/0
1/16
20/0
1/16
30/0
1/16
09/0
2/16
19/0
2/16
29/0
2/16
10/0
3/16
20/0
3/16
30/0
3/16
09/0
4/16
19/0
4/16
29/0
4/16
09/0
5/16
19/0
5/16
29/0
5/16
Détectiondesfuites
WaterBalance(m3)
500m3
Présentation
Conduites
Substation
Heating Center
• Temperature• Flow• Pressure• Consumption
Chauffage Urbain
Economiepotentielle
Consommation- régulationbaséesurl’usage
Consommationmesurée
Suite
• ChauffageetElectricité• Performancede50%à90%
Cogénération(Investissementprivé)
• Augmenterlesperformances• EnergiesRenouvelables
Réseauintelligent(Financementparles
Economies)
RéseauElectriqueA2
M6
HT(20kV)
LT
Supply
• PassageMT- BT• Mesuredesconsommationsetdesparamètresdepilotage
• Pilotage
DemandeGlobale
0
1 000
2 000
3 000
4 000
5 000
6 000
Friday,March01,
2013
Monday,April01,2013
Wednesday,May01,2013
Saturday,June01,2013
Monday,July01,2013
Thursday,August01,
2013
Sunday,September01,2013
Tuesday,October01,
2013
Friday,November01,2013
Sunday,December01,2013
Wednesday,January01,
2014
Saturday,February01,
2014
Saturday,March01,
2014
Tuesday,April01,2014
Consum
ption]kWh]
Date
FixedDemandChargeV.S.RealDemandCharge
Suites:
• Vérification• Affinerleprofiledelademande• Recommandations«travaux»
Réseauxsecondaires
• Passeràunréseauintelligent• 30à40%d'économie
Eclairagepublic
Réussirlatransitionénergétique
Réduirelesconsommations
Réduirelespertes
Augmenterlapartdesénergiesrenouvelables
IlFaut
Réussirlatransitionénergétique
ModerniservialaSmartTechnologie
Améliorerlesperformancesdechaquecomposante
Améliorerlaperformanceglobale
Améliorerlasécurité
Innoverdanslesservicesetlemodèleéconomique