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Smart-E

Plateforme de simulation énergétique des villes et des territoires

• Simulation physique (bottom-up) des appels de puissance et des consommations d’énergies (gaz, électricité, chaleur...) d’un ensemble de consommateurs

• Test à l’échelle 1:1 de stratégies de Maîtrise de la Demande Energétique : rénovation énergétique, prévision des gisements d’effacement, évolution des comportements, mise en place de réseaux intelligents, gestion dynamique de la demande

• Calcul ultra-rapide : simulation d’une ville de taille moyenne en moins d’une heure

Smart-E est une plateforme numérique qui permet de simuler l'ensemble des consommations d'énergies liées aux bâtiments à l'échelle d'un territoire : villes, régions ou parc, fictifs ou réels. Développée par le Centre Efficacité énergétique des Systèmes (CES), elle s'appuie sur plusieurs années de recherche en modélisation dynamique des bâtiments et de leurs systèmes énergétiques : équipements CVC, réseaux de chaleur ou de froid. La plateforme est alimentée par des bases de données locales et des statistiques nationales sur le parc de bâtiments et les habitudes d’utilisation de l’énergie.

Le premier objectif est la réalisation d'un outil d'aide à la décision permettant de mesurer l'impact de stratégies de Maîtrise de la Demande Energétique (MDE) sur les réseaux d’énergie et sur les rejets de polluants (CO2, NOx, SOx). Ces stratégies de MDE répondent aux nouvelles réglementations ou normes, aux incitations locales à la rénovation et accompagnent l’installation de systèmes de production d’énergie décentralisée (EnR) et de stockage. Il s’agit aussi d’anticiper la construction ou le renforcement de nouveaux réseaux (réseau de chaleur, gaz naturel ou électricité).

Le second objectif est de prévoir l’impact sur les réseaux énergétiques de changements d’habitudes de vie ou de l’évolution des systèmes énergétiques innovants.

Enfin, Smart-E vise à permettre le pilotage et l’optimisation (en temps réel) de smart-grids. En effet, la simulation peut être utilisée pour piloter les équipements et moduler les charges électriques ou de gaz sur une période et pour une amplitude cible, tout en maîtrisant le confort des occupants et l’intégrité des réseaux.

Une première version de Smart-E est en cours de validation, elle permet de modéliser les bâtiments et les occupants d’une ville de taille moyenne sur une année complète en quelques minutes et de représenter des stratégies de MDE.

Exemple de sortie Smart-E : consommation électrique de 2000 logements lors d'une journée froide

Smart-E est utilisé dans plusieurs projets de recherche :

Intermittence Plus : pilotage optimisé de parcs (plusieurs milliers) de chauffe-eau électriques, Joules et thermodynamiques, afin de générer de la flexibilité pour le réseau électrique.

Cordees : Evaluation des consommations, du confort et de la flexibilité dans un éco-quartier (Clichy-Batignolles) à l’aide d’une nouvelle méthode basée sur la modélisation, l’instrumentation et l’utilisation de données open-data.

Storage4city : dimensionnement et pilotage optimisés de systèmes de stockage pour favoriser l’autoconsommation photovoltaïque à l’échelle du quartier

 

Publication : "Smart-E : A Tool For Energy Demand Simulation And Optimization At The City Scale", BS2015, Thomas Berthou, Bruno Duplessis, Philippe Rivière, Pascal Stabat, Dominique Marchio

Contact : Thomas BERTHOU et Bruno DUPLESSIS

 

Logiciel Smart-E, simule énergie villes - MINES ParisTech
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