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