L’avènement de l’ère numérique révolutionne le secteur de l’énergie, en phase avec les défis de la transition énergétique. Zoom sur 4 projets d’élèves-ingénieurs en lien avec les problématiques d’efficacités énergétiques.
Ces projets interviennent en 4e année du cycle ingénieur, et sont le fait des étudiants de la promotion 2018. En équipe, ils travaillent pendant l’année sur une problématique d’innovation industrielle en lien avec leur majeure d’enseignement, ici Nouvelles Energies. Les projets peuvent être réalisés en partenariat avec des entreprises ou des laboratoires de recherche.
Modèle Multi-Agent de Smart Grid
Un projet de Nicolas Grassi, Ivan Lozano, Yasmeen Trifiss, Paul Michon
L’objectif de ce groupe d’étudiants est de montrer, visualiser et valoriser les outils scientifiques qui œuvrent pour la démocratisation des Smart Grid. En effet, si ils veulent promouvoir ces outils c’est parce que le concept de Smart Grid est bien trop peu parlant pour la majorité du monde et n’est pas connu, ni même développé.
Il s’agit ici d’une maison intelligente, représentant un gros agent intelligent et constitué de plusieurs autres petits. Mis bout à bout, on en vient à obtenir un quartier intelligent puis une ville intelligente.
La réalisation des étudiants présente une interface graphique pour consulter en temps réel les statistiques de consommation de la maison comme la production électrique et la consommation électrique. Cette visualisation bien plus parlante que de simples chiffres sur un compteur fonctionne avec des mesures effectuées par des capteurs.
Analyse du marché de l’énergie pour l’effacement énergétique
Un projet de Guillaume Manzano, Dylan Rabetrano et Juspreet Singh
L’effacement énergétique consiste en cas de déséquilibre offre/demande d’électricité a provisoirement réduire la consommation physique d’un site donné ou d’un groupe d’acteurs, l’intérêt étant d’éviter de construire de nouveaux moyens de production d’énergie, étant donné que l’énergie électrique ne peut être stockée à grande échelle, il est important d’optimiser et d’équilibrer la production et la consommation.
Ce projet vise à étudier les techniques d’effacement énergétique qui reposent sur un marché de l’énergie possédant un prix dynamique (fonction de l’offre et de la demande, ou des prix de production).
L’objectif de ce projet est de comprendre les mécanismes se cachant derrière le prix dynamique, puis de proposer des approches et méthodes d’analyses de courbes afin de prédire les allures de la courbe dans le futur dans le but d’aider au développement de l’effacement énergétique qui prend une place importante dans le contexte actuel. En effet, avec la croissance des pays en développement et l’évolution des besoins des populations, la demande énergétique ne fait que croître.
Modélisation d’un Smart-Grid autonome et indépendant dans un environnement dynamique
Un projet de Etienne Pouteau, Laura Saadi, Emilie Sabourin et Jennifer Xia
Ce projet fait partie d’un programme de recherche dirigé par Guillaume Guerard, enseignant-chercheur et membre du De Vinci Research Center. L’objectif de ce programme est de modéliser un Smart-Grid autonome et indépendant dans un environnement dynamique.
Au sein de ce projet, le sujet consiste à étudier les échanges financiers du Smart-Grid lors de l’expression de besoins énergétiques. Dans leur modèle, les étudiants considèrent les acteurs comme des consommateurs, mais ils peuvent également être « prosommateurs », ce qui signifie qu’ils peuvent être à la fois consommateurs et producteurs d’énergie.
La question est la suivante : Que faire de cette énergie ? A qui l’acheter ? Au voisin ? Au fournisseur d’électricité ? A quel instant ? Ou bien serait-il plus rentable de l’utiliser ou même de la stocker ? Le travail des étudiants consiste à répondre à ces questions en créant un algorithme de pricing dont l’objectif est de prendre la meilleure décision selon des paramètres en temps réel.
Analyse des pertes d’énergies sur le réseau français
Un projet de Mathilde Béranger, Nicolas Coindin-Redoute, Lucile Boyer-Nardon et Dylan Portela
Ce projet d’étudiants est orienté sur de la recherche. Ils ont étudié le réseau français pour analyser les pertes d’énergie. Il sera capable de prédire la future consommation d’électricité, d’avoir une meilleure production, et donc de faire économiser de l’argent aux producteurs.
Pour atteindre cet objectif, les étudiants ont fait de nombreuses recherches pour comprendre le fonctionnement du réseau et étudier de nombreux modèles mathématiques au sein de la théorie des graphes.
Ils se sont concentrés le réseau Breton simple et facilement modélisable. Cette région ne produit pas beaucoup d’énergie en raison de son réseau électrique. En effet, après un changement radical de politique d’énergie, la Bretagne a abandonné le nucléaire pour laisser place aux énergies renouvelables. Le point négatif est que l’utilisation de ces énergies primaires ne produit que très peu d’énergie pour pouvoir combler une demande beaucoup plus élevée. Elle est donc, en grande partie, alimentée en électricité depuis l’extérieur par des lignes hautes tensions (400-225kv).
Numérique et gestion de l’énergie
Un projet de Nicolas Meyer et Anselme Troiville
En accord avec la théorie des Smart-Grids, ce projet se positionne dans une vision mêlant numérique et gestion de l’énergie afin d’apporter à l’utilisateur un confort optimisé tout en limitant ses dépenses énergétiques. Géré par un boitier intelligent, ce système est économe, bon marché et est modifiable selon les besoins du client.
Le boitier intelligent est nommé PiiBox : ce boitier possède un microcontrôleur Arduino Yùn, ainsi que de nombreux capteurs pour assurer le confort du client. Les capteurs sondent non seulement l’environnement, mais surveillent également la consommation électrique en temps réel. En cas de pic de consommation électrique, la PiiBox bloque la mise en route de certains appareils énergivores en attendant que la consommation diminue.
Pour gérer les paramètres utilisateurs et pour consulter des informations générales, le client se connecte à une application web accessible depuis un ordinateur, une tablette ou même un smartphone. L’application donne des informations telles que la consommation, l’état des appareils, ou encore certaines données des capteurs de la PiiBox.
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