Comment les bâtiments interactifs peuvent devenir des prosommateurs

Selon le World Green Building Council, la construction et l'exploitation représentent aujourd'hui près de 40 % des émissions mondiales de CO2 liées à l'énergie, avec une projection de 230 milliards de mètres carrés (de nouveaux bâtiments) à construire au cours des 40 prochaines années. Chacun de ces bâtiments existe au sein d'un système énergétique plus large, ce qui en fait un consommateur passif, si l'on peut dire.

Si l'on considère les différentes voies menant à un avenir sans émissions, les propriétaires de bâtiments et l'industrie devront adopter une approche systémique plus large, en repensant la manière dont ils peuvent devenir des participants actifs à la réduction de la consommation d'énergie.

La bonne nouvelle, c'est que l'évolution continue vers l'électrification des bâtiments, les micro-réseaux d'énergie renouvelable, le stockage de l'énergie et le contrôle numérique automatisé de la charge donne aux exploitants de bâtiments les moyens de devenir des prosommateurs.

Dans un récent livre blanc de Schneider Electric intitulé Integrating Smart Building Control Systems to enable GIB, il est indiqué que ces bâtiments prosommateurs produiront et consommeront de l'énergie en fonction des conditions en temps réel du réseau et des besoins opérationnels de leurs occupants. Ces bâtiments sont appelés "Grid Interactive Buildings" (GIB).

En termes simples, les GIB sont des structures capables d'intégrer au réseau des sources d'énergie renouvelables telles que des panneaux solaires, des éoliennes et des systèmes de stockage d'énergie. La génération de données est une caractéristique essentielle des GIB ; ces bâtiments s'appuient fortement sur des compteurs numériques, des commandes et des systèmes de capteurs IoT qui génèrent des données pertinentes.

Ces technologies connectées au réseau soutiennent le traitement des données pour la prise de décision et les contrôles automatisés qui sont essentiels pour s'assurer que les bâtiments sont synchronisés avec les conditions en temps réel du réseau.

Les GIB soutiennent des opérations efficaces à l'échelle du réseau en utilisant des ressources énergétiques distribuées (DER) sur site et des charges pouvant être réduites. La clé de l'interactivité du réseau réside dans l'interopérabilité entre le système de gestion des bâtiments (BMS), le système de gestion des micro-réseaux et les systèmes de gestion de l'énergie électrique (EPMS).

Cette interactivité nécessite également un échange normalisé avec les systèmes d'automatisation du réseau tels que les systèmes de gestion avancée de la distribution (ADMS) et les systèmes de gestion des ressources énergétiques distribuées (DERMS).

Les GIB peuvent soutenir le réseau et l'environnement

Les réseaux du monde entier, y compris l'Afrique du Sud, sont soumis à une pression énorme pour assurer l'électrification des bâtiments et l'urbanisation tout en suivant le rythme de l'innovation. Cette pression peut être réduite en utilisant des bâtiments capables d'effectuer des opérations de charge flexibles telles que le délestage et le déplacement de charge.

Grâce aux données énergétiques fournies par les compteurs d'énergie et aux contrôles de charge via la GTB, un bâtiment interactif avec le réseau peut se délester de sa charge sur le réseau. Le bâtiment peut choisir de compenser en utilisant la production sur site assistée par les contrôleurs du micro-réseau. Cela permet de réduire la demande sur le réseau pendant les heures de pointe.

Inversement, le transfert de charge est dicté par des horaires planifiés qui permettent au bâtiment d'utiliser ou d'alimenter les principales charges à un moment différent. Par exemple, si une charge de demande est prévue à 9 heures, un bâtiment peut choisir d'allumer ses systèmes de chauffage ou de refroidissement une heure plus tôt et de permettre la marche en roue libre.

Du point de vue de l'empreinte carbone, les bâtiments peuvent réduire leur consommation d'énergie grâce à la tempérance solaire, à l'enveloppe thermique et à une modélisation énergétique optimisée. Par exemple, l'ajout de panneaux solaires photovoltaïques sur le toit peut rendre le bâtiment net zéro énergie ou même net positif.

En fin de compte, les GIBS sont conçus pour intégrer les sources de production d'énergie renouvelable dans le réseau, en s'appuyant fortement sur les capacités de production de données, le comptage numérique, les contrôles et les systèmes de capteurs IoT pour traiter les données en vue de la prise de décision et des contrôles automatisés.

Les GIB soutiennent les opérations efficaces à l'échelle du réseau en employant des DER et des charges réductibles, et nécessitent une interopérabilité entre le système de gestion du bâtiment, le système de gestion du micro-réseau et les systèmes de gestion de l'énergie pour l'interactivité du réseau en temps réel.

Thabang Byl est responsable du segment des bâtiments chez Schneider Electric..