Description du projet :
Le contexte énergétique urbain et péri-urbain en pleine évolution tant sur les formes thermiques, électriques que gaz (hydrogène) doit répondre à une démarche frugale de consommation, d'efficacité du transport et d'une production renouvelable propre et locale. Pour répondre à cet objectif, il est indispensable d'interconnectés les réseaux d'énergies déjà existants. Notre projet se caractérise par cette ambition de fournir une solution technologique commune à moindre coût pour les infrastructures énergétiques existantes. Pour atteindre cette ambition, notre projet repose sur l'interconnexion via un hub énergétique des réseaux de transports électrique urbains à courant continu aux réseaux énergétiques de quartier : réseau électrique AC, réseaux de chaleur et réseau de gaz et des charges du bâtiment. L'intérêt des réseaux de transport électriques DC (RTDC) reposent sur leurs capacités à accepter des variations de tension plus importantes que le réseau électrique de distribution de quartier dans un objectif d'une meilleure intégration des NER. Cette connexion permet également de valoriser l'énergie de freinage des trains et d'intégrer à moindre coûts des capacités de stockage d'énergie électrique, thermique et/ou de power-to-gaz. Le projet a pour but de réaliser ce concept de hub énergétique à partir des lots de tâches suivants :
Lot de tâches 1 : Analyse énergétique des cas d'études : A l'aide de mesures expérimentales et de simulation de quartier proche d'un RTDC urbain, des gisements énergétiques des NER, des besoins de de la mobilité électrique, du potentiel d'énergie de freinage une analyse sera menée pour répondre au besoin énergétique du quartier. Ces profils permettront d'établir des scénarii à l'échelle du bâtiment privé et d'un quartier des lots de tâches 2 et 3.
Lot de tâches 2 : Hub énergétique privé à l'échelle du bâtiment : Ce lot de tâches se focalise sur le développement un hub énergétique privé AC économiquement viable. Ce système permettra également de proposer une solution d'intégration au stockage d'énergie locale, des énergies renouvelables et de la mobilité électrique privée. Les objectifs seront de permettent une qualité d'alimentation locale (tension et équilibre) afin de limiter l'impact énergétique du bâtiment sur le quartier. D'autres services énergétiques privés de type flexibilité ou d'autoconsommation pourront être coordonnées avec les services du hub énergétique publique.
Lot de tâches 3 : Hub énergétique publique à l'échelle du quartier : : Le but de cette troisième partie est de développer sur la base de convertisseur électronique de puissance existant (module de puissance HIL à isolation galvanique du Grid-Lab de l'HES-VS), un module de gestion énergétique complet (structuration locale globale, anticipatif et réactif) intégrant les fonctions de sureté et les services énergétique du hub énergétique publique., Ce module de gestion permettra d'opérer la configuration du convertisseur d'électronique de puissance aussi bien pour une conversion DC/DC que DC/AC. Cette approche permettra de conserver la même architecture de convertisseur et de l'adapté uniquement par un pilotage adapté.
Lot de tâches 4 : Dissémination et Proof-of concept : Pour valider le concept ces deux Hubs énergétiques, les moyens d'essais de type virtuel, Hardware In the Loop et expérimentation seront mis en 'uvre au sein des deux établissements associés dans ce projet. L'objectif du POC sera de présenter les briques élémentaires aux industriels et aux acteurs énergétiques locaux et de lever les fonds nécessaires au processus d'industrialisation.
Equipe de recherche au sein de la HES-SO:
Pointet Marc-André
, Coppex Julien
, Perrot Quentin
, Pouget Julien
, Guo Baoling
, Bossoney Luc
Partenaires académiques: VS - Institut Systèmes industriels; IESE; VS - Institut Energie et environnement
Durée du projet:
15.05.2019 - 01.01.2023
Montant global du projet: 115'500 CHF
Statut: Terminé
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