Description du projet :
EXPOSITION ' EXperimentation PlatfOrm for Smart-dIsTricts: from buildings to secure grId OperatioN
La lutte contre le réchauffement climatique est le plus grand défi de ce début du 21ème siècle. L'utilisation de l'énergie (bâtiments, transports, industrie, etc.) étant la source majoritaire des émissions de CO2, la transition énergétique est cruciale pour limiter ce réchauffement. Au niveau suisse, la stratégie énergétique 2050 a pour but de décarboner l'énergie tout en se passant de l'énergie nucléaire. Le potentiel limité de l'extension de l'hydroélectricité et de la géothermie pour la production électrique, associé à la faible popularité des éoliennes, fait que le développement des nouvelles énergies renouvelables se fait principalement par des installations photovoltaïques (PV) décentralisées. Ce développement, couplé à l'électrification de la mobilité et du chauffage (pompes à chaleur) provoquent de gros pics de consommation et de production qui commencent à mettre le réseau électrique de distribution à rude épreuve. Ceux-ci surchargent les composants du réseau et provoquent en effet des sur- ou sous-tensions qui impactent la sécurité d'exploitation et obligent les gestionnaires des réseaux de distribution (GRD) à déployer des solutions de trois types : le renforcement des composants passifs du réseau (câbles et transformateurs), l'ajout de composants actifs (batteries, transformateurs réglables, compensateurs réactifs) ou la gestion de la flexibilité chez le client (capacité à varier la puissance de consommation ou de production d'électricité sans impacter significativement le confort).
D'un autre côté, la problématique des risques de pénuries d'énergie a explosé aux yeux de nos confédérés. La conjoncture actuelle (guerre d'Ukraine) a montré la dépendance d'approvisionnement de la Suisse à des pays plus ou moins amis. Cette insécurité subsistera encore de longues années, car l'augmentation des capacités de production en Suisse et en Europe prendra du temps. De plus, la problématique du creux de production hivernal nécessitera une augmentation des capacités de stockage. Les barrages et batteries ne pouvant fournir les réserves nécessaires en Suisse et en Europe, le gaz de synthèse (Power to Gas : P2G) continuera à se développer pour permettre de stocker les énergies conséquentes nécessaires, tout en limitant l'utilisation des énergies fossiles. Les réseaux de distribution seront impactés par l'utilisation de couplage chaleur-force (CCF) utilisant ce gaz de synthèse en hiver pour produire de l'électricité, tout en injectant la chaleur produite dans les réseaux de chaleur à distance (CAD). Même si les risques de blackouts électriques restent faibles, des pénuries d'énergie signifient que moins d'installations sont disponibles pour réguler le réseau et ainsi les éviter, augmentant la probabilité qu'ils adviennent. Les risques de pénurie requièrent aussi des solutions de gestion de la réduction de la consommation plus fine que le délestage alterné de zones de desserte tel que proposé au dernier niveau du plan OSTRAL.
Par ailleurs, quatre facteurs sont en train de modifier radicalement l'usage des réseaux de distribution à savoir : (i) la décentralisation de la production, (ii) le développement de nouvelles formes de consommation tels les véhicules électriques (VE), (iii) le développement des regroupements de consommation propre (RCP) et (iv) l'introduction massive des compteurs intelligents (80% des ménages suisses devraient en être équipés d'ici 2027). Ces quatre facteurs offrent un environnement propice au développement et déploiement de nouvelles solutions, technologies et services, empreints de digitalisation et qui accroissent la robustesse du système énergétique.
Sur ces problématiques de digitalisation, de résilience, de convergence et de flexibilité des réseaux, la HES-SO est bien positionnée. En collaboration avec ses multiples partenaires de terrain, elle est active dans de nombreux projets de recherche et de
Equipe de recherche au sein de la HES-SO:
Grammatikos Plouton
, Ferrez Pierre
, Gantel Laurent
, Gabioud Dominique
, Abdennadher Nabil
, Chételat Jérôme
, Bozorg Mokhtar
, Pouget Julien
, Bacher Jean-Philippe
, Guo Baoling
, Tomasini Luca
, Darbellay Laurent
, Giraldi Antoine
, Sossan Fabrizio
, Roduit Pierre
Partenaires académiques: hepia inIT; FR - EIA - Institut ENERGY; VS - Institut Energie et environnement; iE
Durée du projet:
01.01.2024 - 31.12.2027
Montant global du projet: 500'000 CHF
Statut: En cours
SWITCH edu-ID
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