Séminaire Smart-Grid | TECHNIFUTUR

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Un outil au service du développement local

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N O U S V O U S

SOUHAITONS UN BON

SEMINAIRE

Cluster Technology of Wallonia Energy, Environment and sustainable Development 1

SÉMINAIRE SMART GRIDS

Technifutur – 28/11/2017

PLAN

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• Cluster TWEED

o Qui sommes-nous ?

o Que faisons-nous ?

• Objectifs ER, EE & GES

• Smart Grids

o Concepts

o Cartographie

o Acteurs

o Projets

• Digital Energy Business Club

QUI SOMMES-NOUS ?

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• TWEED : Cluster ‘Energie Durable’• Créé en 2008• TWEED :

o Technologies

o Wallonneso Energieo Environnemento Développement durable

• Mission : business développement• Réseau

o Membres > 100o Partenaires : AWEX, Agoria, Pôles,

Clusters, ICN, …

QUI SOMMES-NOUS ?

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« Le Cluster TWEED est une organisation wallonne rassemblant les acteurs du secteur de l'énergie durable. »

QUI SOMMES-NOUS ?

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Les membres de TWEED sont des organisations ayant leur siège en Wallonie ou à Bruxelles, et sont actives dans le secteur de l’énergie durable.

Type d’organisations : • assembleurs d’équipements • fabricants de composants • producteurs d’énergie • entreprises de services• sociétés d’investissement • centres de recherches & universités • centres de formation • partenaires publics• ...

Wallonie

Bruxelles

Flandre

Internat.

Membres Partenaires (principaux)

QUI SOMMES-NOUS ?

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Recherche

par critères

sur

clustertweed.be

QUE FAISONS-NOUS ?

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• Networking / matchmaking

o Groupes de travail thématiques

v Biomasse, H2, RdC, chaleur fatale, …

v Piscines, hôpitaux, maisons de repos, …

o Conférences / séminaires thématiques

v cartographies, rénovation, mobilité électrique, WEO, ...

o Visites d’entreprises ou de centres de recherche

v Eliosys, Enovos, Energyville, Colruyt, …

o Conférences et salons internationaux

v Wind Energy (EWEA), Energy Storage Europe, TBB, …

o Missions prospectives / commerciales

v Maroc (COP23), Norvège & Danemark (éolien), Pologne, …

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QUE FAISONS-NOUS ?

www.clustertweed.be rubrique ‘Derniers évènements’

Ligne du temps dynamique

QUE FAISONS-NOUS ?

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• Montage de projets

o Différents types

vR&D / Investissement / Promotion

vWallons / Nationaux / Européens

o Soutien technique, identification de partenaires, montage de consortiums, accès au marché, …

• Participation à des projets

o Wallons : WalloonHy, Interests

o Européens : COSME (& Organext, BioenNW, Zecos)

energiepiscines.com

QUE FAISONS-NOUS ?

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• Réalisation d’étudeso Cartographies (BM, CV, EO, PV, SG, ST)

v Identification d’acteursvEtudes de marché (value chain, SWOT, …)

o Etudes de marchév Impacts micro et macro-économiques des ER en WallonievSpin-offs (ex: Ulg)v…

o Etudes technologiques / stratégiquesvRoadmap pour l’H2 vert en Wallonie (projet WalloonHy)v…

QUE FAISONS-NOUS ?

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• Promotion & Information sectorielle

o Nationale & Internationale

o Nombreux outilsvEvénements (inter)nationaux

v2 newsletters

– TWEED (membres) >12x/an

– ReWallonia (public) 4x/an

v3 sites webs (clustertweed.be, rewallonia.be, leboisenergie.be)

vRéseaux sociaux (twitter.com, SlideShare, …)

vPresse / Partenaires

Cluster Technology of Wallonia Energy, Environment and sustainable Development

OBJECTIFSER, EE & GES

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OBJECTIFS ER, EE & GES

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• Europeo 2020 : 20% ER dans la consommation finale bruteo 2020 : min - 20% GES & min +20% amélioration EEo 2030 : 27% ER dans la consommation finale bruteo 2030 : min -40% GES & min +27% amélioration EE

• Belgiqueo 2020 : 13% ER dans la consommation finale bruteo 2020 : -15% GES

• Wallonieo 2014 : 10,8% ER dans la consommation finale bruteo 2020 : 13% ER dans la consommation finale bruteo 2020 : 8000 GWh d’électricité renouvelable avec offshoreo 2022-2025 : Sortie du nucléaireo 2026 : 8000 GWh d’électricité renouvelable sans offshoreo 2030 : 20% ER dans la consommation finale brute

Cluster TechnologyofWalloniaEnergy,EnvironmentandsustainableDevelopment

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SMART GRIDS

SMART GRIDSConcepts

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SMART GRIDS : définition

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• « … des réseaux électriques capables d’intégrer efficacement les comportements et actions de tous les utilisateurs qui y sont raccordés – producteurs, consommateurs, et utilisateurs à la fois producteurs et consommateurs – afin de constituer un système rentable et durable, présentant des pertes faibles et un niveau élevé de qualité et de sécurité d’approvisionnement. » Commission européenne

• « Un réseau intelligent est un ensemble formé du réseau électrique proprement dit et d'un réseau de télécommunication. Il permet une gestion avancée de la production, des moyens de stockage et de la charge. » GDF Suez

SMART GRIDS : comparaison

Réseaux actuels• Analogique• Unidirectionnel• Production centralisée• Réseaux de distribution

• Communicant sur une partie des réseaux

• Gestion de l’équilibre du système par offre/production

• Consommateur

Réseaux intelligents• Numérique• Bidirectionnel• Production décentralisée et

centralisée• Réseaux de distribution & de

collecte• Communication sur l’ensemble

du réseau• Gestion de l’équilibre du

système électrique par demande/consommation

• Consomm’acteur

19Source:

CRE

SMART GRIDS : objectifs

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① Intégrer:o Les énergies renouvelableso Le stockage d’énergieo Les véhicules électriques

② Accroître l’efficacité énergétique③ Eviter les coupures d’approvisionnement énergétique④ Equilibrer le réseau : offre = demande

=> Smart Grid = « système technico‐socio‐économique complexe avec multiples couches physique, cyber, sociale, politique et de prise de décision »

SMART GRIDS : le défi

Source:Smartguide 2014

SMARTGRIDSCartographie

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CARTO SG : objectifs

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• Diagnostiquer le secteur

• Cartographier les acteurs

• Promouvoir les compétences wallonnes

• Stimuler les projets d'investissement et de R&D

Avec le soutien de

CARTO SG : participation

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• Les conditions de participation sont les suivantes :o Avoir votre siège d'exploitation/une implantation en

Wallonie ou à Bruxelleso Apporter une plus-value technologique à la filière ’smart

grid' (fabrication, R&D, innovation...)

• L’inscription à cette cartographie est gratuite !

• Rendez-vous surhttp://www.rewallonia.be/cartographies/

CARTO SG : chaînes de valeur

Chaîne horizontale• R&D• Etudes & Conception• Financement• Fabrication / Production• Transport• Distribution & Installation• Commercialisat° & Fourniture• Consommation• Démantèlement & Recyclage• Formation & Certification• Education, promotion &

sensibilisation

Chaîne verticale• Infrastructure de communication• Infrastructure énergétique• Outils de mesure

o Compteurs intelligents / Monitoringo Capteurso …

• Systèmes de contrôle et de détectiono Incluent les systèmes de protection

(cybercriminalité !)

• Systèmes de pilotage

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26


27


CARTO SG : Participants

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Acteurs ont rempli le formulaire

CARTO SG : Participants

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CARTO SG : Emplois

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CARTO SG : Emplois

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• Profils recherchés :o actuaireo commercial régulation chauffageo data Analyticso électromécaniqueo électroniqueo responsable énergieo informatique / IT / ICTo Ingénieur : développement durable, électricien, industriel,

…o master en environnemento mathématiques appliquéeso modélisation : risk modeling - financial modelingo web designer

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CARTO SG : SWOT smart grids/metersFAIBLESSES

• Réseau : conçu pour des systèmes de production d’énergies centralisés ; organisation des GRD en conséquence.

• Maturité : technologies & standards• Bénéfice : avéré pour les gros consommateurs,

controversé pour les petits consommateurs

Forces • Plan européen pour l’efficacité énergétique

• Compétitivité de l’Europe• Indépendance énergétique• Empreinte carbone• Création d’emplois

• Gestion dynamique de l’équilibre• Flexibilisation de la consommation électrique• Remplacement des compteurs à budget (€)

MENACES

• Modèle : manque de clarté quant au modèle de marché (normes, législation, gouvernance, …).

• Capacités : capacités des GRD à gérer un grand nombre d’acteurs et un modèle différent (le client devient en même temps fournisseur).

• Concurrence : marché concurrentiel et international. Avance technologique aux USA (4.5 milliards $ budgétés par les autorités), en Suède,en Italie, en France (Linky)…

• Cybercriminalité & irrespect de la vie privée

OPPORTUNITÉS

• Efficacité énergétique : réduction de la consommation d’électricité de 2 à 10%.

• Potentiel (marché) : marché des SG conséquent,sous-exploité et en croissance.

• Intégration : NRJ-R & VE sur le réseau.• Électricité : croissance de la demande en

électricité, toujours plus volatile par ailleurs, et des pics de consommation.

CARTO SG : deux formats

Format PDF Format interactif

33www.rewallonia.be

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CARTO SG : navigation interactive

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SMART GRIDSActeurs (exemples)

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SMART GRIDS : acteurs

Un réseau énergétique intelligent dans la pratique

Sur le site de Huizingen, un réseau énergétique intelligent, également appele ́ mini smart grid ou micro grid, est alimenté en énergie renouvelable par près de 10 000 m2 de panneaux solaires. Il permet de recharger les batteries de dix voitures électriques via dix bornes de chargement sur les sites d’Anderlecht et de Huizingen.

Ces véhicules ne sont pas seulement des consommateurs d’électricite ́, ils servent aussi de tampon pour le stockage de l’énergie. La particularite ́ du réseau est l’interaction intelligente entre la demande et l’offre d’énergie.

www.siemens.be


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DAPESCO est un cabinet de conseils spécialiste en Optimisation Energétique actif dans le secteur industriel, le secteur tertiaire (Distribution, Gestionnaires de bâtiments, Superviseurs d'installations techniques HVAC), et le secteur public.

Le service de DAPESCO est articulé autour de 4 pilliers de compétences :• Data Collection - Monitoring & AMR• Comptabilité Energetique• Auditing• Engineering

www.dapesco.com


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Syreg est spécialisée dans le domaine de la régulation des flux énergétiques des bâtiments ou processus industriels. Elle propose un logiciel qui comporte des outils de télégestion et de comptabilité énergétique (gaz, fuel, électricité, eau).www.syreg.com

N-SIDE est un partenaire clé pour le développement de solutions d'optimisation sur les problématiques de demand-side management, micro-grids et des marchés de l'énergie. www.n-side.com

Meterbuy aidetoutparticulierettouteentrepriseàmieuxmaîtrisersonempreinteénergétiqueparlebiaisde:

• Vente de compteurs, capteurs et systèmes de télérelève pour le suivi des consommationsénergétiques

• Conception, vente et maintenance de systèmes de monitoring énergétique pour des systèmes de production d'énergie renouvelables

• Conception, vente et prestation de services pour la gestion énergétique d'immeubles à appartements www.meterbuy.com

SMART GRIDSProjets

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SMART GRIDS : projets

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• CE - Centre Commun de Recherche (CCR)o Inventaire paneuropéen des Smart Grids

vPremière édition en 2011vUpdate en 2014 : « Smart Grid Project Outlook 2014 » (459

projets)

o Modèle de réseau d'électricité paneuropéen : 10.000 éléments (nœuds et lignes) du réseau de transmission européen

o Analyse coûts‐bénéfices de projets de "Smart Grids"o Outils et cartes interactives

http://ses.jrc.ec.europa.eu/nutshell-french


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• Groupe de concertation REDI (Réseaux électriques durables et intelligents) puis forum RéFlex

• GREDOR (Gestion des Réseaux Electriques de Distribution Ouverts aux Renouvelables) : nouvelles méthodes pour opérer des réseaux de distribution avec une pénétration importante d'énergies renouvelables. https://gredor.be/

• Industore : Gestion optimisée des moyens de flexibilité, de stockage et de production des sites industriels

Exemplaires / éducatifs :

• CASTT : réalisation d’un micro-smart-grid-pédagogique et utilisation de l’énergie pour la motorisation électrique via des bornes de rechargement domestiques ou rapides

• Princess Elisabeth Polar Station : gérer le micro-grids de la station


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• Projet GAD (Gestion active de la demande)o Topic : potentiel de déplacement de charge chez les clients

résidentielso Outils : Télécommande centralisée & Compteurs intelligents

• Projet GAC : évaluer l'intérêt technique et économique d'un agrégateur résidentiel sur le marché électrique belge.

• TECR : analyser le rôle et le comportement des utilisateurs du réseau (quid si production, stockage, nouvelle tarification, …)

• FLEXIPAC : optimiser la demande d’énergie par le pilotage d’applications thermiques (pompes à chaleur, etc.) en vue de l’intégration au réseau de sources de production intermittentes et la valorisation économique de la flexibilité


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& Photovoltaïque• Projet-pilote metaPV : intégrer jusqu’à 50% de production

photovoltaïque en plus sur le réseau www.metapv.eu• PVCROPS : prévision des productions, stockage chimique en

batterie et autoconsommation, … www.pvcrops.eu• PVGRID : réduction des barrières freinant l’intégration des PV

dans les réseaux de distribution européens www.pvgrid.eu• Premasol (Predicting and Managing Solar Power Production) :

développement d'une plateforme informatique intégrant des outils de prédiction fine de l'énergie électrique produite au départ de sources renouvelables, de diagnostic des anomalies, d’exploitation de ces diagnostics et de simulation de mises à niveau.


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& Stockage• Energattert / Optiobiogaz / Ecobiogaz : gérer et stocker le

biogaz pour une meilleure flexibilité du réseau• SMARTWATER : systèmes de stockage électrique par pompage-

turbinage exploitant d'anciennes cavités souterraines• Story : démontrer la valeur ajoutée des technologies de

stockage d'énergie dans les marchés de l'énergie actuel et futur• TWENTIES/EcoGrid/GRID4EU… : donner plus de flexibilité au

réseau de transport& Hydrogène• INTERESTS : électricité renouvelable via production d’hydrogène

ou via stockage dans des batteries• WallonHY : identifier le rôle du Power-to-Hydrogen, notamment

pour la flexibilité des réseaux


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Spécifiques• DAMiEn : optimiser l'auto-programmation des unités à cycle

combiné sur les marchés électriques day-ahead• ENERGRID : modéliser, concevoir, et mettre en œuvre une unité

de gestion de systèmes nano-grid• Smart Micro Cogen : intégrer des cogénérations dans les

smartgrids

Infrastructures publiques

• OptiGrid : projet d'optimisation de l'exploitation des lignes aériennes (réseaux électriques haute et moyenne tension)

• GEPPADI : rendre intelligent et communiquant l’éclairage public

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49 www.rewallonia.be


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Digital EnergyBusiness Club

ICT & Energy ?

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• Fortes synergies :

o Concepts : #smart - grids / cities / building / mobility…

o Technologies sous-jacentes : (C)EMS, smart metering, …

• Collaboration Infopôle TIC / TWEED :

o Where ICT meets Energy (2015)

o Cartographie TWEED – smartgrids (2016)

o Digital Energy Business Club (2017)

Digital Energy Business Club

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• Objectifs :1. Développement commercial des entreprises membres des Clusters

ainsi que de certains acteurs des secteurs TIC et énergie.2. Création de synergies, d’innovations et de partenariats ; entre

entreprises privées, mais également entre entreprises et investisseurs ou acteurs de R&D.

3. Promotion et développement sectoriel du secteur TIC-énergie.

• Outils : o Portail ReWallonia.be : cartographies smartgrids / stockageo Réseaux des Clusters : membres & partenaireso Projets divers : MeryGrid, E-CLOUD, Interests, …

DEBC - Planning

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• 16/11/2017 : Blockchains

• xx/02/2018 : Internet of Things

• xx/05/2018 : Machine Learning - AI

• xx/09/2018 : tbd

• xx/11/2018 : Veille – mission internationale

Pour aller plus loin

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• Analyse complète des opportunités et des défis posés par la transformation numérique des systèmes énergétiques

o Plus connectés, fiables et durables

o Impactant demande & offre d’NRJ

• Exemples : appareils connectés, processus de production industrielle automatisée, mobilité intelligente & partagée, IA & apprentissage automatique…

• Secteurs : ménages, transports & industrie

Besoin d’aide ?

Contactez-nous !

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TWEEDAsblRueNatalis 2– 4020Liège– Belgium

BricoutPaulProjectengineer

[email protected]

OlivierUlriciProjectengineer

[email protected]

CédricBrüllDirector

[email protected]

www.clustertweed.be

Technifutur - Étude de marché visant à valider

l’intérêt de séances de formation et de

sensibilisation aux smart grids

Novembre 2017

Contexte de la mission de Cide-Socran

Contexte : Technifutur souhaite développer des activités de formation et de sensibilisation dans le

domaine des smart grids en partenariat avec le Professeur Damien Ernst de l’Université de Liège

(ULiège).

Objectif : réalisation de séminaires de sensibilisation à destination d’entreprises, la formation

d’acteurs industriels (spécialistes du photovoltaïque, chauffagistes, électriciens, etc.) et à terme de

demandeurs d’emploi, à la pratique et la mise en place de systèmes smart grids à un niveau nano

(habitations de particuliers), micro (entreprises) ou macro (au niveau de parcs entiers).

Missions de Cide-Socran :

- Validation des besoins en formation/sensibilisation au niveau des entreprises contactées et

définition des thématiques d’intérêt

Etude qualitative de terrain auprès

d’acteurs énergétiques wallons : n=20

Gestionnaires

de réseaux

Fournisseurs

d’énergie

Bureaux

d’études Intégrateurs

1 - Volonté de diminuer le coût énergétique par

l’efficacité E

• Les industriels commencent à se structurer pour

répondre de manière adaptée à la libéralisation

du marché de l’électricité pour profiter de la

flexibilité des prix de l’énergie

• Implémentation de dispositifs de monitoring

• Implémentation d’automates

2 - Implémentation de solutions de production/

stockage en croissance

• PV, éolien, batteries, …

3 - Pénétration du véhicule électrique sur le réseau

routier belge à court terme

Tendances du marché identifiées

0

6

12

18

Efficacité énergétique

Implémentation de solutions de production/stockage

Pénétration du véhicule électrique

1. Employés, techniciens, ouvriers et contractants

Centres de formation en interne au groupes aux compétences métiers et normes de

sécurité

2. Cadres et profils experts

Pas de centres de formation spécifiques, généralement par participation à des colloques,

séminaires, transmission directe, recrutement d’experts, développement de partenariats et

alliances stratégiques.

Thématiques

✦ Flexibilité de marché (gestion de réserves stratégiques et gestion de l’offre et de la

demande) ;

✦ Flexibilité technique (gestion de la congestion sur le réseau, prise de décision de

délestage, stockage, coupure de production au niveau des parcs éoliens, en incorporant le

contexte légal) ;

✦Data sciences et big data : gestion et analyse des données générées par le réseau et les

compteurs intelligents (smart meters), identification des informations d’intérêt, analyse des

habitudes de consommation, etc.

Gestionnaires de réseaux - besoins en

formation

Public cible (2/3) : TPE/PME

➡ Peu/pas sensibilisées à la transition énergétique au sens large (flexibilité

énergétique, optimisation énergétique, etc.).

Thématiques d’intérêt :

- La mobilité électrique ;

- La flexibilité énergétique et ses enjeux ;

- Les principes et problématiques du stockage.

Gestionnaires de réseaux - besoins en

sensibilisation

1. Employés, techniciens, ouvriers

Centres de formation en interne aux compétences métiers et normes de sécurité

2. Cadres et profils experts

La plupart des fournisseurs d’énergie possèdent leur centre de formation interne

pour les formations « spécifiques » complétées par la participation à des

colloques et séminaires.

Fournisseurs d’énergie - besoins en

formation

Public cible: TPE/PME (5/5) et collectivités (2/5)

➡ Peu/pas sensibilisées à la transition énergétique au sens large (flexibilité énergétique,

optimisation énergétique, etc.).


Rappel des enjeux, contraintes et avantages de la transition énergétique :

✦ Etat de l’art des technologies existantes sur le marché (smart grids et dispositifs de

production d’énergie renouvelable, etc.) ;

✦ Etat de l’art des normes légales et des aspects réglementaires dans le secteur

énergétique (stockage, microgrids, dispositifs de productions PV, biomasse, éolien, etc.) ;

✦ Etat de l’art des leviers et moyens de financement existants.

Objectif double : remise à niveau & préparation du discours commercial.

➡ Retour sur expérience de TPE/PME, collectivités (calculs de ROI et mise à disposition

d’un outil d’audit simplifié).

Fournisseurs d’énergie - besoin en

sensibilisation

Public cible : personnel qualifié possédant une expertise souvent académique

➡ Séminaires, colloques, MOOC (massive open online course)

Thématiques d’intérêt (3/4) :

✦Les « codes de réseaux » (règles pan-européennes rédigées par ENTSO-E : European Network of

Transmission System Operators for Electricity) ;

✦ La législation au niveau régional belge touchant entre autres les technologies et l’exploitation des

données provenant de smart meters ;

✦ Un état de l’art des technologies disponibles (renouvelable, stockage, protocoles de communication,

type de softwares, sociétés actives dans le secteur);

✦ Les tendances mondiales ;

✦ Les modes et leviers de financement pour l’implémentation de solutions d’énergie renouvelable et/ou de

solutions intelligentes favorisant l’optimisation de la consommation/production ainsi que la flexibilité

électrique.

Rem : Techniciens

Les profils techniques (électriciens, chauffagistes, commerciaux, etc.) devraient recevoir une formation

« générale » pour les sensibiliser aux solutions et enjeux actuels :

✦ L’efficacité énergétique et ses enjeux, ainsi que des outils et bonnes pratiques pour la réalisation d’audits

rapides ;

✦ L’internet des objets (IoT) : état de l’art de ce qui est possible et des tendances futures afin de sensibiliser

ce public.

Bureaux d’études : besoins en formation

Public cible : communes, collectivités et TPE/PME

Peu/pas sensibilisé à la transition énergétique au sens large


✦Les enjeux de la transition énergétique et une mise en perspective des

projets déjà réalisés ;

✦Des retours sur expérience de solutions et/ou bonnes pratiques permettant

d’optimiser l’efficacité énergétique, le retour sur investissement et le gain

financier réalisable ;

✦Une veille des sociétés belges actives dans ces secteurs afin de

présenter les compétences disponibles sur le marché belge.

Bureaux d’études : besoins en

sensibilisation

Public cible : électriciens et ouvriers techniques

➡ La moitié est formée en interne


- Etat de l’art des technologies existantes ;

- Protocoles de communication (Sigfox, LoRa) ;

- Mise en réseau de plusieurs sources d’énergie et gestion de flux d’énergie (PV, éolien, cogénération,

stockage, bornes de charge pour voitures électriques, etc.) ;

- Principes généraux d’automation.

Public cible : cadres et profils d’experts (Ig)

➡ Formation interne (collaborateurs), externe (colloques, séminaires, démonstrations de fournisseurs,

organismes officiels (DG04), web (EDX, Ideosity, Datacamp)).


- Les protocoles de communication de l’IoT (Internet of Things) ;

- Etat de l’art :

o Technologies et innovations existantes avec retours sur expérience (robustesse, fiabilité, compatibilité,

etc.) ;

o Normes et réglementations applicables aux secteurs énergétiques (garantie du matériel, assurances).

- Big data : gestion et analyse de données en termes méthodologique ;

- Optimisation d’un microgrid : dimensionnement sur un quartier (PV, éolien, batteries, etc.), stratégies de

revenus, …

Intégrateurs : besoins en formation

Public cible : TPE/PME (7/7) et collectivités (4/7)

➡Peu/pas sensibilisé à la transition énergétique


✦L’efficacité énergétique (optimisation de flux, couts énergétiques, habitudes de consommation,

production/consommation, etc.) ;

✦La transition énergétique (fermeture des centrales, conséquences de la libéralisation du marché

de l’énergie, énergie renouvelable, flexibilité énergétique et smart grids/microgrids.)

✦Principes régissant le réseau électrique (intégration de production renouvelable et contraintes,

équilibre du réseau, enjeux de la production décentralisée, etc.) ;

✦Incitants financiers (crédits impôts, primes, etc.)

✦Etat de l’art des solutions existantes (points négatifs/positifs/coût, etc.) et sociétés proposant

ces solutions.

➡ Doit être illustré de cas réels avec des retours sur expérience et des calculs de retours financiers

en fonction du public ciblé (ex : système frigorifique pour le secteur de l’agroalimentaire).

Rem : sensibilisation aussi envers les grands « oubliés » : agriculteurs et autres.

Intégrateurs : besoins en sensibilisation

1. Contexte général favorable

➡ Tendance identifiée : volonté d’efficacité énergétique, pénétration des voitures électriques sur

le réseau routier, implémentation de +- 2M de smart meters en Wallonie (H2020), sortie du

nucléaire, diminution du prix des PV et solutions de stockages.

2. Besoin en formation :

• Profils experts sur des thématiques précises

• A moyen terme, électriciens qui soient également électroniciens.

3. Besoin en sensibilisation : TPE/PME et collectivités

➡ Objectif double : remise à niveau & préparation du discours commercial

Conclusion

Merci de votre attention

Uber-like Models for the Electrical Industry

Prof. Damien ERNST

Power producer

Wholesale market/grid

Power producer

Power producer

Power producer

Retailer Retailer Retailer Large

consumer Large

prosumer

Electrical energy sales

Consumer Consumer Consumer Prosumer

Uber-like models for electricity: a definition

Electrical energy consumed by loads that does not go (only) through the electrical energy sale channels defined by

Microgrids: the most popular uber-like model

A microgrid is an electrical system that includes one or multiple loads, as well as one or several distributed energy sources, that are operated in parallel with the broader utility grid.

The single-user microgrid 1. Legal. 2. Popularised by PV panels and

batteries. 3. Possibility to have a microgrid

fully disconnected from the utility grid.

Utility grid Meter Single legal entity (e.g. a household, a company)

Electrical energy source(s) & load(s)

The multi-user microgrid 1. Regulatory framework may

not allow for the creation of multi-user microgrids.

2. Often more cost-efficient than the single-user microgrid (e.g. economy of scale in generation and storage, easier to get higher self-consumption at the multi-user level).

Utility grid Money paid for energy and transmission/ distribution and tariffs only based on this meter

Several legal entities. Submetering

Electrical energy

source(s) and/or load(s)

Electrical energy


Why microgrids?

1. Financial reasons: (i) Price paid for generating electricity locally is lower than price paid for buying electricity from the utility grid (ii) Hedging against high electricity prices.

2. Technical reasons: (i) Microgrids – especially multi-user ones – are a great way for integrating renewables into the grid and developing active network management schemes (ii) Security of supply, especially if the microgrids can be operated in an autonomous way.

3. Societal reasons: (i) Local jobs (ii) Energy that belongs to the people.

A taxonomy for uber-like models for electricity

Microgrid

2. Multi-user

4. Power generation and/or storage anywhere

Virtual microgrid

Electric Vehicles (EVs)

No Electric Vehicle Battery

5. Users close to each other

Mobile storage device

1. Single-user

Single-user

3. Power generation and/or storage close to the user

Multi-user

6. Users located anywhere

Vehicules to Grid (V2G)

Not V2G

7. Car not always charged at home

8. Car discharging only at home

9. Car as a substitute for the utility grid

10. Delivery of electricity with storage devices

11. Storage devices as a substitute for the transmission grid

Model 3 and 4: The single-user virtual microgrid 1. If the user is located close to

generation/storage (Model 3), it may have beneficial effects on the network to increase self-consumption in the virtual microgrid.

2. Model 3 tested in Belgium. Known as E-Cloud. Big storage generation/storage devices in an E-Cloud but they are divided up among several single users.

3. Standard regulations do not allow for the creation of virtual microgrids.

Single user

Generation

From the market point of view, the consumption of the ‘single user’ is equal to the sum of the consumption measured by the three meters, for every market period.

Σ Battery

Electrical energy


Electrical energy


Electrical energy


Σ = user of the virtual microgrid

Consumption in the virtual microgrid, as seen from the market

Model 5 and 6:The multi-user virtual microgrid 1. May be very helpful to integrate renewables

if users are located close to each other (Model 5).

2. Difficult to have multi-user virtual microgrids that can operate in an autonomous way.

3. Easier to create a multi-user virtual microgrid in one area of a network than a multi-user microgrid. In a multi-user microgrid, one single potential user may block the creation of the microgrid.

Model 5 (not 6) authorized in France?

A piece of French regulation « authorizing » the creation of multi-user virtual microgrids for which all the users are connected to the same low-voltage feeder (Model 5):

PS: Sorry for those of you who do not speak French

Model 7: EV – Car not always charged at home

A few comments on how this model could affect the electrical industry: 1. May help domestic microgrids with PV and batteries to go fully off grid. How? During a sunny period the owner of the (good-sized) domestic microgrid would charge its EV at home. Otherwise, he would charge it at another location. This would help the fully off-grid microgrid to handle the inter-seasonal fluctuations of PV energy. 2. The EVs could be charged immediately adjacent to renewable generation units where electricity costs may be much lower than retailing cost for electricity. Two numbers: retail price for electricity in Belgium: 250 €/MWh. Cost of PV energy in Belgium: less than 100 €/MWh. May also help to avoid problems on distribution networks caused by renewables.

Download the reference: An App-based Algorithmic Approach for Harvesting Local and Renewable Energy Using Electric Vehicles.

http://orbi.ulg.ac.be/handle/2268/204927



1. Could allow for the creation of fully off-grid microgrids that do not have their own generation capacities.

2. Self-driving EVs could, during the night, autonomously bring back electricity to the house. This electricity could be stored in the batteries of the house.

Model 8: V2G – Vehicle discharging only at home

Model 9: V2G – Car as a substitute for the utility grid

EV charging could be carried out next to electricity sources at a cheap price. Afterwards, EVs could directly sell their electricity (without using the grid) to any electricity consumer at a higher price. As such, they will act as a true competitor for the utility grid.

Model 9 may become very successful with the rise of self-driving cars for two main reasons:

1. No one will be needed to drive the car to collect electricity and deliver it to the electricity consumer.

2. Fleets of self-driving cars will not be used during the night to transport passengers. Using them during the night as a substitute for the electrical network will therefore accrue very little additional capital costs.

Model 10: No EV battery. Delivery of electricity using storage devices

1. Many producers of electrical energy could start delivering electricity directly to home batteries through the use of mobile batteries.

2. Delivery system may be significantly cheaper than the cost of running distribution networks in rural areas.

3. Biggest competitor of Model 10: Model 9.

Model 11: No EV battery. Storage devices as a substitute for the transmission grid

1. The off-shore grid could be replaced by a system of boats with batteries. 2. Renewable energy collected at remote locations, such as the East coast of Greenland for example, where there is ample wind, could be brought back to consumption centres with using large ships full of batteries. Model is competitive with undersea cables once cost of batteries drops below 50 €/kWh. 3. Model 11 could be combined with a model based on electricity distribution with batteries.

If I just had one tweet for commenting on each of these models.

Model 1: Microgrid – single user.

Model 3: The single-user virtual microgrid. Power generation and/or storage close to the user

Model 2: Microgrid – multi-user.

Model 4: The single-user virtual microgrid . Generation and/or storage anywhere

Model 5: The multi-user virtual microgrid. Generation and/or storage close to the user

Model 6: The multi-user virtual microgrid. Generation and/or storage anywhere for the user

Model 7: EV – Car not always charged at home

Model 8: V2G – Car discharging only at home

Model 9: V2G – Car as a substitute for the utility grid

Model 10: No EV battery. Delivery of electricity with storage devices

Model 11: No EV battery. Storage devices as a substitute for the transmission grid

SMART MONITORING - OMNIUM ENERGIE

28.11.17

Michel CROES

Administrateur - Directeur

28.11.17

- 1000 installations unifamiliales par an - Mais aussi le tertiaire et l’industrie

+ de 10.000 clients en électricité et gaz

- Formation initiale et continuée aux nouveaux métiers de l’énergie - Veille technologique

28.11.17

IA

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Actionneur

Mais surtout

INTEGRATION

L’état des lieux - Bruno VAN ACHTER - DG04

Les datas

28.11.17

Consommateur - Electricité

- Gaz (mazout, bois)

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Stockage

- Electricité

- Co-génération

- Géothermie

Productions

Les boucles de régulation

La collecte des informations

Le transfert et le traitement

SMART MONITORING - Surveillance intelligente

- information en temps réel

- Maintenance Multi-énergies

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INTERFACE GRAPHIQUE PORTABLE ET INTERACTIF

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BLACK BOX

SMARTGRID

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Actionneurs Interface utilisateur

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Service de maintenance

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Assurance Omnium Energie

Merci de votre attention

28.11.17

Adresse : Rue des Alouettes 99, 4041 Herstal Tel : 0475 71 59 06 Mail : [email protected]

La Micro Smart-Grid pédagogique du Campus Francorchamps

Sommaire

Définition

Les producteurs

Les consommateurs

La gestion intelligente

Définition

La smart-grid du Campus, en quelques mots, est:

• Financée par le plan Marshall 2.vert via le pôle de compétitivité MecaTech dans le cadre d’un projet de formation nommé CASTT;

• Etudiée pour être à la pointe de la technologie en terme de recharge de véhicules électriques;

• Dimensionnée pour la formation, pas pour répondre aux besoins énergétiques du bâtiment;

• Créée pour faire le lien entre le secteur de l’énergie et de l’automobile.

Définition

Micro Smart-Grid

Réseau Intelligent Production locale par différents systèmes raccordés sur le réseau principal

Le suiveur solaire

Suiveur solaire : • Puissance : 7 Kw • Positionnement : programmation + capteur luminosité

L’éolienne

Eolienne verticale : • Puissance nominale : 5,5 Kw • Diamètre de l’hélice : 4 mètres

La cogénération

Cogénération : • Moteur thermique au gaz naturel • Production électrique : 50 KW • Production thermique : 95,7 KW • Rendement global 99,1 %

Les bornes de recharge

Borne bidirectionnelle

Réseau >

Véhicule

Véhicule > Réseau

privé

Véhicule >

Réseau

Conversion AC/DC Connections véhicule: • CHAdeMO • 10KW • 400V


Connection AC + Conversion AC/DC

Connections véhicule: 1. Type 2 AC 43Kw 2. CHAdeMO 50Kw 3. Combo 2 50KW

Alimentation : • 3N400V 125A


Connection véhicule (2X): • Type 2 • 3,7 KW • 230 V Mono

Connections véhicule: • Prise domestique • 230 V Mono • 16 A (3,7 KW)

Micro Smart Grid Campus

Automate

Tview TWinsoft

Logiciel permettant la programmation du Tbox

Logiciel permettant le contrôle et la récolte des données



http://192.168.11.99/

Automate

Mesure temps de charge EV

Charge DC 10KW

Charge AC 3,7 KW Charge AC Domestique

1h50 4h30 7h05

Charge DC 50KW

1h00

Scénario programmé

L’automate nous permet aussi de programmer des scénarios de fonctionnement Exemple1 : Demande chaleur + demande électricité importante (Charge EV) Démarrage cogénératrice avec modulation de puissance Exemple 2 : Demande charge EV sans limite de temps Charge EV en fonction de la production solaire ou éolienne

Production Suiveur solaire

Consommation Recharge voiture

Scénario programmé

Merci pour votre attention

Guillaume DOYEN Formateur

60, Route du Circuit

4970 Francorchamps Belgique

Téléphone : +32 (0)87 47 90 78

Fax : +32 (0)87 47 90 61

[email protected] http://www.formation-campus-automobile.be

mailto:[email protected]



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