Action 1 : Gestion du project
Opérateurs responsables de l'action 1 : ULg/BEMS
Action 2 : Communication
Opérateurs responsables de l'action 2 : UL, TUK/RE, ULg/BEMS
Poster Action 3
Action 3.1 : Étude des systèmes de chauffage actuels dans la Grande Région
Partenaire responsable de l'action 3.1 : ULg/BEMS
Objectifs :
Analyse de la situation actuelle dans la Grande Région en tenant compte des aspects suivants
- - L'état actuel des différents systèmes de chauffage, en particulier des pompes à chaleur (taux de pénétration, types de pompes à chaleur, développements technologiques, potentiel d'installation, etc.)
- - La situation et l'organisation du réseau électrique pour la connaissance des lignes de transport existantes, l'organisation du marché, les connexions entre les zones de la Grande Région et l'évolution de l'état du réseau (suivi des mesures de contrôle des dernières années, la production d'électricité à partir des énergies renouvelables, l'évolution de la demande dans les différentes régions, etc.)
Action 3.2 : Évaluation de la situation actuelle du réseau dans la Grande Région
Partenaire responsable de l'action 3.2 : TUK/ESEM
Objectifs :
- Etudier les différents niveaux de tension et les relations entre les quatre pays de la Grande Région
- Développement et mise en œuvre de mesures de renforcement du réseau
- Etude de la production d'ER installée dans différentes régions
- Harmonisation des données collectées pour un ensemble de données matricielles homogène
- Évaluation de la demande d'électricité, du marché de l'électricité et des flux transfrontaliers
Poster Action 4
Action 4.1 : Évaluation des bâtiments
Partenaire responsable de l'action 4.1 : TUK/ARCH
Objectifs :
L'objectif est d'élaborer des types de bâtiments représentatifs pour la Grande Région et de les sélectionner pour la modélisation :
- Détermination des types de maisons existantes dans la région et de leur fréquence
- Collecte, assemblage et homogénéisation des types de maisons
- Classification selon l'âge de construction, le type d'utilisation, le type de pièce, la construction, les matériaux et le comportement de stockage qui en résulte
Action 4.2 : Évaluation des possibilités de stockage
Partenaire responsable de l'action 4.2 : TUK/ARCH
Objectifs :
L'action fournit les bases nécessaires à la simulation de la construction et de réseaux. Les points suivants seront examinés :
- Analyse du parc immobilier de la Grande Région
- Description architecturale-constructive-physique de la structure existante
- Catégorisation du portefeuille
- Sélection de modèles de bâtiments représentatifs pour la Grande Région
- Modélisation numérique tridimensionnelle des bâtiments pour l'environnement de simulation
- Acquisition de différents types de construction pour la simulation des différentes classes d'âge des bâtiments
Action 4.3: Investigation des stratégies d'assainissement
Partenaire responsable de l'action 4.3 : TUK/ARCH
Objectifs :
Les objectifs du travail sont les suivants
- l'analyse du parc immobilier,
- l'analyse des conditions-cadres spécifiques à chaque pays, des normes et réglementations explicites
- l'élaboration de stratégies d'assainissement pour les bâtiments existants (les stratégies d'assainissement sont fondées sur les lois nationales et régionales en matière d'économie d'énergie et servent à l'utilisation du stockage thermique au moyen de pompes à chaleur guidées par l'électricité sur lesquelles se concentre le projet de recherche
Poster Action 5.1
Poster Action 5.2
Action 5.1 : Évaluation du marché des pompes à chaleur dans la Grande Région
Opérateurs responsables de l'action 5.1 : Université de Lorraine
Objectifs :
L’objectif de cette action est de réaliser une étude du marché des pompes à chaleur dans la Grande Région (nombre d´unités vendues, parc en opération, puissance installée, …) pour la période 2011-2017, permettant de faire une projection sur le développement de cette technologie dans la grande région.
Action 5.2 : Modélisation de la pompe à chaleur
Opérateurs responsables de l'action 5.2 : Université de Lorraine
Objectifs :
L'objectif de cette action est de modéliser une pompe à chaleur à vitesse variable intégrée dans un réseau intelligent, réduisant ainsi au mieux la consommation d'énergie, assurant une flexibilité dans l'augmentation du taux d’utilisation d'électricité renouvelable, lissant la courbe de charge résiduelle et réduisant des charges de pointes d’alimentation.
Poster Action 6
Action 6 : Développement et évaluation du stockage thermique pour l'utilisation de l'électricité produite à partir de sources renouvelables et pour le transfert de charge
Partenaire responsable de l'action 6 : TUK/GST
Objectifs :
- Modélisation de la mémoire dans l'environnement de simulation
- Dimensionnement des systèmes de stockage
- Évaluation des possibilités de chargement à court et moyen terme des installations
de stockage thermique avec de l'électricité produite à partir d'énergies renouvelables
- Conclusions sur l'efficacité énergétique en combinaison avec une pompe à chaleur
Poster Action 7
Action 7 : Conditions cadres de l'industrie de l'énergie et données de marché pour le fonctionnement des pompes à chaleur dans la Grande Région
Partenaire responsable de l'action 7 : IZES gGmbH
Objectifs :
- Etude de l'efficacité économique du fonctionnement des pompes à chaleur contrôlées dont le fonctionnement est basé sur les prix du marché de l'électricité à court terme
- Etude des conditions préalables et des conditions de fonctionnement économique des systèmes précités
- Examen du cadre juridique des pays de la Grande Région en matière de tarifs à court terme
- Identification des obstacles et des défis juridiques
Poster Action 8
Action 8 : Développement et évaluation d'une solution technique pour une meilleure gestion du réseau dans la Grande Région.
Partenaire responsable de l'action 8 : TUK/GST
Objectifs :
- Développement d'un algorithme d'optimisation pour une utilisation économique de la pompe à chaleur
- Création d'une interface pour l'intégration de tous les modèles de simulation (pompe à chaleur, optimiseur d'application, bâtiment, système de stockage)
- Études de simulation pour différents scénarios
Poster Action 9
Action 9 : Etude de faisabilité du système de stockage de chaleur par pompes à chaleur
Partenaire responsable de l'action 9 : TUK/RE
Objectifs :
- Coûts d'investissement et d'entretien des bâtiments de référence pris en compte dans les concepts de réaménagement
- Coûts du cycle de vie (LCC) prenant en compte les coûts d'investissement, les coûts de maintenance, les coûts énergétiques, les subventions éventuelles et les tarifs variables de l'électricité.
- Evaluation des LCC et des revenus/économies (y compris la période d'amortissement, l'efficacité économique, les coûts de chauffage économisés par type de bâtiment)
- Recommandation d'un concept de rénovation privilégié par type de bâtiment
- Calculation du coût total des réaménagements dans la Grande Région
Poster Action 10
Action 10.1 : Etude de l'impact d'un déploiement de HP sur le réseau de distribution
Partenaire responsable de l'action 10.1 : TUK/ESEM
Objectifs :
- Développement de modèles synthétiques de réseaux basse tension pour la Grande Région
- Validation des modèles de réseaux synthétiques basse tension développés avec des réseaux réels
- Investigations sur la pénétration des différents types de bâtiments et de clusters
- Simulations de réseaux basse tension et évaluation des résultats
- Extrapolation des résultats pour l'ensemble de la Grande Région
Action 10.2 : Quantification du potentiel de transfert de charge à l'aide de pompes à chaleur électriques
Partenaire responsable de l'action 10.2 : TUK/ESEM
Objectifs :
- Détermination du potentiel de transfert de charge en fonction de la structure tarifaire de l'électricité
- Détermination du potentiel de transfert de charge sur la base du bilan énergétique
Poster Action 11
Action 11.1 : Adaptation du laboratoire
Partenaire responsable de l'action 11.1 : ULg/BEMS
Objectifs :
Le but de cette sous action est d'adapter le laboratoire afin de correspondre à une gamme de maisons représentatives de la Grande Région.
Action 11.2 : Reproduction des différents bâtiments
Partenaire responsable de l'action 11.2 : ULg/BEMS
Objectifs :
- Le but de cette action est de mettre en place les tests qui seront réalisés dans la sous-action 11.3 et dans l’action 12.
- Le système d’émulation décrit dans l’action 11.1 et permettant de reproduire des maisons représentatives de la Grande Région a été connecté à un système technique comprenant une pompe à chaleur (pompe à chaleur air/eau) et un ballon de stockage.
Action 11.3 : Réalisation des tests préliminaires d’identification
Partenaire responsable de l'action 11.3 : ULg/BEMS
Objectifs :
- Le but de cette action est de réaliser des tests préliminaires d’identification en reprenant les différentes configurations possibles représentatives de bâtiment de la Grande Région.
- Les tests et les données enregistrées lors de ces tests doivent permettre d'identifier les différents paramètres représentant les caractéristiques physiques des bâtiments représentés. Ces paramètres seront nécessaires lorsque des tests utilisant le modèle de contrôle prédictif sur la PAC (pompe à chaleur) seront réalisés (dans l'action 12).
Poster Action 12
Action 12.1 et 12.2 : Test du contrôleur prédictif
Opérateurs responsables de l'action 12.1 et 12.2 : ULg/BEMS
Objectifs :
L'objectif de l'action 12 est de tester le contrôleur prédictif développé dans le projet. Le régulateur est testé dans différentes situations et selon différents scénarios et les paramètres sont optimisés.
- Action 12.1 : Préparation des laboratoires à ces tests
- Action 12.2 : Réalisation des tests avec le contrôleur MPC et comparer les performances du régulateur avec celles d'un régulateur classique couramment utilisé dans les pompes à chaleur, un ballon de stockage et un plancher chauffant
Poster Action 13
Action 13 : Etude de faisabilité du système de stockage de chaleur par pompes à chaleur
Partenaire responsable de l'action 13 : IZES
Objectifs :
L’action sert à évaluer le potentiel économique des pompes à chaleur dans la Grande Région et d’élaborer des scénarios de leur future utilisation jusqu’en 2050 en intégrant de possibles évolutions de la politique énergétique, de l’économie et de la démographie. A ce titre, sera effectué - basé sur les résultats des actions 3-6 - une évaluation du bâti existant et des prévisions concernant la construction neuve dans la Grande Région. Les chiffres concernant l’existant seront comparés avec les chiffres provenant des catégories de bâtiments développées lors de l’action 4. En parallèle, une analyse de la pénétration du marché des pompes à chaleur sera faite afin de déterminer le potentiel (économique) futur de la technologie des pompes à chaleur. Ceux-ci seront entre autres basés sur des pronostics. Le potentiel d’évolution du marché des pompes à chaleur sera déterminé en se basant sur trois scénarios futurs jusqu’à l’an 2050 à développer (prudent, modéré, progressiste) en considérant de possibles évolutions de la politique énergétique, de l’économie et de la démographie. Dans ce cas, les objectifs de développement des énergies renouvelables et les objectifs nationaux et européens de protection du climat dans le secteur du chauffage seront considérés afin de pouvoir en déduire des conclusions et recommandations macro-économiques.
Action 15 : Analyse du potentiel de flexibilité offert par le logement collectif et multifamilial
Partenaire responsable de l'action 15 : TUK/GST
Objectifs :
- 15.1 Analyse du parc de bâtiments collectifs dans la Grande Région et détermination de configurations de bâtiments typiques
- 15.2 Etude du potentiel de flexibilité dans les bâtiments collectifs-types par simulation numérique de ces bâtiments
- 15.3 Etude des besoins de rénovation spécifiques dans les immeubles collectifs pour permettre l’installation de pompes à chaleur
- 15.4 Rédaction d’un guide de rénovation adapté aux immeubles collectifs pour permettre l’installation de pompes à chaleur (extension du guide développé dans l’action 4)
Action 16 : Évaluation du potentiel de flexibilité offert par les véhicules électriques
Partenaire responsable de l'action 16 : TUK/ESEM
Objectifs :
- 16.1 : Étude bibliographique sur l'électromobilité. Des scénarios pour le développement futur de l'électromobilité basés sur les objectifs politiques des différents pays de la Grande Région doivent être élaborés. En outre, dans cette sous-action, le comportement d'utilisation des véhicules électriques sera étudié à l'aide de données historiques.
- 16.2 : Modélisation du comportement de charge. Sur la base des résultats de la sous-action 16.1, des modèles décrivant le comportement de charge des voitures électriques seront développés.
- 16.3 : Conception et perfectionnement du système de contrôle. Le système de contrôle basé sur un modèle prédictif développé à l'action 8 sera encore développé pour tenir compte de la planification des processus de charge des batteries des voitures électriques.
- 16.4 : Effets du déploiement des pompes à chaleur et des voitures électriques. Les calculs de flux de charges pour les réseaux électriques effectués à l'action 10 pour étudier les effets du déploiement d'une pompe à chaleur sont exécuté une fois de plus dans cette sous-action. Les résultats de la sous-action 16.3 sont intégrés et donc les pompes à chaleur et les voitures électriques sont considérées comme des charges contrôlées. En outre, les effets sur les échanges énergétiques transfrontaliers sont étudiés.
Action 17 : Expérimentation et démonstration en conditions réelles (sur une maison unifamiliale)
Partenaire responsable de l'action 17 : ULg/BEMS
Objectifs :
17.1 Définir le système de démonstration réel dans un environnement de simulation
En intégrant le bâtiment de démonstration dans un environnement de simulation, une grande variété de scénarios peuvent être analysés et évalués du point de vue de leur rentabilité et de leur efficacité énergétique.
17.2 Adaptation du contrôleur aux conditions de l'objet de démonstration
Le contrôleur développé dans le cadre du projet est adapté dans la sous-action aux conditions de l'objet de démonstration et sa fonctionnalité est testée dans des conditions environnementales réelles. En outre, les simulations réalisées dans le cadre de l'action 17.1 peuvent être vérifiées.
17.3 Monitoring
La performance de l'ensemble du système est contrôlée au cours de la phase de surveillance et évaluée dans diverses conditions limites, à court et à long terme. La flexibilité de l'ensemble du système sera également examinée et analysée.
Contribution à l’objectif principal du projet : la réalisation d’opérations de démonstration à échelle réelle constitue le meilleur moyen de convaincre les publics-cibles de l’efficacité de l’approche proposée pour faire évoluer le marché de l’électricité dans la Grande Région.