ECO TECHN'HOM Site exceptionnel, efficacité énergétique, réseaux, micro grid, smart eco urban factory
Olivier DRENIK 28/11/2013
ECO TECHN'HOM 2013 11 28
UNIVERSITÉ DE TECHNOLOGIE DE BELFORT-MONTBÉLIARD
Les réseaux électriques du futur Smart buildings, microgrids, smart grids et super grids COLLOQUE - 9e ÉDITION Département Énergie Environnement, Laboratoire SeT, Académie des Technologies
17 novembre 2011
Projets de démonstration
Smart Cities Eco-Quartiers Smart Cities
Portefeuilles de sites tertiaires et/ou industriels
Campus ECO TECHN'HOM 2013 11 28
2 arrivées 63 kV RTE Subtitle / Main message 3 transformateurs 15kV
4 transformateurs 3 kV
Cellules départs 3 kV
Cellules départs 15 kV
Bassin de collecte des pompes puisardes Subtitle / Main message 4000m3, 150 000 m3/an
Pompe vers filtration
ECO TECHN'HOM 2013 11 28
Production et traitement de l’eau de service Subtitle / Main message Bassin d’eau filtree 300m3
Filtres a sable et traitements anti-bacteriens, anti-tarte, anti-corrosion, anti-organique
Station de pompage rue des Lavandières Subtitle / Main message
Aujourd’hui inutilisee La tuyauterie pourrait être utilisee en sens inverse:pour eviter de deverser le trop plein a l’egoût pour soutenir le debit d’étiage de la Savoureuse
Présentation site
Large potentiel sur l’ensemble du Techn’Hom mais
ECO TECHN'HOM 2013 11 28
Site historique: production centralisée et réseaux
Presentation title - 26/11/2013 - P 9
ECO TECHN'HOM 2013 11 28
Présentation du site - Propriété ALSTOM TRANSPORT
−buildings
: 60000 m² offices + workshops
ALSTOM POWER SYSTEMS SA
−Buildings
: 160000 m² offices + workshops
SEMPAT
−Buildings
: 89000 m² bureaux + ateliers PARKING
Concept d’usine verte •
Efficacité énergétique et minimisation de la consommation électrique
• • •
Traitement des eaux et des rejets divers Réduction des niveaux de bruits et nuisances au sein des villes Réduction des émissions de CO2 et meilleure gestion de la consommation en pointe
•
Implication des employés avec changement de culture sur les aspects environnementaux
ECO TECHN'HOM 2013 11 28
Usine verte sur le site de Belfort – pourquoi ? •
Conférence “Les Réseaux Electriques du futur” organisée par l’UTBM avec volonté des autorités de soutenir un projet de demo à Belfort
•
Objectif de la Vallée de l’Energie pour le développement industriel de l’agglomération sur ce thème
•
Nombreux réseaux de fluides auxiliaires et d’énergie nécessitant une modernisation sur le site industriel => possibilités intéressantes d’applications multi-disciplinaires
•
Présence des industriels mais également de centres de recherches, d’universités (UTBM, IUT) avec intérêt de la SEMPAT sur ce thème
•
Originalite du site: pas d’équivalent
ECO TECHN'HOM 2013 11 28
Usine verte sur le site de Belfort - Applications •
Management de la consommation électriques avec indication en directe des consommations et sensibilisation des utilisateurs
•
Mises en place de moyen de production renouvelable type solaire ou éolien avec utilisation de véhicules électriques ou à H2
• •
Traitement écologiques des eaux usées et des eaux pluviales Effacement énergétique pour les heures de pointe pour réduire le coût de revient avec management sur l’ensemble du site et non par utilisateur
•
Amélioration de l’isolation thermique des bâtiments et des moyens de chauffage
•
Démonstrations de nouvelles technologies type moteur Ericson, pile à combustible, stockage H2?, etc…
•
Création d’un PC énergie et création d’un fond d’investissement efficacité énergétique abondé par une partie des économies réalisées ECO TECHN'HOM 2013 11 28
Usine verte sur le site de Belfort - Objectifs •
Redorer l’image du site industriel par un projet ambitieux mais visible même au niveau national
•
Participation de toutes les parties concernées de la Région, également financières
•
Création d’opportunités de création d’emplois et d’un centre d’essais en réel pour les universités
•
Maintien de la compétitivité du site par la réduction des coûts opérationnels
•
Projet duplicable sur d’autres sites industriels en France
=> Taille du projet et du site par rapport aux autres projets équivalents en France à gérer ECO TECHN'HOM 2013 11 28
Contexte et objectifs
•
Texte
ECO TECHN'HOM 2013 11 28
Contexte et objectifs
•
Texte
ECO TECHN'HOM 2013 11 28
Contexte et objectifs
•
Texte
ECO TECHN'HOM 2013 11 28
Contexte et objectifs
•
Texte
ECO TECHN'HOM 2013 11 28
Contexte et objectifs
•
Texte
ECO TECHN'HOM 2013 11 28
ECO TECHN'HOM 2013 11 28
Stockage d’énergie chimique Integration du moteur ericson principes • Prêter des fumées et de l’espace à Assystem pour valider le concept • Absorber l’ingenierie d’installation dans le projet de chaufferie • Étudier les aspects constructibilité et permis • Mettre le moteur sous la dépendance du micro grid • Permettre à l’université de l’utiliser pour travaux pratiques
Stockage d’énergie chimique Integration du moteur ericson étapes • prevoir une chaufferie “ericson ready” en 2012: interfaces, espace, accès, renforcements ? • Construire la chaufferie en 2013 • Accueillir en 2014 le moteur et les auxiliaires et les tester
préliminaires Lot électrique
Cahier des charges agrégateur
Cybersécurité
mesures acquisitions statistiques analyse Recommendations préparation exécution ECO TECHN'HOM 2013 11 28
Propriété intellectuelle
Instrumentation
réseaux
2012
2013
2014
2015
Distribution électrique
ingénierie
Mise à niveau
Instrumentation
analyse
Production d’électricité
2016
X
Isolation thermique chauffage
Ingénierie
Tests erickson
climatisation réfrigération géothermie pompage stockage
m o d e li s a ti o n
Chauffage urbain
chaleur
déchets bureaux mobilité Contrôle et supervision
X ECO TECHN'HOM 2013 11 28
X
H2
froid
Tests et mesures Plateforme d’essai
Eco-Techn’Hom
Objets
Réseau industriel
Caractéristiques
Extension
Volume : 5 à 20 m3 Masse : 10 tonnes Air : 50 bar, 210 °C, 20 kg/s Huile : 35 bars, 120 °C, 60 m3/h Eau : 50 bars, 120 °C, 500 m3/h Bassin d’eau : 3 m x 2 m x 0.5 m, 1 m3/min
Boucle pompe alimentaire puissance > 10 MW Boucle hélium Développement d’instrumentations ECO TECHN'HOM 2013 11 28
400 capteurs 50 hectares intégrés dans le réseau urbain 2 propriétaires : Sempat et Alstom 2 acteurs mondiaux de l’énergie : General Electric et Alstom 1 université de technologie Plus de 7 500 salariés. Près de 130 entreprises Réseau urbain Véhicule électrique Stockage énergétique
•
Eco Techn’Hom, o
Développement du marché de certaines PME et PMI dans l’installation, la mise en service et la maintenance des équipements.
o
Création de nouvelles start-up dans l’instrumentation, la régulation, la gestion et la sécurisation des données, les logiciels d’analyse et de prédiction, ….
o
Développement d’outils d’efficacité énergétique applicable à l’ensemble des sites industriels mais aussi transposable aux grandes structures
(secteur
tertiaire,
universités,
hôpitaux,
centrales
énergétiques, …)
o
Création d’emploi dans le secteur d’expertise « simulation numérique, réseaux intelligents, composants électroniques… ». ECO TECHN'HOM 2013 11 28
•
Eco Techn’Hom 1. Connaissance des flux (électricité, gaz). Généralisation de mesures dynamiques Elaboration d’analyses et bilans 2. Sensibilisation des consommateurs. Mise à disposition de l’information Caractérisation des enjeux économiques et écologiques (CO2) 3. Réduction des consommations énergétiques. Identification et quantification de solutions technico-économiques Elaboration de « business models » propriétaire/locataire Intégration de solutions matures et de démonstrateurs Mise en commun de moyens 4. Service réseau et agrégation. ECO TECHN'HOM 2013 11 28
Focus sur l’innovation Eco-Techn’Hom Représentativité Synthèse Technologie, Economie, sociologie
Modèles transposables
Originalité par la taille, le nombre et le type de partenaires
Synergies E. Distribuée & stockage. Habitat & mobilité Valeur Economie, Support réseau
Vitrine produits & services Démonstration ECO TECHN'HOM 2013 11 28
Originalité
Innovation EcoTechn’Hom
R&D En cohérence avec les acteurs locaux de la recherche PME/ETI et Collectivités locales très intéressées
Attractivité pour d’autres activités des GG
Proximité Volume d’affaire
BACK-UP
ECO TECHN'HOM 2013 11 28
BACK-UP
ECO TECHN'HOM 2013 11 28
BACK-UP
ECO TECHN'HOM 2013 11 28
R&D: Efficiency increase reduces fuel consumption and CO2 emissions
Indirect Solar power plant, Seville, 100 Spain Energy in Fuel Coal
45: Heat lost to Sea or Cooling Tower
45 Electricity (Gross) produced by Generator
41 Electricity (Net) to Grid 4
55 Heat losses to the Environment 45 Heat loss to the sea/ atmosphere
38 Electricity to Customers
3 3: Transmission 4: Used by Auxiliaries in lines losses Power Plant
10
10: Chimney Losses
ECO TECHN'HOM 2013 11 28 © ALSTOM 2011. All rights reserved. Information contained in this document is indicative only. No representation or warranty is given or should be relied on that it is complete or correct or will apply to any particular project. This will depend on the technical and commercial circumstances. It is provided without liability and is subject to change without notice. Reproduction, use or disclosure to third parties, without express written authority, is strictly prohibited.
Transition énergétique par l’efficacité énergétique
- Concevoir des solutions d’Interface Homme Bâtiment - Faire du bâtiment de demain un site intelligent et obéissant
Source: El Rhassouli Hericourt ECO TECHN'HOM 2013 11 28
Axes de recherches •Interface « homme – bâtiment » pour une utilisation efficace de l'énergie
Les métiers liés à l’efficacité énergétique Conception, dimensionnement, installation, maintenance.
programme de suivi des consommations ...
•Gestion de l'ambiance: chauffage, apports solaire, free cooling, rafraîchissement, éclairage et ventilation
Capteurs photovoltaiques et solaires thermiques Pompes à chaleur géothermique /aérothermique VMC performantes ( double flux)
Régulation, domotique, comptage •Stockage de l’énergie: matériaux à changement de phase, chaleur , froid, électricité.
•Intégration de nouvelles énergies dans
Maintenance d‘équipements techniques ENR Chaudières au bois/granulé Emetteurs efficaces de chaleur Capteurs géothermiques profonds Chaudières à condensation
le bâtiment (micro-cogénération, piles à combustible, micro-turbine, solaire...) Besoins : Techniciens et ingénieurs formés sur l’efficacité énergétique
Source: El Rhassouli Héricourt ECO TECHN'HOM 2013 11 28
Title (Alstom 28)
ECO TECHN'HOM 2013 11 28
Le solaire dispatchable avec le stockage thermique Solar Direct To Storage From Storage Fuel Backup
To Storage
MW
Solar Direct TIME OF DAY
ECO TECHN'HOM 2013 11 28 © ALSTOM 2012. All rights reserved. Information contained in this document is indicative only. No representation or warranty is given or should be relied on that it is complete or correct or will apply to any particular project. This will depend on the technical and commercial circumstances. It is provided without liability and is subject to change without notice. Reproduction, use or disclosure to third parties, without express written authority, is strictly prohibited.
Fuel Backup
To Thermal Storage
Firm Capacity Line
From Thermal Storage
Overflow power captured by thermal storage
BACK-UP
ECO TECHN'HOM 2013 11 28
Les 34 plans industriels lancés par le gouvernement -Big data -Cloud computing -Objets connectés -Réalité augmentée -Logiciels et systèmes embarqués -Services sans contact -E-éducation -Hôpital numérique -Cybersécurité -Nanoélectronique -Robotique -Supercalculateurs -Innovation dans l’agroalimentaire -TGV du futur -Véhicule deux litres aux 100 km pour tous -Véhicule à pilotage automatique -Bornes électriques de recharge -Autonomie et puissance des batteries -Avion électrique et nouvelle génération d’aéronefs -Satellite à propulsion électrique -Dirigeable pour les charges lourdes -Navire écologique-Énergies renouvelables -Réseaux électriques intelligents -Qualité de l’eau et gestion de la rareté -Biotechnologies médicales -Dispositifs médicaux innovants -Souveraineté des télécoms -Industrie du bois -Recyclage et matériaux verts -Rénovation thermique des bâtiments -Chimie verte et biocarburants
AAP
Ecotechn'hom autre
mesures xD
oui
smart grid smart grid
TOBIOPLAS TOBIOPLAS TOBIOPLAS TOBIOPLAS
Bienvenue dans la Vallée de l’Energie Association constituant la plus importante structure focalisée sur l’énergie en Europe • • • • • •
14 000 emplois directs, 35 000 emplois indirects 4 milliards € de chiffre d’affaires Plus de 200 entreprises 1 siècle d’histoire Complétences Multi-disciplinaires R&D privée forte et dynamique
3 groupes d’acteurs • Industriels • Collectivités territoriales • Académiques (formation & recherche)
5 axes • • • • •
Compétences Support au devlpt d’entreprises Promotion / Attractivité Innovation / Recherche Intelligence économique
ECO TECHN'HOM 2013 11 28
BACK-UP http://www.sankey-diagrams.com/ http://www.iea.org/Sankey/index.html https://e-reports-ext.llnl.gov/pdf/717153.pdf http://www.usinenouvelle.com/article/piloter-l-usine-du-futur.N17069 http://www.lejournaldesentreprises.com/editions/31/actualite/conjoncture/l-usinedu-futur-deja-dans-les-cartons-et-les-labos-08-06-2012-153164.php http://www.lesusinesdufutur.com/fr/home/homepage.jsp http://www.ifpenergiesnouvelles.fr/actualites/communiques-de-presse/inventer-lusine-du-futur-lancement-de-l-institut-d-excellence-ideel-institut-des-energiesdecarbonees-et-ecotechnologies-de-lyon ECO TECHN'HOM 2013 11 28
Contexte et objectifs
•
Texte
ECO TECHN'HOM 2013 11 28
Conclusions
•
Texte
ECO TECHN'HOM 2013 11 28
BACK-UP
ECO TECHN'HOM 2013 11 28
BACK-UP
ECO TECHN'HOM 2013 11 28
