Optimisation des flux électriques dans un bâtiment photovoltaïque – MULTISOL

A l'aube du XXI siècle la problématique énergétique est en pleine mutation sous l'impulsion de deux changements majeurs : l'un environnemental et réglementaire, qui conduit à imaginer de nouveaux mixtes énergétiques, et l'autre économique lié à l'ouverture des marchés de l'énergie. Dans ce nouveau contexte les réseaux d'énergie, de transport de distribution ou isolés, deviennent des systèmes complexes et dynamiques dans lesquels les décisions à prendre liées à la qualité et à la disponibilité de l'énergie ne sont plus seulement de nature technologique mais également combinatoire.
S'intéresser à l'énergie dans le bâtiment n'est pas fortuit car le résidentiel /tertiaire constitue le premier consommateur d'énergie primaire totale avant le transport. Il y a là des économies et des gains potentiels substantiels à faire. La consommation des nouvelles constructions diminue sensiblement depuis plusieurs décennies, mais force est de constater que la part relative des coûts d'exploitation liés à l'électricité augmente. Un effort doit donc être mené selon deux axes : consommer mieux et produire localement, en suivant des processus optimaux octroyant un intérêt économique sensible à l'utilisateur :
- Côté consommation, avec une sécurité de disponibilité énergétique accrue, et une amélioration de l'efficacité des équipements,
- Côté production avec des générateurs solaires comme source centrale.
De plus, l'évolution prévisible du schéma d'échange énergétique sur le réseau guidé aujourd'hui par des tarifs de rachat préférentiels qui vont diminuer puis disparaître à l'instar du Japon, conduira à favoriser de préférence l'autoconsommation et la valorisation locale de la production solaire.
Le projet MULTISOL a donc pour vocation de proposer et développer une architecture énergétique globale novatrice axée autour du solaire et de la gestion intelligente des charges :
- Où le réseau apparaît dorénavant comme un appoint pour le bâtiment,
- Et où le bâtiment apparaît pour le réseau comme un consommateur stable (capable de lisser ses propres pointes) d'une part et éventuellement disponible d'autre part pour aider à sa régulation en s'appuyant sur l'autonomie et des surplus de production du bâtiment. Ceci induit un double intérêt économique, tant pour l'utilisateur que pour la compagnie de distribution d'électricité.
Pour cela cette architecture énergétique répondra aux critères suivants :
- modulaire avec des interfaces standardisées permettant l'interchangeabilité et l'évolutivité des composants
- intelligente et prédictive au niveau production et consommation
- interactive par une interface Homme machine permettant les ajustements de paramètres simples et la restitution d'un tableau de bord incitatif à la réduction de la consommation
- à sécurisation minimisée et optimisée pour garantir une autonomie minimale d'une part et des fonctionnements aux meilleurs rendements
- à fiabilité et à durée de vie accrue par le bénéfice induit par la gestion optimisée de la charge sur la production solaire notamment sur les stockages et par la mise en oeuvre de matériels à terme industrialisables
- économique au niveau la réalisation de systèmes, et au niveau exploitation et maintenance

Le consortium constitué autour de ce projet réunit les compétences connexes à même d'apporter une approche innovatrice de type système : électrotechnique, solaire photovoltaïque, supervision, contrôle-commande. Pour conforter l'ensemble, ce projet s'appuiera sur les moyens techniques des démonstrateurs de l'Institut National de l'Energie Solaire (INES).
Complémentaire à d'autres projets déposés, celui-ci ne concerne pas l'optimisation individuelle de chacun des composants de production ou de stockage. Ces éléments seront perçus par le système uniquement comme des boites noires pilotables par une interface simplifiée.
Après une première phase de définition et modélisation, MULTISOL produira des prototypes fonctionnels qui rassemblés sur une maquette de tests à INES p