Intégration d'indicateurs de performance énergétique à un outil de dimensionnement de systèmes énergétiques dans le cadre des communautés d'énergie

Abstract

Suite à la multiplication des sources de production d’énergies renouvelables, les systèmes énergétiques entrent en transition d’une organisation centralisée à décentralisée, avec un rôle plus important des citoyens. L’Europe, afin d’atteindre la neutralité carbone pour 2050, a reconnu la nécessité de réviser les systèmes énergétiques actuels. La commission européenne a établi les bases d'un cadre légal pour le développement des communautés d’énergie, soit des organisations collectives d'énergie. Ce cadre légal est accompagné de projets européens, notamment le projet H2CoopStorage dont l'objectif est de développer des outils pour faciliter le développement de ces communautés d'énergie. Ce travail porte sur un des logiciels qui est un outil de dimensionnement de systèmes énergétiques se basant sur le critère économique. Actuellement, ce logiciel n'est pas utilisable aisément et n'est pas adapté à l'utilisation par les communautés d'énergie puisque celles-ci n'ont pas comme intérêt primaire le profit économique. C'est pourquoi, dans ce travail, les indicateurs de performance énergétique que sont les taux d'autoconsommation et d'autosuffisance ont été intégrés à l'outil de dimensionnement. Ces indicateurs ont permis d'évaluer l'optimisation économique. Dans un second temps, un algorithme évolutionnaire multi-objectif a été intégré permettant l'optimisation simultanée du coût économique et des indicateurs de performance énergétique. Tous ces éléments sont encadrés par le développement d'une interface graphique utilisateur. Les intégrations ont été évaluées au travers du dimensionnement d'une production éolienne et d'une batterie lithium-ion dans un système énergétique modélisé sur un an. Les résultats ont révélé que, même si l'optimisation mono-objectif minimise effectivement le coût économique, les productions sont excessives et ne permettent pas d'atteindre un taux correct d'autoconsommation. Concernant l'optimisation multi-objectif, elle a permis aux indicateurs de performance énergétique d'influer sur la modélisation et de laisser le choix à l'utilisateur de privilégier l'un ou l'autre objectif.