Une plateforme intelligente de gestion de l’énergie maximise l’efficacité des bâtiments
L’ensemble des bâtiments (y compris leur construction) représente environ 36 % de la consommation totale d’énergie dans le monde, ce qui contribue directement et indirectement à 40 % des émissions mondiales de CO2 (World Energy Outlook). Une solution évidente consiste à améliorer l’efficacité énergétique des bâtiments, mais il existe maintenant de nombreuses preuves que les bâtiments ne fonctionnent généralement pas aussi bien que prévu, malgré les interventions réalisées. L’une des faiblesses des initiatives en matière d’efficacité énergétique a trait au processus d’audit énergétique, qui est généralement effectué pour une durée déterminée, à un moment précis. Le projet TOPAs (Tools for cOntinuous building Performance Auditing), soutenu par l’UE, a adopté le principe de l’audit de la performance en continu, qui donne un aperçu plus détaillé de la performance des bâtiments, en tenant compte de la manière dont ils sont réellement utilisés et de leur état en termes d’impact sur le climat. Cela fait office d’audit global et réduit l’écart entre les consommations énergétiques prévue et réelle. TOPAs a développé une plateforme basée sur l’Internet des objets (IdO) afin d’aider les gestionnaires d’installations, les propriétaires d’immeubles et les sociétés de services énergétiques (ESCO) à prendre des décisions éclairées en ce qui concerne les interventions relatives aux bâtiments. Affiner la mesure des performances Il existe généralement des écarts entre les estimations de l’efficacité énergétique des bâtiments et leur efficacité réelle – qui peuvent atteindre plusieurs dizaines de pourcents – car les occupants sont susceptibles de commencer à utiliser le bâtiment de différentes façons qui n’avaient pas été prévues. Cela peut également être dû à des fluctuations, par exemple au niveau des activités, des heures d’ouverture ou du nombre d’occupants dans un bâtiment, ou parce que les modèles d’estimation sous-jacents sont imprécis. Traditionnellement, les audits énergétiques sont effectués chaque année et mesurés par le biais d’indicateurs de performance clés (KPI). Cela conduit souvent à rater des occasions de mettre en œuvre des initiatives pour faire des économies d’énergie. L’approche TOPAs de surveillance continue aligne les KPI sur les données réelles, en prenant en charge l’introduction de normes de gestion de l’énergie comme ISO 50001. «La plateforme TOPAs peut être considérée comme un outil de suivi de la condition physique des bâtiments, offrant une visibilité continue de l’impact des interventions liées à l’énergie sur la gestion, les coûts, la qualité de l’air et le confort des occupants», explique Boris Kantsepolsky. La plateforme est constituée de deux composants principaux. TOPAs Core permet aux utilisateurs d’extraire, de traiter et d’analyser facilement et rapidement de grandes quantités de données à l’aide de modules fonctionnels. Les services complémentaires TOPAs fournissent des outils d’aide à la décision, dont un éventail de modèles de prévision énergétique, d’utilisation des bâtiments, de détection des défaillances et leur diagnostic, de surveillance de la qualité de l’air et de modèles prédictifs permettant aux bâtiments de gérer eux-mêmes les opérations relatives à l’efficacité énergétique. Lors de la validation de la solution, sept systèmes de gestion de bâtiment (BMS) différents ont été intégrés, à l’aide des outils, dans six bâtiments différents répartis sur trois sites situés dans trois villes différentes (Cork, Dublin et Paris). Plus de 177 000 000 messages, générés par plus de 3 500 points de données, ont été traités sur la plateforme. «Les modèles de prévision énergétique (électrique et thermique) de la solution ont permis une réduction des écarts entre consommations d’énergie prévue et réelle comprise entre 11 et 27 % et ont contribué à des économies d’énergie comprises entre 12 et 37 % sur tous les sites», ajoute M. Kantsepolsky. D’importants avantages environnementaux et sociaux En améliorant l’efficacité énergétique et en réduisant la consommation d’énergie, la solution TOPAs minimise les impacts environnementaux, tout en augmentant la productivité et la santé des occupants des bâtiments. En outre, contribuer à l’innovation dans le secteur de l’énergie renforce la compétitivité européenne et crée des emplois. «La réduction des coûts et l’amélioration de la durabilité incitent les entreprises à investir dans un changement social positif, améliorant ainsi la vie des gens. La possibilité de déployer la solution TOPAs dans des environnements très différents, exigeants et complexes démontre ses avantages et son potentiel de réplication en conditions réelles», déclare M. Kantsepolsky. Certains des outils développés au cours du projet TOPAs ont déjà été introduits sur le marché, notamment Bag-ERA, créé dans le cadre d’un partenariat avec le CEA à partir d’une plateforme logicielle LINC (un middleware de coordination) qui optimise les systèmes de production industriels. En termes de technologie IdO, l’institut Fraunhofer a développé un modèle de prédiction d’énergie compatible IdO, appelé IoMod™, tandis qu’IBM a lancé des outils IdO donnant des informations sur les bâtiments pour gérer des installations. Par ailleurs, Azimuth/Hager a intégré les résultats de TOPAs dans ses solutions pour les maisons intelligentes en matière de qualité de l’air.
Mots‑clés
TOPAs, bâtiments intelligents, énergie, audit de performance, CO2, Internet des objets, systèmes de gestion des bâtiments, données, outil d’aide à la décision, diagnostic, modèles de prévision énergétique
