L’électricité verte toujours disponible grâce aux cellules énergétiques connectées : focus sur Seraing | LIEGE CREATIVE, 28.01.2019

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  Les énergies renouvelables qui dépendent de sources comme le soleil et le vent sont fluctuantes. Il existe donc des cellules énergétiques formant une zone d'équilibrage entre production et consommation locales. Seules, elles ne peuvent néanmoins pas réguler de manière efficiente les déficits et surplus en électricité. Le projet Interreg "Cellules énergétiques en Grande Région" propose ainsi de créer un réseau électrique intelligent qui permette l’échange d’énergie entre les cellules ; une zone d’équilibrage qui serait connectée entre les régions partenaires de Trèves (Allemagne), Metz (France), le territoire de la Communauté Germanophone (Belgique) et Remich (Luxembourg). L'objectif est d'utiliser de façon optimale la production énergétique renouvelable, de minimiser les émissions de gaz à effet de serre et de garantir la sécurité de l’approvisionnement. Achim Langer, administrateur de Courant d’Air et Mario Heukemes, administrateur de Cociter, nous présenteront, en exclusivité, les résultats de la phase de simulation de ce projet. Comment transposer ce projet dans le cadre du Master Plan énergétique de la ville de Seraing ? Nous y répondrons avec vous le 28 janvier. Cette rencontre-conférence s'inscrit dans le sillage de la démarche "Des campus verts, une Université durable" qui traduit les engagements de l'Université de Liège en faveur des 17 ODD.
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  • 1. Achim Langer, Administrateur (Courant d’Air), Mario Heukemes, Administrateur (Cociter), Christelle Degard, Chargée de projet (Arebs) Lundi 28 janvier 2019 L’électricité verte toujours disponible grâce aux cellules énergétiques connectées : focus sur Seraing
  • 2. Énergies renouvelables : le pas plus  loin grâce aux Cellules énergétiques 28/01/2019
  • 3. Les partenaires
  • 4. Les 4 cellules • L’est de la Belgique • La région de  Trèves‐Prüm • La région de Metz • La commune de  Rémich
  • 5. Cellule Energétique de l’Est de la Belgique La cellule Energétique = 12 Communes – Les communes de la Communauté germanophone (9 Communes) – + Malmedy + Waimes = Les cantons de l‘Est – + la commune de Plombières ‐ Zone rurale ‐ Superficie:  1.104 km² ‐ Population: 104.917 Habitants ‐ Densité: 95 Habitants / km² ‐ Agglomérations: ‐ Eupen (9.800) ‐ Malmedy (6.100) ‐ St. Vith (4.500) ‐ Industrie‐ und zones d‘activité économique: ‐ Malmedy ‐ St. Vith ‐ Waimes ‐ Bütgenbach  ‐ Eupen Eupen Raeren Lontzen Burg‐Reuland Sankt Vith Amel Büllingen Bütgenbach Weismes Malmedy Kelmis Bleyberg
  • 6. Définition • Le concept de « cellules énergétiques régionales » a été  élaboré afin d’utiliser de façon optimale la production  énergétique renouvelable, de minimiser les émissions de  gaz à effet de serre et de garantir la sécurité de  l’approvisionnement. Ce concept a été simulé et sera  bientôt démontré.  • Une cellule énergétique est une zone d'équilibrage entre  production et consommation locales reliée à d'autres  cellules et qui a pour objectif l'intégration maximale des  énergies renouvelables fluctuantes.
  • 7. Contexte  Les énergies renouvelable (ER) sont en partie connectées  aux réseaux de distribution  L‘exploitation croissante demande une adaptation des  réseaux de distribution et de transmission  Les adaptations réelles des réseaux ne correspond pas  toujours aux besoins suscités par les ENR.  En supposant des capacités de réseaux suffisantes ceux‐ci  peuvent profiter des effets d‘équilibrage ce qui serait  favorable pour l‘utilisation des ENR (avec des pertes liées à  la transformation et à la transmission)  L‘optimisation et l‘équilibrage régionaux sont  sensés de:  augmenter la part des ER  désencombrer les „autoroutes“ pour l‘électricité  créer les conditions d’une activité économique locale basées sur  des échanges d’énergie
  • 8. Objectifs  Développement, simulation et démonstration  partielle des cellules de Trèves, de Metz, de la  Belgique Orientale et de Remich.  Utilisation maximale des ENR régionales  Promotion du développement économique dans la  GR en développant les ENR, leur commercialisation  et leur échange dans la région  Préparation de la GR à l‘élargissement des ERF pour  atteindre les objectifs de protection du climat.  Augmenter le savoir‐faire et pour créer de la valeur.
  • 9. Réseau et postes de raccordement Réseau de distribution 15 kV  GRD: ORES 6 Postes de raccordements 15 / 70‐110 kV  Eupen  Henri‐Chapeklle  Sankt Vith  Amel  Bütgenbach  Bevercé Réseau de transport „Ostschleife“ (ELIA) ‐ Développement en 3 phases ‐ Phase 1 => Abgeschlossen ‐ Phase 2 => 2019 ‐ Phase 3 => 2021 ‐ 70 kV vers 2x 110 kV ‐ Capacités après développement :  500 MW
  • 10. Cellule Energétique de l’Est de la Belgique Concept de développement régional pour la  Communauté germanophone "L'est de la  Belgique en 2025" (2009)  Objectif : Faire de la CG une région  modèle belge dans les domaines de  l'efficacité énergétique et des énergies  renouvelables.  Pour atteindre ces objectifs, chaque  région devrait élaborer ses propres  mesures incitatives et règlements pour  atteindre les objectifs climatiques.  L'objectif à long terme de la CG va au‐ delà de cet objectif : le bilan « CG  autosuffisante en énergie".
  • 11. Cellule Energétique de l’Est de la Belgique POLLEC: Programme de la Région wallonne pour l'accompagnement  des communes dans l'élaboration d'un plan d'action dans le  cadre de la Convention des maires pour le climat et l'énergie 
  • 12. Les énergies renouvelables Puissance installée:  122 MW ‐ Eolien:  52,100 MW (5 Sites) ‐ Photovoltäique:  42,042 MW (7.102 Sites) ‐ Hydro:  14,314 MW (15 Sites) ‐ Biomasse:  9,905 MW ‐ Biogaz: 3,320 MW (‐ Cogen fossile: 1,420 MW) Production 2014:  252 GWh ‐ Eolien:  101.520 MWh ‐ Photovoltaïque:  42.168 MWh ‐ Hydro:  30.110 MWh ‐ Biomasse:  78.034 MWh
  • 13. Situation Production/Consommation en 2014 Production totale 252.060 MWh Consommation totale 542.438 MWh Part des ER dans la consommation d'électricité 46% Part des ER dans la consommation totale 11% Part autoconommée dans la cellule  243.648 MWh (97%) Part autoconommée dans la cellule  45% Période avec une surproduction (Export) 733 h (8,36%)
  • 14. Simulation pour différents scénarios (->2030) MWh MWh 1 Eolien Producteur 52,10 MW 101.520       75,00 MW 127,10 MW 249.733       2 Photovoltaique Producteur 42,04 MW 41.846           45,00 MW 87,04 MW 85.719           3 Centrale Biomasse Producteur 9,91 MW 63.647           0,00 MW 9,91 MW 63.647           4 Hydraulique Producteur flexible 14,25 MW 24.506           0,05 MW 14,30 MW 24.506           5 Biogaz Producteur flexible 3,32 MW 14.387           1,00 MW 4,32 MW 18.721           6 Cogénération Producteur flexible 1,42 MW 6.154             0,50 MW 1,92 MW 8.320             7 Consommateur 1 Consommateur 539.728       535.318       8 Consommateur 2 Consommateur flexible 3,00 MW 2.376             1,50 MW 4,50 MW 3.955             9 Pompes à chaleur Consommateur flexible 60 Bâtiments 276                 2100 Bâtiments 2160 Bâtiments 10.379           10 Voitures électriques Consommateur flexible 20 Voitures 58                   3600 Voitures 3620 Voitures 10.583           11 Batteries Stockage 3 Habitations 2500 Habitations 2503 Habitations 12 Power‐to‐Gas Stockage 0,00 MW 5,00 MW 5,00 MW 13 Echange cellule voisine Import 298.790       158.856       Export 8.412              49.267            2014 Supplém. 2030
  • 15. Préparation des données pour les simulations 41.846 ‐0,365000 101.520 24.506 63.647 14.387 6.154 539.728 2.376 276 58 0 [UTC] Datum PV Batterie WiKW WKW BioM BioG BHKW Verbr 1 Verbr 2 WP E‐Autos P2Gas 01.01.2014 00:15 0,000 ‐0,000875 13,999 0,908 9,905 3,076 1,316 65,106 0,249 0,048322 0,012310 0,000 01.01.2014 00:30 0,000 ‐0,000875 13,070 0,904 9,905 3,076 1,316 63,130 0,241 0,048335 0,011776 0,000 01.01.2014 00:45 0,000 ‐0,000875 11,077 0,906 9,905 3,076 1,316 61,463 0,235 0,048537 0,011293 0,000 01.01.2014 01:00 0,000 ‐0,000875 10,714 0,909 9,905 3,073 1,315 59,905 0,230 0,048481 0,010799 0,000 01.01.2014 01:15 0,000 ‐0,000875 11,756 0,900 9,905 3,073 1,315 58,269 0,219 0,048439 0,010364 0,000 01.01.2014 01:30 0,000 ‐0,000875 10,964 0,524 9,905 3,073 1,315 56,991 0,213 0,048210 0,009922 0,000 01.01.2014 01:45 0,000 ‐0,000875 15,924 0,517 9,905 3,073 1,315 55,267 0,209 0,048199 0,009530 0,000 01.01.2014 02:00 0,000 ‐0,000875 18,665 0,521 9,905 3,071 1,314 53,714 0,209 0,048402 0,009091 0,000 01.01.2014 02:15 0,000 ‐0,000875 14,067 0,495 9,905 3,073 1,315 52,527 0,206 0,048532 0,009073 0,000 01.01.2014 02:30 0,000 ‐0,000875 13,818 0,492 9,905 3,071 1,314 51,375 0,203 0,048511 0,009470 0,000 01.01.2014 02:45 0,000 ‐0,000875 16,287 0,486 9,905 3,073 1,315 50,577 0,201 0,048382 0,009812 0,000 01.01.2014 03:00 0,000 ‐0,000875 16,015 0,486 9,905 3,071 1,314 49,355 0,202 0,048497 0,010183 0,000 01.01.2014 03:15 0,000 ‐0,000875 13,659 0,483 9,905 3,073 1,315 48,483 0,201 0,048894 0,010524 0,000 01.01.2014 03:30 0,000 ‐0,000875 18,847 0,486 9,905 3,073 1,315 47,868 0,197 0,049404 0,010898 0,000 01.01.2014 03:45 0,000 ‐0,000875 24,193 0,481 9,905 3,073 1,315 47,030 0,196 0,049371 0,011239 0,000 01.01.2014 04:00 0,000 ‐0,000875 23,672 0,498 9,905 3,069 1,312 46,563 0,197 0,049262 0,011618 0,000 01.01.2014 04:15 0,000 ‐0,000875 20,613 8,441 9,905 3,069 1,312 46,502 0,198 0,049213 0,011969 0,000 01.01.2014 04:30 0,000 ‐0,000875 22,086 9,804 9,905 3,069 1,312 45,450 0,201 0,049107 0,012357 0,000 01.01.2014 04:45 0,000 ‐0,000563 20,840 9,804 9,905 3,066 1,311 43,614 0,200 0,049191 0,012716 0,000 01.01.2014 05:00 0,000 ‐0,000375 19,028 9,818 9,905 3,069 1,312 43,142 0,194 0,049325 0,013111 0,000 01.01.2014 05:15 0,000 ‐0,000125 22,539 0,891 9,905 3,069 1,312 42,859 0,192 0,049354 0,013479 0,000 01.01.2014 05:30 0,000 ‐0,000075 21,973 0,902 9,905 3,069 1,312 42,409 0,191 0,052112 0,015562 0,000 01.01.2014 05:45 0,000 ‐0,000050 19,504 2,792 9,905 3,066 1,311 42,985 0,195 0,052307 0,014960 0,000 01.01.2014 06:00 0,000 ‐0,000038 19,232 11,703 9,905 3,069 1,312 43,147 0,198 0,052376 0,014393 0,000 01.01.2014 06:15 0,000 ‐0,000025 13,138 11,708 9,905 3,069 1,312 43,522 0,203 0,052413 0,013796 0,000 01.01.2014 06:30 0,000 0,000000 14,384 11,706 9,905 3,066 1,311 43,888 0,205 0,052745 0,013265 0,000 Jahr = 2014 Gesamtjahresproduktion [MWh] Gesamtjahresverbrauch [MWh] Erzeugte Leistung [MW] Gesamte verbrauchte Leistung [MW]
  • 16. Plateforme de visualisation des données
  • 17. Plateforme de visualisation des données  Visualisation des données (par  ex. données historiques et  simulations/scénarios)  Pour la phase de  démonstration  Agrégation des données en temps  réel des compteurs intelligents  (environ 40 bâtiments/usines)  Transmission en temps réel des  données au centre de contrôle de  Trèves  Animation visuelle de la  situation (déroulement  accéléré d'une période) 
  • 18. Situation Production/Consommation en 2014
  • 19. Situation Production/Consommation en 2030
  • 20. Préparation des données pour les simulations 41.846 ‐0,365000 101.520 24.506 63.647 14.387 6.154 539.728 2.376 276 58 0 [UTC] Datum PV Batterie WiKW WKW BioM BioG BHKW Verbr 1 Verbr 2 WP E‐Autos P2Gas 01.01.2014 00:15 0,000 ‐0,000875 13,999 0,908 9,905 3,076 1,316 65,106 0,249 0,048322 0,012310 0,000 01.01.2014 00:30 0,000 ‐0,000875 13,070 0,904 9,905 3,076 1,316 63,130 0,241 0,048335 0,011776 0,000 01.01.2014 00:45 0,000 ‐0,000875 11,077 0,906 9,905 3,076 1,316 61,463 0,235 0,048537 0,011293 0,000 01.01.2014 01:00 0,000 ‐0,000875 10,714 0,909 9,905 3,073 1,315 59,905 0,230 0,048481 0,010799 0,000 01.01.2014 01:15 0,000 ‐0,000875 11,756 0,900 9,905 3,073 1,315 58,269 0,219 0,048439 0,010364 0,000 01.01.2014 01:30 0,000 ‐0,000875 10,964 0,524 9,905 3,073 1,315 56,991 0,213 0,048210 0,009922 0,000 01.01.2014 01:45 0,000 ‐0,000875 15,924 0,517 9,905 3,073 1,315 55,267 0,209 0,048199 0,009530 0,000 01.01.2014 02:00 0,000 ‐0,000875 18,665 0,521 9,905 3,071 1,314 53,714 0,209 0,048402 0,009091 0,000 01.01.2014 02:15 0,000 ‐0,000875 14,067 0,495 9,905 3,073 1,315 52,527 0,206 0,048532 0,009073 0,000 01.01.2014 02:30 0,000 ‐0,000875 13,818 0,492 9,905 3,071 1,314 51,375 0,203 0,048511 0,009470 0,000 01.01.2014 02:45 0,000 ‐0,000875 16,287 0,486 9,905 3,073 1,315 50,577 0,201 0,048382 0,009812 0,000 01.01.2014 03:00 0,000 ‐0,000875 16,015 0,486 9,905 3,071 1,314 49,355 0,202 0,048497 0,010183 0,000 01.01.2014 03:15 0,000 ‐0,000875 13,659 0,483 9,905 3,073 1,315 48,483 0,201 0,048894 0,010524 0,000 01.01.2014 03:30 0,000 ‐0,000875 18,847 0,486 9,905 3,073 1,315 47,868 0,197 0,049404 0,010898 0,000 01.01.2014 03:45 0,000 ‐0,000875 24,193 0,481 9,905 3,073 1,315 47,030 0,196 0,049371 0,011239 0,000 01.01.2014 04:00 0,000 ‐0,000875 23,672 0,498 9,905 3,069 1,312 46,563 0,197 0,049262 0,011618 0,000 01.01.2014 04:15 0,000 ‐0,000875 20,613 8,441 9,905 3,069 1,312 46,502 0,198 0,049213 0,011969 0,000 01.01.2014 04:30 0,000 ‐0,000875 22,086 9,804 9,905 3,069 1,312 45,450 0,201 0,049107 0,012357 0,000 01.01.2014 04:45 0,000 ‐0,000563 20,840 9,804 9,905 3,066 1,311 43,614 0,200 0,049191 0,012716 0,000 01.01.2014 05:00 0,000 ‐0,000375 19,028 9,818 9,905 3,069 1,312 43,142 0,194 0,049325 0,013111 0,000 01.01.2014 05:15 0,000 ‐0,000125 22,539 0,891 9,905 3,069 1,312 42,859 0,192 0,049354 0,013479 0,000 01.01.2014 05:30 0,000 ‐0,000075 21,973 0,902 9,905 3,069 1,312 42,409 0,191 0,052112 0,015562 0,000 01.01.2014 05:45 0,000 ‐0,000050 19,504 2,792 9,905 3,066 1,311 42,985 0,195 0,052307 0,014960 0,000 01.01.2014 06:00 0,000 ‐0,000038 19,232 11,703 9,905 3,069 1,312 43,147 0,198 0,052376 0,014393 0,000 01.01.2014 06:15 0,000 ‐0,000025 13,138 11,708 9,905 3,069 1,312 43,522 0,203 0,052413 0,013796 0,000 01.01.2014 06:30 0,000 0,000000 14,384 11,706 9,905 3,066 1,311 43,888 0,205 0,052745 0,013265 0,000 Jahr = 2014 Gesamtjahresproduktion [MWh] Gesamtjahresverbrauch [MWh] Erzeugte Leistung [MW] Gesamte verbrauchte Leistung [MW]
  • 21. Prévisions/erreurs et corrections
  • 22. Installation de compteurs communicants Type Mesure Nbre 1 Parc éolien (système SCADA) ou liaison vers analyseur PQube P, C 1 2 PV < 10 kW P, C 5 3 PV> 100 kW P, C 1 4 Cogénération > 200 KW biomasse P, C 1 5 Cogénération gaz P, C 3 6 Turbine hydraulique < 100 kW P, C 2 7 Véhicule éléctrique P, C 2 8 Station de recharge pour véhicule électrique P, C 2 9 Système de stockage de batteries P, C 2 10 Consommation d'habitations résidencielles P, C 5 11 Consommation de bâtiments publics (écoles, administrations, ..) P, C 10 12 Consommation secteur tertiaires (professions libérales, distribution,..) P, C 5 13 Consommation pour PME, industrie (compteurs MMR et AMR) P, C 10 TOTAL 49
  • 23. Architecture IT
  • 24. Prévisions/erreurs et corrections
  • 25. Merci pour votre attention !
  • 26. Projet pilote Micro-grid Seraing Janvier 2019
  • 27. Structure de la présentation 2 — Rappel du contexte et enjeux — Objectifs du Projet — Périmètre d’étude — Approche méthodologique — Challenges
  • 28. Contexte wallon 3 — Le prix de l’énergie handicape et pénalise de façon structurelle les entreprises de notre région et notre économie ( de l’ordre de 25%). => enjeu de compétitivité — Au niveau global, le prix de l’énergie constitue une charge énorme sur la « collectivité » ( consommation des ménages,des bâtiments publics,dépenses pour la mobilité,…).=> enjeu de réduction de la facture énergétique — Transition énergétique vers les énergies renouvelables (gaz à effet de serre,économie du Carbone,…). — Faiblesses dans la maîtrise de la production d’énergie. Garantie et continuité de l’approvisionnement énergétique. — Évolution de la législation wallonne : autorisation des micro-réseaux d’énergie
  • 29. Seraing: Contexte et enjeux 4 — Vallée : 130 ha de friches industrielles/zones inoccupées — Zones historiquement non connectées au réseau car propriété d’Arcelor — Mixité d’acteurs : industrie, PME, habitat, service public — Augmentation prévue des activités et de la population serésienne dans les 10 ans à venir 4 — Seraing : ancienne ville industrielle en reconversion — Plan stratégique de reconversion urbanistique (masterplan/plan énergie- climat / smart cities)
  • 30. Objectifs du projet Seraing 5 — Proposer un projet de reconversion intégré : planification territoriale bas carbone (masterplan énergétique) — Inscrire le territoire dans la transition énergétique et les Smart cities.Améliorer l’efficience énergétique, développer le renouvelable — Développer grid sur mix consommateurs « entreprises-bâtiments publics/privés-Mobilité ». — Favoriser l’approvisionnement en circuit court Ø favoriser l’indépendance énergétique du territoire Ø investissements collectifs, non rentables pour 1 seul acteur — Améliorer la compétitivité des entreprises locales avec des coûts énergétiques réduits => création d’emplois — Améliorer l’attractivité du territoire pour nouvelles entreprises (aménagement foncier, coûts énergétiques, solutions mobilité…) — Développer un Hub technologique dans le domaine de l’énergie dans la vallée serésienne (Haute-Meuse)
  • 31. Périmètre d’étude 6 Entrée de ville Parc Greiner Zoning Haut-pré Parc LD Trasenster Cokerie HF6 HFB Boulevard Urbain
  • 32. Proposition de zone autour de GASTRONOMIA 7 — Cité administrative (bat passif) — Projet Gastronomia (halles/marché couvert+ espace bureaux) — Parking 750 places — Nouvelles constructions : Logements + bureaux + rez commerciaux — Réaffectation halles «Ateliers de la Meuse/CMI » : espace loisirs — Projet MIRIS
  • 33. Possibilités d’extensions autour de Gastronomia
  • 34. Cokerie 9 — En recherche d’activité industrielle et d’investisseur — 50 ha
  • 35. Parc LD/Zoning du Haut Pré 10 — Parc LD 9 PME existantes 25 ha disponibles sur 30 Espace pour PME/TPE/habitat — Zoning Haut Pré 6 PME existantes
  • 36. Proposition de zone dans le quartier Trasenster 11 Boulevard urbain Ligne 125A P — Mobilité Parking P+R multimodal 650 places Ligne de train 125A + ligne de bus Connexion boulevard urbain / N63
  • 37. Possibilités d’extensions autour de Trasenster
  • 38. Mobilité 650 p 750 p 5000 /j 1115 /j Zone chalandise (5 min) : 46.000 Population de laVallée sérésienne: 15.000 habitants 680 ?5000 ?
  • 39. Consommations énergétiques 14 E = Electricité C = Combustible
  • 40. Approche méthodologique 15 E = Electricité C = Combustible— LONGTERME (2020-2040) : planification/Etude programmatique — COURT/MOYENTERME (2020-2025) : Démonstrateurs Grids (Entrée de ville,Trasenster « élargi ») => étude de faisabilité
  • 41. Challenges du projet 16 ü Définition du(des) périmètre(s) ü Gestion des incertitudes : ü futurs projets/futurs acteurs/futur timing … ü maturité et coût des technologies ü définition d’hypothèses ü multiplicité d’acteurs avec pouvoir de décision propre ü Timing des projets ü Diversité des profils de consommation: des industries, du logement, des bâtiments tertiaires + mobilité ü Financement
  • 42. 17 Merci de votre attention…
  • 43. LIEGE CREATIVE, en partenariat avec :
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