La coopérative citoyenne de production d’énergie renouvelable Courant d’Air est l’un de ceux qui s’attaquent de front aux objectifs climatiques et énergétiques 2030. Un projet Interreg, supporté par la plate-forme Opinum Data Hub, vise à démontrer qu’il est bel et bien possible d’intégrer des énergies fluctuantes, en grande quantité, au sein de réseaux énergétiques pérennes.
S’il est un défi majeur pour tout citoyen de notre planète bleue, c’est bien de lui conserver sa belle couleur, en misant sur le vert pour combattre les avancées du dérèglement climatique.
Atteindre - ou approcher - les objectifs climatiques et énergétiques, ceux de Kyoto ou mieux encore ceux de l’Union européenne, apparaît comme une gageure. Ils sont pourtant vitaux. Au sens premier du terme.
2030. Pas à pas.
Les objectifs 2030 sont ambitieux: réduire les émissions de gaz à effet de serre de 40% par rapport aux niveaux de 1990. Reste à déterminer les moyens et ressources, minimales, à mettre en oeuvre.
Dans le registre énergétique, le déploiement de nouveaux moyens de production durables exige d’en évaluer la nature et le dimensionnement.
C’est l’un des défis que veut relever la coopérative citoyenne de production énergétique Courant d’Air, active dans l’est de la Belgique. Forte de plus de 2.000 membres, elle allie activités de sensibilisation et d’éducation aux enjeux de la transition énergétique à des activités de production. La coopérative est en effet propriétaire de plusieurs éoliennes dans le parc de Waimes et est également active dans le photovoltaïque et l’hydroélectrique. Sans oublier la mise à disposition d’une première voiture électrique partageable.
Courant d’Air est par ailleurs l’un des acteurs-clé d’un projet Interreg (transfrontalier) qui vise à élaborer, simuler et démontrer la pertinence d’un réseau inter-régional de “cellules énergétiques” dans la Grande Région (Est de la Belgique, régions de Trèves, Metz et Remich).
Une “cellule énergétique” est un système interconnecté de génération et de consommation d’électricité qui s’appuie le plus possible sur un approvisionnement en énergies renouvelables.
Compte tenu du caractère fluctuant inhérent aux énergies vertes, équilibrer les productions et pallier aux intermittences et imprévus (météorologiques essentiellement) est un réel défi. C’est le rôle du centre de coordination et du système de régulation qui équilibrent en permanence consommation et production d’électricité afin de garantir la stabilité de l’approvisionnement énergétique.
La plate-forme Opinum Data Hub à la rescousse
Pour déterminer le nombre et le type d’unités de production renouvelable nécessaires au sein de chaque cellule régionale et pour procurer au centre de coordination toutes les données nécessaires dont il a besoin pour veiller à la continuité de l’approvisionnement, un outil est essentiel. En l’occurrence, un outil qui collecte, calcule, scénarise et simule les données et qui produise des tableaux visuels qui autorisent une gestion efficace.
Voilà pourquoi, Courant d’Air s’est tourné vers Opinum et sa solution Opinum Data Hub.
« Notre premier exercice a consisté à analyser les besoins en nous basant sur des données de référence de 2012 à 2014. Nous sommes aujourd’hui entré dans la phase de simulation, afin de prédire les besoins à l’horizon 2025-2030 dans la perspective d’une réduction de 40% des émissions de gaz à effet de serre », explique Mario Heukemes, administrateur de la coopérative Cociter (Comptoir Citoyen des Energies) et ingénieur pour la coopérative Courant d’Air. « Le but est de définir les moyens de production et de stockage les plus pertinents. »
Autrement dit, combien, quel type et quelle puissance d’unités de production devront être implantées dans les différentes communes (douze actuellement) concernées par la cellule énergétique belge. Avec aussi la perspective que les trois autres partenaires (français, allemand et luxembourgeois) s’appuient eux aussi sur Opinum Data Hub pour alimenter le centre de coordination conjoint, basé à Trèves.
La masse de données “malaxées” par Opinum Data Hub est énorme.
Un seul profil d’unité technique portant sur une durée d’un an représente 35.000 données. A multiplier par trois pour la simulation prévisionnelle. La simulation du comportement d’une unité technique en 2030 exige, elle, 100.000 données. A multiplier par les 14 unités techniques que compte actuellement la cellule énergétique régionale de l’Est de la Belgique. Sans oublier que le projet Interreg est international et implique trois autres cellules.
Elles concernent les “profils” des unités techniques de production (éoliens, photovoltaïques, hydroélectriques), ceux des batteries ainsi que les profils de consommation quart-horaires (par des privés ou des industriels) et les données documentant les défauts relevés dans les prévisions. « Il était impossible d’effectuer les calculs et les simulations à l’aide de simples tableurs Excel », insiste Mario Heukemes.
Au-delà du calcul des profils, Opinum Data Hub produit également des visuels pour chaque profil ainsi que leurs interactions. « Cela permet d’afficher de manière compréhensible la comparaison production-consommation, les différents types de source énergétique, les périodes de problèmes de production, ou encore de combiner unités techniques et défauts de prévisions sur un même graphique. »
Source vitale pour le centre de coordination
Ces données de profils sont injectées dans l’outil de commande Optimax d’ABB qu’utilise le centre de coordination basé à Trèves. L’opération est encore manuelle actuellement mais l’intégration en cours entre Opinum Data Hub et Optimax permettra de l’automatiser.
A terme, il reviendra au centre de coordination d’adapter en permanence le “mix” en fonction de la demande, des conditions ambiantes, d’éventuelles erreurs de prédiction… et d’échanger, également en permanence, avec la plate-forme Opinum Data Hub pour le recalcul des profils de tous les éléments.
Pour la phase actuelle de simulation, l’extrapolation se fait au départ des données de référence, des données techniques et de données météo portant par exemple sur les variations de température, d’ensoleillement, de vents…
Le but? « Déterminer les moments, jours ou périodes typiques où des carences ou pics de production se produisent et dresser les nouveaux profils de consommation et de production à l’horizon 2030. Il s’agit aussi de simuler l’apport combiné de tous les acteurs”, précise Mario Heukemes.
L’exercice que l’on confie à Opinum Data Hub et au simulateur vise à apporter la preuve que la cellule énergétique, telle que conçue, pourra assurer la majorité de l’autosuffisante énergétique prévue par les différentes communes impliquées. Et, au final, prouver qu’il est bel et bien possible d’intégrer des énergies fluctuantes, en grande quantité, sans mettre en péril la stabilité du réseau énergétique.
C’est toute l’utilité de la phase de simulation : prouver que, sur base des profils et en tenant compte des défauts de prévision, la cellule énergétique reste stable, même en cas d’énorme pointe de consommation. »
Opinum Data Hub joue un rôle-clé pour faciliter le dimensionnement correct des cellules énergétiques et garantir un “mix” efficace non seulement en types d’énergie verte mais aussi en termes d’installations et d’équilibre de production et de consommation.
