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Programme8h45 – Accueil
9h15 – Attendus et enjeux de la journée
10h30 – Fractalité, territoires et réseaux
11h30 – Concevoir de nouveaux échanges d’énergie
12h30 – Buffet
13h30 – Méthodes et outils pour intégration énergie-territoire
15h40 – Pause
16h00 – Table ronde : quelles recherches pour la mise en œuvre et l’intensification de la transition énergétique sur les territoires ?
Avec A. Grenier (Ademe), F. Ménard (PUCA), M. Gratton (Enedis), G. Wintrebert (EnerCit'If), C.-A. Gautier (FNCCR), V. Lenouvel (GRDF) - Table ronde animée par Jean-Marc Molina 17h00 – Conclusion de la journée
INTERVENTIONS
Fractalité et planification urbaine et caractérisation fractale des réseaux électriques (10h30)La fractalité est depuis plusieurs années comme concept-clé pour la modélisation et la compréhension des agencements urbains. Nous verrons lors de cette présentation comment la géométrie fractale peut offrir un nouveau regard sur les villes et les réseau. Nous proposerons notamment une méthode d'analyse du déploiement d'un réseau électrique sur un territoire et un principe directeur pour la planification de nouvelles architectures de réseaux. Des applications à différents tissus urbains et réseaux de distributions seront présentées. Le cas de Grenoble sera particulièrement détaillé. Nicolas Retière est Professeur à l'Université Grenoble Alpes, chercheur au G2elab, équipe Systèmes et Réseaux électriques. Il coordonne l'ANR Fractal Grid. Il est directeur du pôle de recherche "Physique, Ingénierie, Matériaux" de l'Université Grenoble Alpes. Ses domaines d'expertise sont la modélisation avancée et l'analyse des réseaux électriques. Les communautés locales d’énergieDans un contexte de nécessaire transition énergétique, l’intervention se focalisera sur l’intérêt du concept émergent de communautés locales d’énergie. Elle reviendra sur l’état de l’art réglementaire, organisationnel, économique et technique. On montrera tout le potentiel que semble porter ce concept, notamment dans l’exploitation des énergies renouvelables à l’échelle des bâtiments et des échanges/mutualisations au-delà. On rappellera la nécessité d’une approche technique et scientifique (modélisation et optimisation notamment) pour permettre à ces communautés des actions locales d’anticipation et de flexibilité. On argumentera cependant la nécessite d’une stratégie de recherche plus globale, par une approche dite « humain dans la boucle » (« human in the loop »), devant susciter une participation et une implication à titre individuel et collectif pour arriver à une réelle intelligence globale, à l’interface des communautés et du numérique. Frédéric Wurtz est directeur de Recherche au CNRS, docteur ingénieur diplômé de l’institut Polytechnique de Grenoble. Il mène une activité de recherche interdisciplinaire sur les méthodes de conception, de supervision et d’utilisation des systèmes énergétiques impliquant les acteurs humains, des concepteurs aux utilisateurs, eux même s’appuyant sur des outils numériques. Ces travaux ont été appliqués aux dispositifs électromagnétiques, et aux systèmes impactant pour la transition énergétique (véhicules, avions, « smart-building », « smart grid », quartier et ville intelligente). Après avoir dirigé une équipe de recherche dédiée aux méthodes et outils de conception, il participative activement à l’animation du projet ECO-SESA, programme inter-disciplinaire adressant la thématique des « smart-energy districts ». Production et consommation in situ des énergies renouvelables : entre projet urbain et projet énergétique? (11h30)Face à des impératifs environnementaux actuels, le projet urbain et les dispositifs de production et de consommation locales d’énergie, semblent désormais étroitement articulés. Ce travail vise à comprendre et à qualifier la nature complexe des potentielles dépendances spatiales entre eux, et plus largement à identifier les transformations en cours de la nouvelle fabrique urbaine appelée par la transition énergétique. Inès Ramirez-Cobo est architecte et diplômée en Géographie, ayant un doctorat en Urbanisme, mention Aménagement. Depuis 2011, elle étudie les transformations en cours de la fabrique de la ville, et s’intéresse concrètement aux multiples incertitudes (environnementales, sociétales, techniques, etc.) qui impactent et façonnent aujourd’hui les processus de conception des espaces urbains.
Systèmes multi-énergies et territoires denses (13h30)Jusqu’à nos jours, les réseaux de distribution énergétiques dans les zones urbaines ont été planifiés, conçus et exploités « en silos », à savoir sans aucunement tenir compte de possibles synergies entre infrastructures. Cela a pour conséquence de ne pas permettre une intégration optimale des sources d’énergies renouvelables, d’augmenter la flexibilité ainsi que la résilience du système et, in fine, d’identifier des potentiels de réduction de coûts d’investissements directs et indirects. Dans ce cadre, une approche de co-simulation, de structuration des données et de planification énergétique urbaine multi-énergies a été développée, ainsi que testé au sein de trois villes européennes. En parallèle, un algorithme d’optimisation des réseaux de gaz naturel sous l’hypothèse d’une diminution de la demande énergétique pour le chauffage des bâtiments a été mis en place et implémenté pour un réseaux réél alimentant une région entière. Le rôle complémentaire du gaz naturel et de la co-génération par rapport aux pompes à chaleur électriques est clairement mis en évidence. Massimiliano Capezzali a obtenu le diplôme de physicien et un doctorat en physique théorique auprès de l'Université de Neuchâtel (Suisse). Il a été chercheur postdoctoral auprès de la Queen's University à Kingston (Ontario, Canada), puis travaillé comme collaborateur scientifique auprès du Département Fédéral de Justice et Police, à Wabern (BE). Il a rejoint l'EPFL dès 2001, d'abord comme chercheur postdoctoral puis comme adjoint au décanat de la Faculté STI. Il a également recouvert des charges de recherche et d'enseignement auprès de l'Université de Neuchâtel pendant cette période. Entre 2007 et mars 2017, il a recouvert le poste de directeur adjoint du Energy Center de l'EPFL. Depuis avril 2017, Massimiliano Capezzali recouvre la charge de Professeur associé en énergie auprès de la HEIG-VD. Simultanément, il assume la responsabilité du Pôle Energies HEIG-VD. Approche intégrée Territoire – Système énergétique : application à la méthanisation (13h30)Les travaux présentés proposent d’identifier un cadre conceptuel et une méthodologie permettant l’évaluation prospective des impacts systémiques (environnementaux, socio-économiques, énergétiques…) du développement de l’injection de biométhane produit par méthanisation agricole dans les territoires. L’objectif principal est l’aide à la décision des collectivités et l’application sera effectuée via l’interopérabilité entre dispositifs informationnels existants (outils, bases de données, observatoires…). Ingénieur généraliste en énergie diplômé en 2016 de l’école des Mines d’Albi-Carmaux, Julien Crevant a effectué un travail de fin d’études autour des outils de planification énergétique en Suisse avant de commencer une thèse CIFRE en géographie avec le laboratoire ThéMA (Théoriser et Modéliser pour Aménager, équipe Intelligence Territoriale), GRDF (Gaz Réseau Distribution France) et la Haute École d’Ingénierie Vaudoise (HEIG-VD).
Optimisation des changements de mode de chauffage et les rénovations dans un parc de bâtiments (13h30)Présentation du projet Shape — Les objectifs de transition énergétiques dans les territoires sont souvent fixés par des valeurs futures moyennes de consommation, de production locale, ou d’émissions de gaz à effet de serre. Dans le cadre du projet Shape, nous proposons des méthodes d’optimisation permettant d'atteindre un objectif donné à l’échelle du territoire mais reposant sur une description bâtiment par bâtiment. L’optimisation et la modélisation proposées se concentrent pour l’instant sur la rénovation et les changements de mode de chauffage de tout un territoire.
Modélisation bottom-up de la consommation électrique à partir de grandes bases de données pour la planification du réseau de distribution d'électricité (13h30)Présentation du projet MOSAIC — Dans le cadre du projet MOSAIC, le centre PERSEE développe des modèles de simulation bottom-up de la courbe de charge pour le gestionnaire du réseau de distribution d’électricité ENEDIS. L’objectif de ces modèles est d’une part d’intégrer suffisamment de physique pour permettre une modélisation prospective incluant de nouveaux modes de consommation, et d’autre part d’avoir des modèles suffisamment simples et paramètrables pour pouvoir tirer partie de la grande quantité de données existantes. Robin Girard est enseignant chercheur à MINES ParisTech dans le domaine de la modélisation et la simulation pour la transition énergétique, il possède un doctorat en mathématiques appliquée aux statistiques. Pour plus d’information voir http://www.mines-paristech.fr/Services/Annuaire/robin-girard
TABLE RONDE : quelles recherches pour la mise en œuvre et l’intensification de la transition énergétique sur les territoires ? (16h00)
Docteur en sciences physiques, Charles-Antoine GAUTIER a démarré sa carrière dans la recherche en optique et photonique puis s’est orienté dès 2000 vers le conseil spécialisé en énergie auprès des collectivités jusqu’en 2007 avant de rejoindre la Fédération Nationale des Collectivités et Régies (FNCCR). Il est chef du département énergie de la FNCCR depuis 2015, où il continue le conseil, la formation et l’appui technique et financier auprès des élus et des collectivités. Il représente la FNCCR pour l’énergie au sein de différents groupes de travail ou instances (Ministère, ADEME, CRE…), participe aux négociations avec les opérateurs et gestionnaires de réseaux. Il suit notamment les projets smart grids et transition énergétique des collectivités. Sociologue de formation, François Ménard est actuellement responsable de programmes interdisciplinaires de recherche au PUCA, organe incitatif de recherche interministériel placé auprès de la Direction Générale de l’Aménagement, du Logement et de la Nature. Il coordonne des travaux interdisciplinaires au croisement des questions d’habitat, d’urbanisme et d’énergie. Responsable scientifique de programmes tels « Smart grids, Bepos, territoires et habitants » (2011-2014), de séminaires chercheurs/acteurs tel « Ville intelligente » (2014-2017), et co-animateur du programme d’expérimentation « Démonstrateurs industriels pour la ville durable » (2016-2019). Gilles Wintrebert est ingénieur des Ponts et Chaussées, il a débuté sa carrière par des travaux de recherche sur les énergies renouvelables, puis a travaillé 40 ans dans des groupes internationaux spécialisés dans l’innovation, le transport ferroviaire et l’énergie, pour la réalisation de grands projets industriels, la maitrise d'ouvrage d'investissements de production, l’organisation de la supply chain et des opérations dans les usines de fabrication.Aujourd’hui Président de la coopérative citoyenne ENERCITIF : «La transition énergétique est un défi essentiel pour notre société. Mettre aujourd’hui mon expérience au service de l’accélération de cette transition est une évidence».
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