Un outil de simulation dynamique pour les aménageurs

Simuler les besoins énergétiques d’un grand nombre de bâtiments et modéliser leur approvisionnement énergétique, notamment à partir de sources renouvelables et de récupération, afin de faciliter les prises de décision des aménageurs et collectivités. Tel est l’objectif principal de PowerDis, un outil de simulation dynamique multi-énergie développé par le Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB) et l’institut de R&D dédié à la transi tion énergétique des territoires Efficacity. Pour anticiper les besoins d’un territoire, de nombreux paramètres portant sur la caractérisation des bâtiments et des usages ou encore sur les systèmes énergétiques existants ou envisagés doivent ainsi intégrés au moteur de calcul DimoSim. « Les informations pour construire cet outil sont nombreuses, complexes à obtenir, parfois manquantes. Il faut également prendre en compte l’incertitude. Plus l’échelle est grande, plus l’incertitude sera importante », indique Vincent Partenay, ingénieur de développement PowerDis au CSTB. Toutes ces données vont permettre à l’outil de construire et comparer plusieurs scénarios d’approvisionnement énergétique (centralisé, décentralisé, productions renouvelables), et selon différents vecteurs (électricité, gaz, chaud, froid). « Par exemple, dans le cas d’un déploiement d’un réseau de chaleur, il faudra cibler les bâtiments les plus intéressants à approvisionner et savoir quelles sources d’énergies mobiliser pour alimenter ce réseau. Le tracé de celui-ci pourra éventuellement être optimisé », détaille Romain Bonabe de Rougé, chef de projet PowerDIS à l’institut Efficacity.

Aide à la décision

Depuis 2018, plusieurs collectivités territoriales ont lié des partenariats avec Efficacity pour expérimenter PowerDis mais aussi participer à son amélioration continue. En Principauté de Monaco, un partenariat de trois ans a été signé et vise en premier le quartier de Fontvielle. Celui-ci est desservi en énergie par une boucle thalassothermique qui est elle-même alimentée par des pompes à chaleur sur eau de mer et par la chaleur produite par la cogénération d’une usine de valorisation énergétique des déchets. Plusieurs grands travaux de rénovation sont en effet prévus à Fontvielle, notamment la rénovation de l’UVE, la surélévation de plusieurs bâtiments et la création de pôles d’immeubles mixtes. « Pour un quartier en pleine mutation urbaine, il nous a semblé indispensable d’avoir accès à cet outil de modélisation et d’aide à la décision », estime Annabelle Jaeger- Seydoux, directrice de la mission Transition Énergétique en Principauté de Monaco.

Paris-Saclay

Plus au nord, à proximité de la capitale, c’est le territoire de Paris-Saclay, toujours en mutation, qui teste cet outil, notamment dans le cadre du projet projet européen Interreg D2Grids. Ce dernier vise à expérimenter des réseaux thermiques intelligents s’appuyant sur une boucle locale basse température et des productions de sources renouvelables. PowerDis interviendra ainsi en estimant les potentiels d’effacement thermiques ou électriques disponibles sur le périmètre de la boucle tempérée de la zone d’aménagement concerté du Moulon et des bâtiments qui y sont raccordés. Différentes stratégies de flexibilité des consommations d’énergie, en s’appuyant sur le stockage de chaleur et de froid et le pilotage intelligent de la demande, seront ensuite élaborées. « Ce “jumeau numérique” de la fabrique de la ville sur le champ énergétique permet de décarboner et verdir nos projets en phase d’élaboration. Ce type d’outil doit rentrer dans l’aide à la décision impérative de ceux qui inventent la ville », conclut Franck Caro, directeur général adjoint à l’Aménagement de EPA Paris-Saclay, qui ajoute « c’est également une aide à la gestion au quotidien en comparant les modélisations aux données réelles entrées au fur et à mesure que nous construisons ».