Analyse de l’aptitude des usages électriques domestiques à la gestion de la demande selon les études existantes

L’éclairage,  les  produits  gris  et  bruns  et  les  autres  équipements  (exemples :  aspirateurs,  centrales  vapeur,  petit  électroménager…)  ne  sont  pas  adaptés  au  contrôle  de  leur  fonctionnement  car  il  sera  très  difficilement  accepté  par  les  consommateurs  et  ce  contrôle va avoir un fort impact sur les  habi Comme  on  a  pu  voir  dans  la  Figure  1‐10  l’éclairage  est  un  des  gros  contributeurs  de  la  pointe  journalière en hiver, pouvant représenter jusqu’à 6 % de la pointe de 19 à 22 heures. Cependant le  déplacement  de  sa  consommation  vers  une  autre  heure  de  la  journée  reste  presque  impossible.  Néanmoins, il faut aussi dire qu’avec l’interdiction des lampes à incandescence, qui a commencé en  2009,  ou aura comme résultat un abaissement des consommations et de la participation aux pointes  de 19‐22 heures même en prenant en compte l’augmentation du nombre de logements.   permettra d’éliminer  ces  pertes  d’énergie.  Le  projet  REMODECE    [Grinden  &  Feilberg,  2008]  a  réalisé  une  campagne  de  mesures  dans  1300  résidences  individuelles en Europe. Ils ont trouvé une puissance moyenne totale en veille de 27 Watt par maison  et  une  consommation  équivalente  de  179  kWh/an.  Ainsi  la  puissance  et  les  économies  engendrées  restent très faibles pour une automatisation de la coupure et pour une application à large échelle. De  plus, en 2010 la commission européenne a mis en place une directive [Commission, 2008] visant la  limitation des consommations de veille des équipements électriques  avec  l’application  de  seuils  de  puissance admissibles en mode Off4 et Standby1.

Après l’étude de la consommation, de l’impact sur la courbe de charge électrique et des différentes  spécificités  de  chaque  usage  résidentiel,  on  va  s’intéresser  maintenant  aux  études  existantes  sur  la  gestion de la demande. Cette revue bibliographique et technique permettra de faire l’état de l’art en  termes  de  gestion  de  la  demande  des  différents  usages  résidentiels  et  plus  précisément  de  comprendre la valeur apportée pour le contrôle des équipements électriques et ses effets.  Un  autre  objectif  pourra  être  l’utilisation  des  équipements  avec  des  tarifs  innovants,  représentatifs  de l’état d’utilisation du réseau électrique par exemple le « Real­time­pricing 5» ou le « Critical peak  Pricing6 ».  On  peut  utiliser  les  systèmes  avec  stockage  thermique  mais  aussi  utiliser  des  stratégies  pour  décaler  la  consommation  des  heures  de  pointe  pour  les  heures  creuses.  Ces  types  de  tarifs  auront  un  impact  sur  la  courbe  de  charge  de  manière  à  aplatir  la  courbe  de  charge  totale  ou  les  pointes.  Le chauffage et la climatisation ont tous les deux un fonctionnement  régi  par  la  dynamique  du  bâtiment (besoins de chauffage et climatisation) et par les conditions météorologiques. Le bâtiment  est un système qui échange et participe, indirectement, au fonctionnement de  ces  équipements    en  perdant  ou  en  apportant  énergie  de  l’environnement  extérieur,  mais  aussi  en  stockant  l’énergie  pendant  plus  ou  moins  de  temps.  Ainsi  les  stratégies  de  contrôle  étudiées  dans  la  littérature  technique du chauffage peuvent (dans certains cas) servir à la climatisation et vice‐versa.

L’évaluation  de  la  flexibilité  comprend  toutes  les  contributions  maximales  que  le  contrôle  ne  peut  fournir  au  réseau  électrique  mais  aussi  les  effets  négatifs  de  ce  contrôle  (effet  de  Recouvrement  –  voir  Chapitre  3.5.1).  Il  y  a  seulement  quelques  études  qui  portent  sur  l’analyse  de  la  flexibilité  des  chauffages à  accumulation, notamment par Stadler [Stadler, 2008], qui a fait une analyse des effets  d’un  contrôle  optimisé,  dans  le  cadre  d’une  utilisation,  de  ces  équipements  électriques,  avec  des  énergies renouvelables. Dans la Figure 1‐14 on peut voir les gains positifs en puissance en fonction  de la température extérieure, du temps possible de décharge et de l’heure de la journée. Dans  un  article  d’Escrivá  et  al.  [Escriva  et al.,  2009],  différentes  stratégies  de  contrôle  des  climatiseurs individuels réversibles, dans un bâtiment d’enseignement, sont analysées à travers des  travaux  purement  empiriques.  Les  stratégies  testées  comprennent  des  ordres  d’effacement,  préchauffage et  cyclage On/Off. Les spécificités de  chaque stratégie sont observées  et décrites. Une  application est faite pour une stratégie qui combine le pré‐chauffage avec des intermittences pendant  la journée. Dans le but d’éviter la consommation et les pics dus au chauffage lors des heures pleines,  cette stratégie est appliquée. Les résultats montrent une réduction de 30 % sur le pic de la matinée  (démarrage du système de chauffage) et des économies monétaires de l’ordre de 5 %.