• PEPS CNRS Cellule Energie, 2019 (Projets Exploratoires Premier Soutien)
  • Partenaires CNRS :
    LIRMM – Laboratoire d’Informatique, Robotique et Microélectronique de Montpellier, UMR 5506
    – AAU – Ambiances, Architectures, Urbanités, UMR 1563
  • Participants AAU : Pascal Joanne, Thomas, Leduc, Auline Rodler, Daniel Siret

Les énergies renouvelables sont devenues incontournables comme solutions aux besoins énergétiques toujours croissants, et au problème de la réduction des émissions de gaz à effet de serre. Néanmoins, leur exploitation efficace est un défi qui nécessite des technologies capables d’adresser convenablement le stockage optimal de l’énergie, et sa gestion intelligente en tenant compte de la variété de modes de consommation dans nos sociétés.

Au cœur des enjeux des villes intelligentes figure la maîtrise de la demande et de la planification énergétiques des territoires. Les technologies numériques jouent un rôle crucial dans ce contexte, avec l’intégration de systèmes embarqués mis en réseaux (i.e., Internet des Objets), permettant de collecter des données du terrain pour prendre des décisions, économiser de l’énergie ou réduire les émissions de gaz à effet de serre.

Par ailleurs, dans les prochaines années le déploiement d’infrastructures de calcul et de stockage de données devrait s’intensifier dans les villes, notamment du fait de l’intérêt croissant que suscitent des paradigmes comme le edge computing. Ce dernier préconise le traitement de données au plus près des périphériques qui les génèrent, sur des serveurs locaux. Cela favorise la sécurité et la protection des données, comparé à une infrastructure de type cloud complètement dématérialisée. Cette métamorphose de l’écosystème numérique dans les villes intelligentes entraînera une augmentation notable des besoins énergétiques, puisque les équipements numériques (ordinateurs, réseaux…) sont gourmands en énergie. Ils consomment déjà près de 10% de la production mondiale d’électricité.

Le constat ci-dessus appelle donc à explorer des paradigmes technologiques intégrés nouveaux, pouvant répondre aux exigences de la gestion intelligente des villes et au problème de l’énergie. Ce projet adresse ce défi en s’inscrivant dans le contexte du développement durable et de toutes ses facettes, allant de la ville connectée aux bâtiments à énergie positive et réseaux de distributions intelligents. Il repose sur un paradigme technologique inédit de gestion conjointe de calculs, données et flux d’énergie, défini récemment au LIRMM et appelé ICARE. La motivation de ce paradigme est de réduire drastiquement les coûts énergétiques observés dans les supercalculateurs et les datacenters. Le cumul des factures électriques liées à ces derniers, sur quelques années équivaut au prix de leur acquisition, chiffré en plusieurs millions d’euros.

L’application du paradigme ICARE aux systèmes urbains est l’objet du présent projet PEPS. Il s’agit d’évaluer les modalités d’intégration des modules ICARE dans des bâtiments neufs ou anciens, puis dans les réseaux de bâtiments à l’échelle d’un quartier voire d’une ville. Cet objectif soulève des enjeux techniques (position, efficacité et sécurité des modules, évaluation du gisement solaire, intégration aux réseaux…) et sociétaux (acceptabilité du système, prise en compte des usages croisés énergie/numérique…) qu’il s’agira d’expliciter et pour lesquels différentes pistes de solutions seront explorées.