Système IoT d'optimisation énergétique

Contexte et objectifs

Enerloop est un bureau d'études techniques spécialisé dans la production et le stockage d'énergie photovoltaïque (PV), incluant des installations innovantes de type smart grids ou microgrids multi-énergies.

Activités menées

Je suis intervenus en tant que chef de projet R&D pour :

• Formaliser l'état de l'art et l'orientation des choix technologiques,
• Réaliser des enquêtes (analyse de l'usage et analyse de facteurs socioéconomique influençant la consommation en électricité),
• Développer les spécifications fonctionnelles générales du système hardware et software (modélisation, maquettage, dossier de spécification),
• Développer le produit et le service en faisant appel à des fournisseurs et des sous-traitants, et en cadrant les travaux de recherches en interne (pour l'IA prédictive notament),
• Rédiger la documentation ou les dossiers (CIR, AAP) scientifique et technique,
• Développer les moyens expérimentaux (installation banc d'essai, plan d'expérience, campagne de mesure),
• Développer un outils de gestion des opérations smart grid.

Méthodologie et outils

L'équipe projet a adopté une méthodologie agile, permettant d'ajuster rapidement les priorités et de réagir aux retours utilisateurs.

L'état de l'art a été mené sur les deux plans : académique / scientifique et industriel ; d'abords en cherchant à avoir un aperçu global du concept de smart grid puis plus spécifiquement sur chacun des cinq axes de recherche identifiés : spécification fonctionnelle générale des smart grids (SFG), systèmes de gestion de l’énergie (EMS), ajustement de la demande (DR), prédiction de courbes de charges (ELF) et sociologie de l'énergie (SHS).

Les enquêtes utilisateurs permettant de receuillir des données sur la consommation d'électricité ont été réalisés avec Microsoft Forms.

Le modèle de smart grid a été réalisé suivant le langage SysML (Systems Modeling Language) via le logiciel Gaphor. Il est organisé en piliers et en niveaux d’abstraction. Les piliers représentent les aspects fondamentaux du système : Exigences, Comportement et Structure ; sans le pilier Paramétrage. Les niveaux d'abstraction Conceptuel, Logique et Technique, permettent de simplifier la navigation dans le système, depuis la définition générale du problème jusqu'à la spécification technique détaillée des composants.

Les spécifications de l'application ont été réalisé via une maquette fonctionnelle (wireframe) et un dossier de spécification, en utilisant le logiciel Figma avec des liens hypertexte en annotation, permettant d'associer les widgets à une fonction dans le dossier de spécification.

Les moyens expérimentaux ont été développés de deux manières : via une plateforme de simulation et pilotage d'un un microgrid et via une campagne de mesure de consommation d'électricité.

Nous avons fait appel à différents prestataires pour le développement logiciel et matériel. Cette collaboration a consisté à rédiger des cahiers des charges détaillant les besoins de l'entreprise et à communiquer les spécifications techniques afin de garantir la conformité et la qualité des livrables.

Le dossier justificatif des travaux déclaré au crédit d'impôt recherche (CIR) est rédigé avec une partie commune puis par année, en suivant un même modèle et en subdivisant les travaux en deux opérations de R&D, l'une en Génie électrique (sous-section [B2c6] Smartgrid, contrôle hiérarchique, supervision, prédiction, réseau bâtiment, recharge des véhicules électriques) et l'autre en informatique (sous-section [A3h6] Intelligence artificielle distribuée, systèmes multi-agents).

Un gestionnaire d'opération smart grid a été développé sur la plateforme ODOO pour centraliser et gérer les différentes opérations liées aux smart grids.

Résultats

Projet en cours - Description à venir