Les Smart Cities françaises passent aux Smartgrids

 

Sur fond de transition énergétique, “l’intelligence d’une ville” se mesure désormais à sa capacité à rendre compatibles le développement urbain et les contraintes énergétiques et environnementales. En France, les grandes opérations de restructuration urbaine, la transformation d’anciennes friches industrielles, les “quartiers intelligents” et les écoquartiers, comme Confluence à Lyon, Euratlantique à Bordeaux, l’Union à Lille ou Méridia à Nice, sont autant de bancs d’essai pour la mise au point de solutions qui pourraient, à terme, être généralisées.

Les projets de bâtiment ou d’îlot à énergie positive, les dispositifs favorisant le recours aux véhicules électriques, de production locale d’énergie renouvelable se frayent ainsi une place de plus en plus importante dans les stratégies et les feuilles de route “Smart City” des métropoles françaises : ils jettent les bases d’approches plus globales, que préfigurent les premiers Smartgrids urbains. Au travers de l’énergie, les démarches de Ville durable et celles de Ville intelligente, longtemps conduites de manière distincte, tendent désormais à se rejoindre.

Nous vous proposons au travers ce dossier un tour d’horizon des principaux projets portés par les dix villes françaises les plus actives dans le domaine.

 

Vue de La Défense depuis l’avenue de la Grande Armée – Crédit photo : Flickr, Joe Price en cc

Le Grand Lyon a entrepris de transformer son territoire en « laboratoire d’innovation » de la “ville intelligente”. Soucieuse d’attirer des entreprises sur son territoire et de susciter de l’activité pour les PME et les startups locales, la métropole lyonnaise a associé de nombreux acteurs privés, y compris japonais, à l’élaboration de sa feuille de route “Ville intelligente”. Celle-ci comprend une quarantaine de projets, conduits dans le cadre de partenariats public-privé. Un grand nombre de ces projets seront déployés dans le quartier Confluence, l’un des plus grands projets urbains de centre-ville d’Europe. Lyon se fixe pour ce quartier un objectif de neutralité énergétique d’ici à 2030. Le projet “EcoCité Grand Lyon” figure parmi les 19 grandes opérations EcoCité.

Un écoquartier labellisé : la Duchère

Situé à l’ouest de Lyon, dans le 9e arrondissement, le quartier de La Duchère est un projet de rénovation d’un quartier existant. En tout, ce sont 1 600 logements qui ont été reconstruits et réhabilités. Le quartier comprend également 23 000 m² de locaux d’activités et 8 000 m² de commerces. L’ensemble des bâtiments du quartier sont labellisés HQE^[1].

Lyon Confluence

Au sud de la Presqu’île historique, au confluent du Rhône et de la Saône, l’écoquartier Confluence concentre un grand nombre de ces projets et démonstrateurs en lien avec l’énergie. Lancé en 2003, Lyon Confluence vise le réaménagement d’une zone de 150 ha, soit l’un des plus grands projets urbains de centre-ville d’Europe. Il permettra à terme de doubler la superficie de l’hyper-centre de l’agglomération. Ses concepteurs lui sont assignés un objectif « énergie zéro » en 2030^[2].

Lyon Smart Community

Le Grand Lyon, avec le soutien de l’agence japonaise à l’innovation le Nedo (New Energy and industrial technology Development Organization), la société publique locale d’aménagement Lyon Confluence (SPLA), le Grand Lyon Habitat, le groupe Toshiba et leurs partenaires opérationnels, ont constitué un écosystème de quelque 30 partenaires pour la mise en oeuvre du démonstrateur Lyon Smart Community. Situé sur le périmètre Lyon Confluence, il durera cinq années. Le projet est organisé autour de quatre piliers : la réalisation d’un îlot à énergie positive, le déploiement d’une flotte de véhicules électriques en autopartage, l’installation de boîtiers energy box pour assister les habitants dans la maîtrise de leurs consommations et la réalisation d’un outil de gestion et de contrôle global des données liées à la consommation énergétique de l’ensemble du projet. Le budget total du projet est estimé à environ 50 millions d’euros^[3].

Smart Electric Lyon

Le projet Smart Electric Lyon prend le relais de Watt & Moi. Réalisé sur 4 ans, il va permettre à 25 000 clients particuliers, commerçants, entreprises, bailleurs sociaux et collectivités du Grand Lyon de recevoir régulièrement une analyse de leur consommation, une comparaison avec celle d’habitations similaires : et des conseils ciblés en fonction de leur profil énergétique. Ils bénéficieront, en outre, d’options tarifaires s’ils modèrent leur consommation lors de certaines périodes de pointe. Ce projet a été retenu dans le cadre du programme d’investissement d’avenir décidé par le Gouvernement et piloté par l’ADEME^[4].

GreenLys

Le démonstrateur GreenLys a pour objectif de tester le fonctionnement d’un réseau intelligent dans sa globalité et grandeur nature avec un budget de près de 43 millions d’euros d’investissement étalés sur 4 ans (2012-2016). Ce projet est piloté par ERDF et réuni un consortium d’acteurs varié : GDF Suez, Grenoble INP, Schneider Electric et Gaz Electricité Grenoble. Deux plateformes technologiques sont développées en zone urbaine, à Lyon et à Grenoble, auprès de 1 000 clients résidentiels et 40 sites tertiaires (bureaux, magasins …). Ces clients expérimentateurs sont équipés de compteurs communicants Linky ainsi que d’ « Energy box », c’est-à-dire de dispositifs techniques permettant le suivi et l’optimisation des principaux usages électriques en lien avec la production locale^[5].

Watt&Moi

De 2012 à 2014, le projet Watt & Moi, initié par le Grand Lyon Habitat et ERDF a permis d’expérimenter auprès de 1 000 participants locataires en habitat social des solutions de pilotage et d’accompagnement de la consommation d’énergie basée sur le compteur Linky. Au terme de cette expérimentation, 88 % de ses utilisateurs ont souhaité continuer à l’utiliser^[6].

Hikari

L’îlot à énergie positive, baptisé Hikari (« lumière » en japonais), a été inauguré le 17 septembre. Conçu par l’architecte Kengo Kuma, Hikari repousse les limites en matière de consommation énergétique. Il constitue le premier îlot mixte à énergie positive d’Europe : l’ensemble de 12 800 mètres carrés produira plus d’énergie qu’il n’en consomme. Jusqu’à présent, la France, qui compte 333 bâtiments de ce type, n’avait réussi cette équation qu’à l’échelle de maisons individuelles ou de bâtiments isolés^[7].

Territoire CEMS

Le territoire CEMS (Community Energy Management System) est un outil de pilotage et de prospective, qui s’appuie sur une mesure approfondie de la consommation globale d’énergie sur l’ensemble du territoire de La Confluence. Il vise à donner aux acteurs de la ville une vision d’ensemble pour une planification optimisée des besoins et des ressources énergétiques. Toshiba collabore avec les producteurs et gestionnaires de réseau d’énergie, les gestionnaires de bâtiments et les opérateurs de service de mobilité pour collecter les données sur la production et la consommation d’énergie, les agréger et ainsi fournir un outil de suivi et de planification énergétique, à l’échelle du quartier^[8].

Move In Pure

Le Grand Lyon s’est associé avec la Compagnie nationale du Rhône (CNR) pour déployer des voitures électriques via le dispositif Move in Pure. Opérationnel depuis 2012, Move In pure permet d’alimenter les véhicules électriques par une énergie issue des centrales hydroélectriques, de panneaux photovoltaïques ou d’éoliennes. La CNR a mis au point des solutions de pilotage intelligent de la charge de ces véhicules électriques^[9].

Pionnière en matiére d’innovation urbaine et forte d’un puissant écosystème scientifique et techno-industriel autour de l’énergie (INP, CEA-LETI, Schneider Electric, Air Liquide, …), Grenoble dispose d’atouts essentiels pour figurer dans le peloton de tête des Villes Intelligentes comme dans celui des Smart Grids. La ville, l’opérateur GEG (Gaz Électricité de Grenoble), les Universités et les centres de recherche multiplient depuis quelques annéesles projets autour des Smart Grids et du stockage. En outre, son projet d’écocité, “Ecocité Grenobloise”, centré sur l’intégration des sources d’énergie propre, figure parmi les 19 grandes opérations EcoCité.

Trois éco-quartiers labellisés : Blanche Monier, Bonne et Bouchayet Vialle

La ville de Grenoble accueille trois éco-quartiers labellisés : la ZAC Blanche Monier, la ZAC de Bonne et le quartier Bouchayet Vialle. Blanche Monie est située dans le quartier de l’Ile Verte, à proximité de la rivière Isère et du cimetière St Roch. La ZAC Blanche Monier accueille 270 logements disposant du label Bâtiments Basse Consommation. Son approvisionnement énergétique provient à 40% d’énergies renouvelable (bois, chauffe-eau solaires et PV). La Zac de Bonne est située sur le site d’une ancienne caserne militaire située en plein centre-ville. Les consommations énergétiques des 850 logements du quartier ont été réduites par trois dispositifs majeurs : les besoins en éléctricité sont couverts par cogénération au gaz naturel, des panneaux solaires thermiques répondent à la moitié des besoin en eau chaude et 1 000 m2 de panneaux photovoltaïques ont été instalés en toiture. L’éco-quartier Bouchayet Vialle est situé au bord du Drac, le long de l’autoroute, à l’ouest de la gare de Grenoble. Il regroupe 480 logements basse consommation énergétique et 60 000 m2 de bureaux. Le quartier rassemble plus de 1 500 m2 de panneaux solaires photovoltaïques.

GreenLys

Le démonstrateur GreenLys a pour objectif de tester le fonctionnement d’un réseau intelligent dans sa globalité et grandeur nature avec un budget de près de 43 millions d’euros d’investissement étalés sur 4 ans (2012-2016). Ce projet est piloté par ERDF et réuni un consortium d’acteurs varié : GDF Suez, Grenoble INP, Schneider Electric, GEG (Gaz Electricité de Grenoble). Deux plate-formes technologiques sont développées en zone urbaine, à Lyon et à Grenoble, auprès de 1 000 clients résidentiels et 40 sites tertiaires (bureaux, magasins …). Ces clients expérimentateurs sont équipés de compteurs communicants Linky ainsi que d’ «Energy box », c’est‐à‐dire de dispositifs techniques permettant le suivi et l’optimisation des principaux usages électriques en lien avec la production locale.

HYWay

80 % des acteurs français de la filière hydrogène sont aujourd’hui rhônalpins, et notamment grenoblois : McPhy, Air Liquide, Axane, Paxitech, … Lancé il y un an, le projet HyWay est le premier déploiement d’envergure en France d’une flotte de 50 véhicules électriques avec prolongateur d’autonomie à hydrogène. Le projet vise l’industrialisation de kits hydrogène intégrables aux Kangoo ZE, leur conférant ainsi une autonomie de 300 km en cycle urbain. Leur exploitation sera rendue possible par la mise en place de deux stations de distribution d’hydrogène à Lyon et Grenoble.

SensCity

Gaz et Electricité de Grenoble (GEG) en partenariat avec Réseau d’Eau de Grenoble (REG) ont équipés près de 50 foyers en capteurs connectés d’eau et de gaz. Les données ainsi récupérées ont permis la création d’un site internet ou les usagers peuvent observer leurs consommations en temps réel. La plateforme agrège également des données d’autres nature comme : le nombre de places de parking disponibles, la gestion des déchets, la qualité de l’air et le niveau de bruit en ville, ce qui préfigure ce qui pourra être le portail Smart City de demain.

Demeter

Demeter est un projet de recherche pour stocker l’électricité renouvelable générée en exces en la convertissant en gaz (CH4) en deux étapes succéssives, hydrolyse puis méthanation. Le projet visait à démontrer la faisabilité technique et économique d’un tel procédé. Piloté par le CEA, ce projet rassemble ARMINES, Gaz Électricité de Grenoble, l’INERIS et les laboratoires LMSPC et SAIPEM. Le projet a reçu une aide financière de l’Agence nationale de la recherche d’un montant de 766 440 euros.

Smart Grids Campus Rhône-Alpes

Grenoble-INP a créé avec ERDF une chaire industrielle dédiée au Smartgrids en 2012. Cette chaire d’excellence porte sur les nouvelles architectures de réseau, l’observation et le pilotage de ces réseaux, l’intégration des énergies renouvelables. Ensemble, ERDF, Université Grenoble Alpes, le CEA-Ines et RTE ont porté ensemble, un projet de plate-forme baptisé Smartgrids Campus Rhône-Alpes, première brique d’un institut collaboratif des Smartgrids^[10].

Le Smartgrids Campus Rhône-Alpes lauréat du Concours Smart Campus

Le Smartgrids Campus Rhône-Alpes est un des quatre lauréats du concours Campus « Réseaux Électriques Intelligents » du plan Réseaux Électriques Intelligents de la Nouvelle France Industrielle.

Le Learning Lab

L’Institut des Métiers et des Techniques (IMT), rattaché à la Chambre de Commerce et d’Industrie de Grenoble, a été sélectionné, dans le cadre de l’appel à projets « investir pour la formation en alternance » des Investissements d’avenir, pour installer sur le campus, avec le concours de Schneider Electric, des équipements illustrant les technologies les plus avancées dans le domaine de la gestion de l’énergie. Ces équipements couvriront aussi bien la production, que le stockage et la consommation de l’énergie. Véritable outil technico pédagogique, Learning Lab permet de simuler le fonctionnement d’une ville en matière de performance énergétique^[11].

Nice s’est lancée de manière précoce dans une démarche de Ville Intelligente. Nice revendique un rôle pionnier dans les services sans contact (avec la plateforme de services Cityzy), les Smartgrids (avec le projet Nice Grid), l’autopartage (avec Auto-Bleue) et le parking intelligent (boulevard connecté). La Ville a ouvert un « Smart City Innovation Center » qui associe Veolia, IBM, m2ocity et Orange. La stratégie “Ville intelligente” niçoise s’inscrit dans une stratégie de diversification économique du territoire basée sur l’innovation. Pour l’identification des projets-pilotes comme pour leur financement, la Ville s’est tournée vers des grands groupes implantés à Sophia-Antipolis, ou dans la région, comme IBM, Cisco, Orange, Alstom, Bosch, mais aussi Veolia ou Schneider Electric. Le projet “Nice Côte d’Azur-Plaine du Var” figure parmi les 19 grandes opérations EcoCité.

Deux écoquartier en cours de labellisation : Nice Mérida et Nice Grand Arena

Le quartier Nice Méridia s’étend sur 200 hectares. Nice Méridia ambitionne d’être un terrain d’expérimentation de technologies Smartgrids, notamment avec l’intégration intelligente de panneaux photovoltaïque répondant à un tiers des besoins en énergie électrique et la présence de puits géothermiques visant a subvenir à l’ensemble des besoins thermiques. Le quartier vise une haute performance énergétique ainsi un mix énergétique faiblement émetteur de GES^[12].

EcoCité Eco-Vallée Plaine du Var

L’éco-vallée est un projet urbain situé dans la vallée du Var qui regroupe 10 000 hectares de terrain à l’ouest de Nice. Quatre axes stratégiques ont été définis : créer des bâtiments exemplaires, organiser les déplacements humains, développer l’autonomie énergétique et incarner la ville intelligente du futur. Le projet contient les éléments suivants : un réseau de bornes de recharge pour les véhicules électriques, une charte Smartgrid, un ensemble d’îlots à haute performance énergétique, la gestion intelligente de places de parkings, 2 centrales de production et stockage d’énergie solaire thermique, un système de Monitoring urbain, un dispositif d’autopartage de véhicules électriques (70 stations implantées) et une plateforme de surveillance des sites urbains^[13].

Nice Grid

Nice Grid est un démonstrateur de quartier solaire intelligent, situé sur la commune de Carros qui est caractérisée par une situation de péninsule énergétique. Il s’agit de l’unique démonstrateur français de l’appel à projet européen Grid4EU. Ce démonstrateur s’étendra sur 4 ans, de décembre 2012 à janvier 2015. Son budget total est de 30 millions d’euros, dont 11 millions sont financés par des aides publiques nationales et européennes^[14]. Les objectifs de ce démonstrateur sont multiples :

• Optimiser l’exploitation d’un réseau de distribution électrique avec une forte production d’électricité issue de panneaux photovoltaïques et du stockage ;
• Etudier une zone de consommation autonome, isolée par moments du réseau principal et dotée de ses propres moyens de production photovoltaïque et de stockage (îlotage) ;
• Donner à l’utilisateur un rôle actif dans la gestion de son électricité : production consommation stockage (des équipements permettant l’effacement volontaire sont prévus) ;
• Tester des modèles économiques liés aux Smartgrids (effacement, stockage, production).

Projet Smart Campus Nice Sophia Antipolis

Le campus de Nice Sophia Antipolis est un des quatre lauréat du concours Smart Campus du plan Réseaux Électriques Intelligents de la Nouvelle France Industrielle.^[15]

Monitoring Urbain Environnemental (MUE)

Le Monitoring Urbain Environnemental (MUE) est l’une des premières réalisations du Smart City Innovation Center : ce réseau de près de 3 000 capteurs sur un territoire de 160 hectares à Nice Ouest recueille des données d’ordre environnemental sont collectées (qualité de l’air, bruit, eau et énergie, gestion des déchets, …) et les traite pour tester une vingtaine de nouveaux services destinés aux habitants, aux entreprises, aux collectivités. MO2City et Veolia assurent le déploiement de ces capteurs^[16].

CityOpt

CityOpt est un projet cofinancé par la Commission européenne par le biais du 7e programme-cadre de recherche et développement dédié aux TIC (call FP7-ICT-2013.6.4). Il vise au développement de systèmes de technologies de l’information et de la communication (TIC) permettant le contrôle et l’aide à la décision pour une gestion énergétique optimale des quartiers et des villes. CityOpt va développer un ensemble d’applications et de recommandations pour accompagner la conception, la rénovation, et la gestion des systèmes énergétiques dans les quartiers et les villes^[17].

La ville de Paris, en compétition avec Londres et Berlin, sur le terrain des “capitales numériques”, se donne aussi l’ambition de figurer parmi les “capitales mondiales de la ville intelligente” en 2020. Elle mise, à cette fin, sur une approche transversale et collaborative. La consultation “Réinventer Paris”, début 2015, a fait appel aux architectes, urbanistes, associations et créateurs d’entreprises “pour transformer 23 sites répartis dans toute la ville, en les adaptant aux nouveaux enjeux”. La Ville a publié en août dernier le plan “Paris Ville intelligente et durable, perspectives 2020 et au-delà”. Ce plan stratégique se propose “d’agréger, mutualiser et catalyser 3 modèles de ville” : la Ville Ouverte (axée sur le partage et la co-création), la Ville Connectée et la Ville Ingénieuse (au travers de pratiques innovantes consommation, d’énergie, et de mobilité). D’ici à 2020, Paris souhaite réduire de 30 % la facture énergétique de la ville et de faire passer les énergies renouvelables et de récupération de 10 % à 30 % dans sa consommation énergétique.

Trois écoquartiers labellisés et deux en cours de labellisation

La ville de Paris est à l’origine cinq écoquartiers (dont trois labellisés) : la ZAC Claude Bernard dans le 19e arrondissement (labellisé), le secteur Frequel-Fontarabie dans le 20e arrondissement (labellisé), l’eco-quartier Gare de Rungis dans le 13e arrondissement (en cours de labellisation), l’écoquartier Boucicaut dans le 15ème arrondissement (labellisé) et Clichy Batignolles dans le 17e arrondissement (en cours de labellisation).

Production solaire

La ville s’est lancée dans un grand programme de production d’énergie renouvelable solaire. 20 000 m2 de panneaux solaires sont en cours d’installation dans les zones d’aménagements urbains et les équipements municipaux. La ville prévoit de développer 200 000 m2 de panneaux solaires photovoltaïques en toiture supplémentaires dans les années à venir. Un objectif ambitieux, en partie facilité par le projet de cadastre solaire.

Halle Pujol

La Halle Pujol, ancien entrepôt SNCF réhabilité en projet multifonctionnel, produit aujourd’hui plus d’énergie qu’elle n’en consomme grâce à ses 3 500 m2 de panneaux photovoltaïque. Ce projet de rénovation est une des plus grandes centrales photovoltaïques urbaines de France. La production annuelle est estimée à 410 000 kWh/an. Le projet comprend : une auberge de jeunesse d’un peu plus de 300 lits, une salle de spectacle, une bibliothèque, des commerces, des bureaux et un jardin^[18].

Cadastre solaire

La ville de Paris et l’Atelier Parisien d’URbanisme (APUR) ont créé le premier cadastre solaire en France pour permettre à tous les habitants de connaître le potentiel solaire de leur toiture. Ce projet souhaite rendre la durabilité écologique interactive et accessible^[19].

Réseaux intelligents

La ville de Paris prévoit de consacrer 820 millions d’euros à la ville intelligente dans le cadre de son programme d’investissements d’ici à 2020. 30 millions d’euros seront destinés aux réseaux intelligents : performance énergétique sur le réseau d’éclairage public et amélioration du système de collecte des déchets publics.

Citizenwatt

CitizenWatt est un outil de mesure et de visualisation de la consommation électrique des foyers à bas coût. Il vise à redéfinir la problématique du compteur intelligent au profit de technologies non intrusives, d’outils de contrôle et d’autorégulation de la consommation électrique. Citizenwatt est un projet open source qui permet à tout le monde de fabriquer soit même son compteur grâce à une documentation en ligne ou via la participation à un atelier dans un Fablab^[20].

Projet Livegrid Smart Campus Paris Saclay

Le campus de Paris Saclay est un des quatre lauréats du concours Smart Campus du plan Réseaux Électriques Intelligents de la Nouvelle France Industrielle^[21].

La métropole lilloise se projette, avec la région, dans la “troisième révolution industrielle”. Fin 2012, la Chambre de commerce et d’industrie de Lille et le conseil régional Nord-Pas-de-Calais ont fait appel à Jeremy Rifkin pour l’élaboration d’un « Plan directeur ». Ce plan s’assigne l’objectif d’un approvisionnement composé à 100 % d’énergies renouvelables à l’horizon 2050. Le projet lillois, “Lille Métropole” d’EcoCité figure parmi les 19 grandes opérations EcoCité. La métropole entend faire du futur quartier de l’Union le point de départ de sa transformation en ville intelligente.

Un écoquartier labellisé : Rives de la HauteDeule

Le quartier des Rives de la Haute Deûle est situé au sud-ouest de l’agglomération lilloise sur le territoire des communes de Lille et de Lomme. Le quartier comprend 2 000 logements et 72 500 m² de surface pour les activités tertiaires. L’objectif du quartier est d’être labellisé dans son ensemble bâtiments à basse consommation et de produire 40 % de sa consommation en’eau chaude sanitaire de manière renouvelable^[22].

L’Union

Le quartier de l’Union, à cheval sur Roubaix, Tourcoing et Wattrelos, s’étend sur 80 ha. Près de 500 000 m² y seront construits ou réhabilités avec l’objectif d’accueillir 4 000 habitants et 4 000 emplois. Optimisation des consommations d’énergie, rationalisation de l’éclairage, raccordement du quartier au réseau de chaleur, conception bioclimatique des bâtiments, toits équipés de panneaux solaires et d’autres projets innovants sont prévus d’y voir le jour. Le quartier de l’Union a été labellisé EcoCité en 2011 et se donne l’ambition d’atteindre l’autosuffisance énergétique à l’échelle de l’ensemble du site. L’aménageur et ses partenaires (Eaux du Nord, ERDF, GRDF, Véolia, Métropole, Université Lille 1) travaillent à la mise en place de capteurs et d’outils de recueil de données sur les réseaux d’eau et d’électricité, pour développer, à terme, des outils de prévision et d’aide à la décision^[23].

Le projet Sunrise

Le projet Sunrise vise à expérimenter un système de réseaux intelligents sur le site de l’Université des Sciences et Technologies de Lille 1, soit sur un territoire de 110 ha comprenant 50 bâtiments voués à différents usages (résidences universitaires, cantines, laboratoires, salles de classe, bibliothèque, …). Un partenariat a été passé entre l’Université de Lille 1, la société des Eaux du Nord, le Centre d’Innovation des Technologies sans Contact (CICT). Dans le cadre de l’expérimentation Sunrise, 70 kilomètres de réseaux d’eau, d’électricité et de chauffage seront équipés de capteurs capables de mesurer les consommations, d’analyser la qualité de l’eau et de détecter une surcharge du réseau électrique. L’économie attendue sur les factures d’énergie, de chaleur et d’eau, se situe entre 10 et 15 %, ce qui représenterait plusieurs millions d’euros^[24].

Smart Campus RTI Lille

Le campus de RTI Lille est un des quatre lauréats du concours Smart Campus du plan Réseaux Électriques Intelligents de la Nouvelle France Industrielle^[25]. Le projet campus RTI Lille s’articule autour de deux plateformes expérimentales : l’EPM Lab du L2EP et la plateforme PLER-SIRTEX de l’UTC. L’EPM Lab est située à Lille et est spécialisée dans la simulation en temps réel des réseaux électriques. Cette plateforme intègre certaines fonctionnalités uniques en France. La PLER-SIRTEX est située à Compiègne et sera dédiée à l’interfaçage des réseaux électriques intelligents à l’échelle européenne. Ces plateformes ont pour vocation à donner naissance à de véritables outils qui permettront l’intensification de programmes de R&D collaboratifs, s’inscrivant dans un premier temps dans la problématique générale du développement des Réseaux de Transport Courant Continu (HVDC) et de l’interconnexion avec les réseaux européens. Sont aussi au programme : l’intégration massive de l’électronique de puissance dans les réseaux, la connexion des sources d’énergie électrique renouvelable et intermittente et l’interfaçage entre réseaux de transport et réseaux de distribution^[26].

Siège Lille Métropole Habitat

Le siège social de l’aménageur, Lille Métropole Habitat, utilise un système de la dalle active pour le chauffage. Assez répandu en Allemagne et en Autriche mais encore neuf en France, ce système se sert de l’inertie du béton, dans lequel circule de l’eau tiède. Outre la dalle active, le bâtiment exploite d’autres dispositifs, comme l’adaptation du bâtiment à la course du soleil (dans la journée et l’année), pour exploiter au maximum la lumière et la chaleur naturelle. Le bâtiment tend ainsi vers la performance passive, acquise essentiellement par les performances propres du bâtiment, sans dispositif de récupération d’énergie : des caractéristiques énergétiques supérieures à celles exigées pour labelliser un bâtiment HQE.

Soucieuse de valoriser son tissu industriel, dynamisé depuis 30 ans par Airbus, ses spin-offs et les compétences de ses ingénieurs, Toulouse a lancé une démarche “Smart City” en septembre 2014. La Métropole s’assigne un double objectif de gestion plus efficace de la ville et d’attractivité. Cette stratégie “Smart City” s’inscrit désormais dans le cadre d’un schéma de développement économique, d’innovation et de rayonnement métropolitain, adopté il y a quelques semaines. Articulé autour de 40 projets, dont un Pacte avec Airbus, un nouveau quartier d’affaires, un campus d’innovation, la création d’une Agence d’attractivité et un projet de Parc des expositions. Ce plan prévoit la mise en place d’une “Fabrique de la Smart City”. Le projet “Toulouse-Plaine Campus” figure parmi les 19 grandes opérations EcoCité.

Sogrid

De septembre 2015 à l’été 2016, un test grandeur nature, auprès de 1 000 foyers de l’aire toulousaine va permettre de valider les équipements et la technologie de communication mis au point dans le cadre de ce projet, qui s’inscrit parmi les 20 projets nationaux retenus au titre de l’opération Réseaux Électriques Intelligents (REI) d’ERDF. Le projet bénéficie d’un budget global de 27 millions d’euros, dont 12 millions d’euros de l’ADEME, au titre des Investissements d’avenir. L’objectif du projet découle des nouveaux besoins en communications entre les matériels électriques et le réseau afin d’optimiser leurs consommations. Il a la caractéristique de s’articuler autour de l’intégration d’une puce électronique dans les appareils électroniques fournie par STMicroelectronics. Le démonstrateur vise à favoriser une gestion plus efficace des consommations d’énergie et l’intégration des énergies renouvelables (éolien, photovoltaïque, …)^[27].

Smart ZAE

Coordonné et piloté par SCLE SFE et d’une durée de trois ans, Smart ZAE a pour objectif de montrer que, grâce à des installations de production d’énergies renouvelables, des moyens de stockage à faible impact environnemental et un système de Gestion Technique Centralisée (GTC), une zone d’activité économique peut constituer une des « briques élémentaires » d’un réseau électrique intelligent. Le projet contribuera à diminuer la consommation appelée sur le réseau de distribution, à soutenir le réseau en cas de nécessité, et à valoriser la production d’électricité renouvelable. Le projet se déroule sur un site initialement équipé de 125 kW de photovoltaïque et 15 kW d’éolien. Une solution de stockage d’électricité par volant d’inertie de 10 kW a été développée de façon à équiper le site d’un stockage inertiel de 100 kW en complément d’un stockage électrochimique^[28].

Neocampus Toulouse

Neocampus est un démonstrateur de campus connecté, innovant, intelligent et durable. Le projet Neocampus a été lancé en juin 2013 en collaboration avec 10 laboratoires. Ces laboratoires ont pour objectif de collaborer afin d’accroitre le confort des usagers du campus tout en diminuant son impact environnemental et en réduisant ses coûts de fonctionnement (électricité, gaz, eau,…). Neocampus repose sur la mise en place de dispositifs innovants : énergies renouvelables, capteurs, stockage, etc…^[29]

Nantes Métropole aborde les enjeux de la Ville Intelligente sous l’angle de la ville durable. L’engagement écologique de la ville a commencé il y a plus de 20 ans. Nommée Green Capitale en 2013, Nantes Métropole se donne, dans son Plan Climat et son Agenda 21, l’ambition d’être une agglomération économe en énergie et productrice d’énergie renouvelable : 10 % énergies renouvelables produites en 2020 contre 4 % actuellement et réduction de 30 % des émissions de CO2 d’ici 2020. Le projet “éco.métropole” figure parmi les 19 grandes opérations EcoCité.

Trois écoquartiers

Nantes est engagée dans la création de trois écoquartiers : la Prairie-au-Ducs sur de l’Île de Nantes, le quartier Bottière-Chênaie et Le Pré-Gauchet. Le futur écoquartier de la ZAC ­Bottière-Chênaie concilie qualité ­architecturale HQE et espaces publics ­attractifs, conviviaux et agréables à ­vivre. Nantes est particulièrement impliquée dans la réduction de l’impact des véhicules individuels au profit du transport doux et des alternatives multimodales comme le réseau de tram de la SEMITAN et les services de bus collectifs.

Smart City H2020

Nantes figure parmi les villes françaises qui ont soumis un dossier de candidature pour le partenariat européen des villes intelligentes avec Hambourg et Copenhague. Un premier dépôt avait été réalisé en 2014 et un second en 2015. Le projet comporte différents sous -projets en lien avec l’énergie regroupés dans un paquet “quartier basse consommation” : rénovation énergétique de copropriétés, plateforme informatique facilitant la rénovation “éco-renove”, optimisation des réseaux de chaleur, développement des énergies renouvelables (dont arbres éoliens), bornes de recharge intelligentes, … La Métropole de Nantes a récemment décidé de réaliser ce projet même s’il n’obtenait pas les faveurs de la Commission Européenne.

Le projet EcoZA

Lancé en 2011, le projet EcoZA vise à déterminer les modèles de consommation de onze entreprises présentes sur la zone d’activité Erdre Active pour optimiser leur performance énergétique^[30].

Atelier Climat

150 ménages volontaires ont donné leur avis sur les moyens de réduire les émissions de gaz à effet de serre pendant 1 an. À l’issue de cette phase d’observation menée par « l’atelier climat », un avis citoyen a été remis aux élus de la métropole, permettant de mieux faire coïncider les politiques publiques avec la réalité des comportements. Les résultats de l’étude ont mis en relief le besoin d’information et d’accompagnement des citoyens. Aussi, Nantes Métropole a-t-elle mis en place des conseillers climat dans les pôles de proximité^[31].

La métropole rennaise aborde la problématique des villes intelligentes sous l’angle de la Ville durable. Rennes Métropole s’est engagée à réduire de 20 % ses émissions de CO2 d’ici à 2020. Elle a engagé plusieurs chantiers mêlant innovations technologiques, architecturales et environnementales : la Courrouze et l’EcoCité “Via Silva 2040”, qui figure parmi les 19 grandes opérations EcoCité. Avec le Pôle de compétitivité Images & Réseaux, elle a entrepris de canaliser l’inventivité des très nombreuses startups implantées en Bretagne vers la “Ville Intelligente”. Dassault Systèmes a d’ailleurs choisi Rennes comme “ville référente” au niveau mondial pour son projet de modélisation 3D Experience City^[32].

La Courrouze

115 hectares, dont 40 ha d’espaces verts et d’anciennes friches industrielles, ont été réhabilités avec le souci de la préservation des ressources. À terme, le quartier comptera 10 000 habitants et 3 000 emplois. Des entreprises y sont déjà installées, comme le cabinet d’audit Ernst & Young et le siège HQE du Crédit Agricole^[33].

EcoCité ViaSilva

Mené sur 650 hectares, l’aménagement de l’EcoCité s’inscrit dans un horizon à 2025. Cette ville dans la ville réunira 40 000 habitants et 25 000 emplois. Elle intègre la technopole Rennes Atalante. L’IRT B-com, dédié aux images et aux réseaux de demain, y installera son campus^[34].

Rennes Grid

Situé sur la zone d’aménagement concerté (ZAC) de Ker Lann à Bruz (à 15 kilomètres de Rennes), le projet Rennes Grid a pour objectif de piloter la consommation d’électricité de la zone concernée afin d’intégrer au mieux les énergies de sources renouvelables produites localement. Différentes installations de production d’électricité photovoltaïque au sol, en toitures et sur des ombrières de parking ainsi que des dispositifs de stockage seront mises en place. Cette production d’électricité sera pilotée afin d’être consommée sur le site et les dispositifs de stockage permettront de valoriser, en période de pointe, l’électricité renouvelable produite lors des périodes de faible de consommation. Des dispositifs de gestion de la demande et de recharge des véhicules électriques seront également déployés. Piloté par Schneider Electric et conçu en partenariat avec Rennes Métropole, le projet est doté d’un budget total de 10 millions d’euros^[35].

Bordeaux a fait du numérique une priorité depuis 8 ans. Sa démarche a attiré de nombreux jeunes entrepreneurs. La Cité du Numérique de 27 000 m² ouvrira ses portes en 2016. Son Plan Climat adopté en 2011 s’inscrit dans trajectoire “facteur 4” à l’horizon 2050, ce qui signifie de passer de 3 315 à 754 kt eqCO2. Elle se donne l’objectif de réduire ses émissions de GES de 25 %, et si possible, de 30 % d’ici 2020. La métropole prévoit d’utiliser les chantiers Euratlantique’ (autour de la future gare TGV) et du quartier d’affaires Meriadek comme incubateurs pour toute une série de projets innovants. Les autorités bordelaises ont initié la construction de plusieurs nouveaux quartiers. La gestion de l’énergie figure au centre des projets de quartier Bassins-à-Flot (qui comprend un réseau de chaleur alimenté à 70 % par des énergies renouvelables) et du quartier Ginko qui propose, un système de chauffage fonctionnant à 100 % à l’énergie renouvelable. Son projet “Plaine de Garonne” figure parmi les 19 grandes opérations EcoCité.

Un écoquartier labellisé : Ginko

L’écoquartier GINKO aménagé par Bouygues Immobilier compte 2 200 logements et différents locaux publics (écoles, collège, gymnase, centre commercial) couvrant 32 hectares. Cet écoquartier se caractérise par son réseau de chaleur intelligent, la boucle d’eau tempérée qui alimente le pôle commercial et les bureaux et les panneaux photovoltaïques qui assurent une partie de la production d’énergie. 90 % des logements de l’écoquartier Ginko seront labellisés Bâtiment à Basse Consommation (BBC), avec une consommation maximum de 45 kWh/an/m² en énergie primaire^[36].

L’îlot Amédée Saint Germain

Dans le cadre de l’opération d’intérêt national Bordeaux Euratlantique, l’établissement public d’aménagement Bordeaux Euratlantique construit, en collaboration avec Bouygues, dans la zone d’activités commerciales de Saint Jean Belcier un îlot où sera mise en œuvre une expérimentation de Smart Grids multi-énergies : l’îlot Amédée Saint Germain. Cet îlot fera 120 000 m2 d’ici 2 021 dont 50 000 m2 d’ici 2 018 (dont 1/3 de bâtiments résidentiels). Un système intégré de pilotage et d’optimisation de l’énergie produite et consommée au niveau de l’écoquartier en liaison avec la ville existante est en cours de développement pour réduire les consommations et diminuer les émissions de carbone tout en conservant de hauts critères de confort et de qualité environnementale^[37].

L’éco-parc Blanquefort

L’éco-parc de la commune de Blanquefort se définit comme « Zone d’intégration des réseaux intelligents » (ZIRI) ; il se donne l’ambition de mutualiser certains flux entre les entreprises mais aussi de mieux gérer les consommations d’énergie et d’eau. Le projet a été initié en janvier 2012 par Bordeaux Technowest en collaboration avec le centre de ressources technologiques Nobatek et la start-up X-GBI spécialisée dans les interfaces d’analyse énergétique. Officiellement lancé en février 2014, le projet durera 18 mois et sera financé par la Communauté urbaine de Bordeaux, le Conseil Régional d’Aquitaine, la ville de Blanquefort et l’ADEME^[38].

Centrale solaire urbaine

En outre, Bordeaux accueille la plus grande centrale solaire urbaine de France. Avec plus de 92 000 m2 de panneaux photovoltaïque, celle-ci produit l’équivalent en énergie des besoins de 5 000 foyers ou de 2/3 de l’éclairage public d’une ville comme Bordeaux^[39].

La ville d’Issy-les-Moulineaux figure, depuis 30 ans, parmi les villes les plus proactives en matière de services numériques aux citoyens. La ville a tiré parti de la présence d’un grand nombre d’entreprises numériques sur son territoire comme Cisco, Microsoft, Orange ou Bouygues Telecom, pour innover dans tous les domaines de l’action municipale. Issy sera bientôt la seconde ville française (après Palaiseau) « entièrement fibrée », avec l’ensemble des logements raccordés fin 2015. Après avoir multiplié les expérimentations et les démonstrateurs, la municipalité consolide désormais sa vision de la Ville Intelligente au travers de projets ambitieux comme IssyGrid.

Fort d’Issy

L’écoquartier du Fort d’Issy domine l’agglomération parisienne et compte plus de 1 600 logements. Les appartements ont été conçus dans le respect de la norme basse consommation d’énergie et sont équipés de système domotique permettant aux habitants de mieux gérer les consommations. Plus de 75 % des besoins du quartier en chauffage et eau chaude sanitaire sont couverts grâce à deux puits géothermaux creusés à 750 mètres de profondeur^[40].

Issygrid

IssyGrid réunit toutes les composantes d’un Smartgrid (réseau de distribution d’électricité « intelligent ») : de la production locale (photovoltaïque, cogénération, géothermie), des profils variés de consommation (logements, bâtiments tertiaires, commerces) des équipements publics (éclairage public, etc.) et des stations de recharge de véhicules électriques. Le projet de Smartgrids Issygrid est situé à Issy les Moulineaux (92) et concerne le quartier d’affaires Seine Ouest (près de 10 000 usagers, sur 16 ha). Ce démonstrateur vise à mettre en place une gestion temps réel de la consommation d’énergie et de sa régulation, pour les bureaux, les logements et l’éclairage public, en évitant les gaspillages et les pics brutaux de consommation. L’objectif affiché est de consommer plus intelligemment l’énergie (chauffage, éclairage, eau chaude sanitaire), d’intégrer la production d’énergies renouvelables locales et d’optimiser la gestion de l’énergie du quartier en l’intégrant au réseau de distribution publique et en ayant recours à des moyens de stockage^[41].

La question énergétique occupera une place centrale dans la stratégie de la future métropole. L’aire métropolitaine Aix-Marseille-Provence ne produit, en effet, que 6 % de l’énergie qu’elle consomme (dont 2,1 % d’énergies renouvelables). Cette contrainte est désormais perçue, par les décideurs métropolitains comme une opportunité. Marseille a notamment décidé d’utiliser l’eau glacée des bassins portuaires pour réaliser des économies d’énergie à grande échelle. Marseille a également entrepris de remodeler son visage au travers de grands chantiers d’aménagement comme Euroméditerranée. Le quartier “Euroméditerranée II” figure ainsi parmi les 19 grandes opérations EcoCité. Ces projets tirent parti de l’expertise des pôles de compétitivité SCS, Cap Energies et du Prides Bâtiment Durable Méditerranéen.

Smartseille

Confié à Eiffage Immobilier, l’îlot démonstrateur Allar doit s’étendre sur 58 000 m² et 2,4 hectares. La ville de Marseille et l’établissement public d’aménagement Euroméditerranée ont attribué un terrain de 2,7 hectares au groupe Eiffage au nord de Marseille, sur le site d’une ancienne usine à gaz, pour servir de démonstrateur d’une ville durable méditerranéenne. Smartseille constitue un des 3 volets de la labellisation EcoCité attribuée en 2009 par l’Etat à Euroméditerranée II^[42].

Thalassothermie à Cap Pinède

Une initiative unique de Thalassothermie, qui a motivé la labellisation EcoCité, prévoit la réalisation d’une « boucle à eau de mer » pour générer la production de froid et de chaud pour la ville de Marseille. CAP PINEDE vise à exploiter les spécificités climatiques méditerranéenne (vent, soleil, mer) afin de produire des énergies renouvelables. Une « boucle à eau de mer » ou Thalassothermie est actuellement à l’étude, c’est-à-dire une production de chaud et de froid, à partir de la géothermie de la mer^[43].

Projet Premio

La commune de Lambesc a accueilli le tout premier démonstrateur Smartgrids français: Premio. Ce projet a contribué́ au développement de briques technologiques très expérimentales comme le pilotage de l’éclairage public, le stockage d’eau chaude, l’effacement de charge, le stockage de froid et le stockage électrique. Il a inspiré́ la conception d’autres projets de démonstration, c’est le cas, par exemple, de Nice Grid.

L’essor des Smartgrids urbains, plus ou moins avancé selon les villes, s’inscrit ainsi dans la perspective d’une « intelligence urbaine » fondée sur une nouvelle génération d’outils de pilotage, qui, par-delà les silos, intégreraient toutes sortes de données. L’information nécessaire à cette intelligence proviendra à la fois des services de la ville, des délégataires et concessionnaires, ou des citoyens eux-mêmes, dans l’optique de fournir un suivi et une vision globale de la ville.

Cette promesse d’un pilotage unifié oscille, selon les villes, entre la mise en place d’un “tableau de bord” pour suivre, quasiment en temps réel, ce qui se passe dans la ville, et la mise au point d’outils de planification urbaine multidimensionnelle. Plusieurs villes dans le monde travaillent ainsi à la mise au point de plateformes de type « Urban OS » pour traiter les données issues des capteurs, des compteurs ou de contributions des citoyens. Cette vision vise à disposer d’une vision globale des flux de personnes, d’énergie, de matières et des consommations de la ville.

 ITEMS International pour Think Smartgrids

^[1] http://www.paris.fr/services-et-infos-pratiques/urbanisme-et-architecture/projets-urbains-et-architecturaux/zac-pajol-18eme-2532
^[2] http://capgeo.sig.paris.fr/Apps/CadastreSolaire/
^[3] http://www.citizenwatt.paris
^[4] http://www.livegrid.fr/index.html
^[5] http://www.eco-quartiers.fr/#!/fr/espace-infos/etudes-de-cas/les-rives-de-la-haute-deule-28/^[6] http://www.lunion.org
^[7] http://www.lavoixdunord.fr/economie/sunrise-la-ville-intelligente-brille-sur-le-campus-ia0b0n3573344
^[8] http://filuns.unice.fr/fil/service-communication/actualites/la-candidature-smart-campus-nice-sophia-labellisee-par-le-ministere-de-leconomie
^[9] http://www.pole-medee.com/wp-content/uploads/2015/07/CP-CreationAssociationREI-SmartgridsFrance200415.pdf
^[10] http://www.sogrid.info
^[11] http://www.scle-sfe.fr/fr/Smart-ZAE/33_5_17/
^[12] http://www.irit.fr/neocampus/
^[13] http://www.smartgrids-cre.fr/index.php?p=ecoza
^[14] http://www.nantesmetropole.fr/la-communaute-urbaine/competences/l-atelier-climat-28794.kjsp
^[15] http://metropole.rennes.fr/actualites/institutions-citoyennete/institution/rennes-et-rennes-metropole-sassocient-a-dassault-systemes-pour-penser-la-ville-de-demain/
^[16] http://www.lacourrouze.fr
^[17] http://metropole.rennes.fr/politiques-publiques/grands-projets/viasilva/
^[18]http://metropole.rennes.fr/fileadmin/rrm/documents/Espace_Presse/Communique_de_presse/2015_RennesGrid_Communique_de_presse_27janv2015.pdf
^[19] http://www.ecoquartier-ginko.fr
^[20] http://www.bordeaux-euratlantique.fr/assets/plaquette-EPA-Bx-Euratlantique-2013.pdf
^[21] https://technowest.com/filieres/eco-activites/
^[22] http://www.bordeaux.fr/l32885
^[23] http://www.issy.com/fortdissy
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^[25] http://www.smartseille.fr
^[26] http://www.smartseille.fr/la-boucle-eau-de-mer.php
^[27] http://www.logement.gouv.fr/les-ecocites
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^[29] http://www.gpvlyonduchere.org
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^[32] http://www.smart-electric-lyon.fr
^[33] http://www.tenerrdis.fr/Gestion-des-reseaux-et-Stockage-electriques/greenlys.html
^[34] http://www.erdf.fr/sites/default/files/documentation/DP_ERDF_100512_1.pdf
^[35] http://hikari.slcpitance.com
^[36] http://www.economie.grandlyon.com/fileadmin/user_upload/fichiers/site_eco/20130619_gl_lyon_smart_community_dp_fr.pdf p. 12
^[37] http://www.economie.grandlyon.com/actualite-economie-actu-lyon.194+M53fa0331840.0.html
^[38] http://www.grenoble-isere.com/fr/news/communique-de-presse-aepi/la-candidature-de-smart-grid-campus-en-rhone-alpes-pre-selectionnee
^[39] http://www.imt-grenoble.fr/gestion-de-l-energie-et-eco-responsabilite-nouveaux-axes-de-developpement-de-competences-a-l-imt–35990.kjsp?RH=IMT_FR
^[40] http://www.nicecotedazur.org/developpement-economique/entreprise/le-technopôle-urbain-grand-méridia
^[41] http://www.ecovallee-plaineduvar.fr/les-enjeux/eco-exemplarite/l-ecocite-nice-cote-d-azur
^[42] http://www.nicegrid.fr
^[43] http://filuns.unice.fr/fil/service-communication/actualites/la-candidature-smart-campus-nice-sophia-labellisee-par-le-ministere-de-leconomie
^[44] http://unice.fr/imredd/contenus-riches/documents-telechargeables/plateforme-technologique/mue-dossier-de-presse
^[45] http://www.cityopt.eu