L’expertise d’Idex à l’honneur dans la revue internationale Smart Energy : un projet de recherche innovant pour une gestion énergétique intelligente et durable

Les travaux de recherche menés dans le cadre d’un partenariat entre IDEX et le Centre de Mathématiques Appliquées (CMA) de l’École des Mines Paris-PSL, autour du projet Méridia Smart Énergie ont fait l’objet d’une publication dans Smart Energy, une revue de recherche scientifique internationale publiée par Elsevier. Cet article de recherche explore des solutions innovantes d’Intelligence Artificielle pour la gestion optimisée des ressources énergétiques dans un éco-quartier. Disponible en accès libre lien vers l’article, cette publication souligne notre engagement pour l’innovation au service de la transition énergétique et témoigne de notre expertise dans ce domaine. 

IDEX, délégataire du service public et pilote énergétique local de l’éco-quartier Nice Méridia, travaille main dans la main avec ses partenaires: la Métropole Nice Côte d’Azur, délégant du service public qui a la connaissance et l’animation du territoire d’accueil, ainsi que les centres de recherches le CMA Mines Paris-PSL et le CEA (Commissariat à l’Énergie Atomique et Aux Énergies Alternatives).

Le consortium formé par IDEX avec ses trois partenaires est soutenu  par le Programme d’Investissements d’Avenir opéré par l’ADEME.

Pilotée par IDEX, la filiale Méridia Smart Énergie poursuit des objectifs majeurs tels que la couverture de plus de 70% des besoins énergétiques de l’éco-quartier par des énergies renouvelables, la création d’un écosystème technologique durable et l’implication des citoyens dans la gestion énergétique locale. Pour atteindre ces objectifs, le projet intègre plusieurs solutions du catalogue Idex, parmi lesquelles : un réseau de chaleur et de froid géothermique, des panneaux photovoltaïques installés sur les toits des bâtiments et des systèmes de stockage thermiques et électriques, offrant un important gisement de flexibilité supplémentaire. Cette approche vise à démontrer la faisabilité de solutions énergétiques innovantes, durables, économiquement viables et reproductibles sur d’autres territoires. 

Cette publication scientifique met en avant une solution d’Intelligence Artificielle avancée, fondée sur la technique de l’Apprentissage par Renforcement Profond, pour optimiser la gestion de l’énergie dans les réseaux de chaleur et de froid, les éco-quartiers et les systèmes énergétiques intelligents d’une manière générale. Notre approche permet à un agent d’IA d’apprendre, de manière autonome et continue, une stratégie optimisée de la manière dont les ressources énergétiques doivent être consommées, stockées ou redistribuées. Le tout est piloté en fonction des conditions du réseau telles que les variations de la demande énergétique, les niveaux de production d’énergie renouvelable et les fluctuations des prix de l’énergie. 

Contrairement aux approches traditionnelles, l'agent d'IA apprend ici à ajuster ses actions sans directives préalables sur les décisions à prendre. En interagissant directement avec son environnement, il explore les meilleures stratégies pour chaque situation. Par exemple, il apprend à adapter l'utilisation de l'énergie stockée lors des pics de demande, tout en priorisant l'autoconsommation des énergies renouvelables lorsque celles-ci sont disponibles. Cette capacité d’apprentissage par l’expérience permet à cette technique d’IA d'élaborer une stratégie efficace de pilotage énergétique qui s’adapte en permanence aux conditions dynamiques du réseau, garantissant ainsi une gestion énergétique optimisée et durable.

L’approche d’IA proposée a été testée et validée sur un jumeau numérique de l’éco-quartier. Ce jumeau numérique, une réplique fidèle des systèmes énergétiques de Nice Méridia, permet de simuler en conditions réalistes l’efficacité de la solution développée avant tout déploiement potentiel dans des systèmes réels. Cette phase de validation a permis de confirmer que l’agent d’IA développé est capable de prendre des décisions instantanées pour gérer simultanément différents types de stockage d’énergie, tout en assurant une flexibilité opérationnelle et une optimisation des coûts. Les résultats de la simulation ont permis de démontrer que l’approche proposée dans ces travaux offre des économies de coûts annuels supérieures à celles des méthodes de gestion énergétique plus classiques telles que le contrôle par les règles expertes. 

L’un des avantages majeurs de cette technique d’IA réside dans sa capacité à s'adapter en continu aux variations du réseau et de son environnement, grâce à un apprentissage automatique des meilleures actions à entreprendre à chaque instant. Elle apprend à identifier les moments opportuns pour produire, stocker ou utiliser les différentes énergies (chaleur, froid et électricité), en fonction des besoins de l’éco-quartier, en maximisant l'autoconsommation d’énergie renouvelable locale et en réduisant les émissions carbone. 

Cette solution permet également d’intégrer d’autres objectifs de pilotage divers tels que la recharge intelligente de véhicules électriques dans l’éco-quartier, la gestion de l’éclairage public ou les opérations d’auto-consommation collectives, le tout dans un modèle de ville intelligente et durable.  

Ces contributions témoignent de la capacité  à repousser les limites de l’innovation au service de la performance énergétique, et le positionnement du Groupe à la pointe de la technologie pour développer, en collaboration avec nos partenaires, des solutions d’IA au cœur de la gestion énergétique en faveur d’un avenir plus respectueux pour l'environnement. Ces travaux de recherche et d’innovation confirment la faisabilité technique et économique d’une gestion énergétique intelligente et durable, posant les bases pour de futurs projets similaires à retrouver sur le blog Idex !

Pour en savoir plus sur nos travaux relatifs à l’IA pour le pilotage optimisé des systèmes énergétiques intelligents, vous pouvez consulter notre article disponible en accès libre sur ce lien. N'hésitez pas aussi à nous suivre sur nos réseaux sociaux pour rester informés sur nos prochaines avancées.