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La majeure partie des financements publics consacrés à l'efficacité énergétique au sein de l'UE est destinée au secteur du bâtiment. Les fonds fédéraux alloués à l'efficacité énergétique dans les bâtiments résidentiels se sont élevés à 97 millions d'euros en 2019. Un système domotique constitue une solution possible pour améliorer l'efficacité énergétique des logements.
Une énergie abordable et propre
Villes et collectivités durables
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Description
Une passerelle intelligente, élément essentiel du système, relie la maison connectée au monde extérieur. Cela permet de contrôler à distance les appareils de la maison depuis n’importe où, souvent via des smartphones et des microcontrôleurs. Des systèmes et services externes peuvent être utilisés pour mieux réguler la consommation d’énergie. De plus, le système peut être connecté au réseau intelligent ainsi qu’aux infrastructures de recharge électrique afin de permettre une meilleure efficacité énergétique et des formules tarifaires adaptées, par exemple en fonction de la consommation d’énergie aux heures de pointe ou de la part d’énergies renouvelables (Commission européenne, 2019).
Problèmes à résoudre
Manque d’efficacité
Manque de sécurité
Manque de confort
Dépendance des personnes âgées
Coûts énergétiques élevés
L’inefficacité énergétique constitue un problème majeur dans les bâtiments résidentiels. En Europe, 26 % de la consommation finale totale d’énergie est le fait des logements privés. Les systèmes de maison connectée permettent de réduire les pertes d’énergie et d’améliorer la sécurité et le confort globaux des occupants, tout en renforçant plus particulièrement l’autonomie des personnes âgées. Il existe plusieurs solutions dans le cadre des systèmes domotiques pour résoudre ces problèmes (Eurostat, 2018).
Voici quelques-uns des avantages commerciaux offerts par les systèmes domotiques :
Des services par abonnement pouvant générer un flux constant de revenus
De larges groupes cibles: ces solutions peuvent être vendues aux hôpitaux et aux établissements d’accueil pour personnes âgées et en situation de handicap, mais aussi à toute personne souhaitant améliorer son confort dans un environnement domestique connecté
Les passerelles peuvent anonymiser et fournir des données à des plateformes de données, afin de mettre en œuvre des analyses efficaces, d’assurer une amélioration à long terme ainsi que la conception de produits. Les données peuvent faire l’objet d’une facturation, et les services d’analyse ainsi que leurs résultats peuvent également être considérés comme des résultats commercialisables.
Produits offrant ces fonctions
Maison intelligente et appareils ménagers connectés
Une solution de système de maison intelligente interopérable qui connecte tous les dispositifs IoT liés à la maison et les appareils ménagers fabriqués par Bosch ou des partenaires externes.
Application de gestion de l'énergie centrée sur l'homme
Les applications de gestion de l'énergie centrées sur l'homme exploitent les analyses énergétiques en temps réel et les indicateurs clés de performance pertinents pour fournir des renforts multimodaux et des informations précieuses aux utilisateurs finaux.
Évaluation du rapport coût-bénéfice de la solution.
Comme le montre le graphique, la majorité des utilisateurs considèrent que l'objectif principal des systèmes domestiques intelligents est de contrôler l'énergie, le chauffage et les appareils électroménagers. En rapport avec ces objectifs, les avantages potentiels sont perçus comme des économies d'énergie, de temps et d'argent, ainsi que l'amélioration du confort tout en réduisant les efforts.
Quels sont les facteurs de soutien et les caractéristiques d'une ville pour lesquels cette solution est adaptée ? Quels sont les facteurs qui faciliteraient la mise en œuvre ?
En 2019, les villes consommeront plus des deux tiers de l'énergie produite dans le monde. Les bâtiments représentent 40 % de cette demande (AIE, 2020). La demande couvre de multiples activités consommatrices d'énergie, notamment le chauffage des locaux et de l'eau, le refroidissement, la ventilation, la cuisson et l'utilisation d'appareils. Pour atteindre les objectifs ambitieux fixés dans l'accord de Paris, il est essentiel de réduire la consommation d'énergie dans les bâtiments.
Les maisons intelligentes et les systèmes de gestion de l'énergie sont des technologies clés pour la mise en œuvre de technologies durables et la transition des bâtiments vers un état écologique. Le terme "maison intelligente" désigne les bâtiments (principalement à usage résidentiel) qui utilisent les technologies numériques/l'internet des objets pour offrir des services supplémentaires tels que la surveillance des systèmes, le contrôle des appareils et l'optimisation du fonctionnement des appareils (par exemple, maximiser l'utilisation de la production photovoltaïque sur site). Alors que les maisons intelligentes décrivent les fonctionnalités au niveau d'un seul bâtiment résidentiel, les systèmes de gestion de l'énergie (SGE) assurent la gestion opérationnelle de systèmes énergétiques plus importants qui intègrent généralement un bâtiment polyvalent ou une multitude de bâtiments et d'appareils.
Lors de l'installation de systèmes domestiques intelligents, une ville doit s'assurer que les données des résidents sont sécurisées et que ces derniers se sentent à l'aise avec le partage de leurs données. Dans plusieurs villes ayant mis en place des projets de maisons intelligentes, les habitants se sont inquiétés de la confidentialité des données.
Une connexion de données stable et fiable est nécessaire pour envoyer et recevoir des informations. En outre, la gestion de l'informatique en nuage et l'appartenance à un centre de données informatiques sont nécessaires pour les maisons intelligentes interconnectées. En outre, pour avoir un système intégré, il faut que tous les appareils utilisent le même langage. En 2015, l'Union européenne a créé une nouvelle norme appelée SAREF (Smart Appliances REFerence ontology), dans le but d'homogénéiser le marché et de permettre la communication entre tous les appareils.
Quels sont les efforts et les politiques entrepris par les administrations publiques locales/nationales pour favoriser et soutenir cette solution ?
En ce qui concerne l'utilisation des compteurs intelligents, l'Union européenne s'est fixé pour objectif de remplacer "au moins 80 % des compteurs d'électricité par des compteurs intelligents d'ici à 2020, chaque fois que cela s'avère rentable" (directive 2009/72/CE). Pour 2020, seul un taux de pénétration de 43 % au niveau de l'UE devrait être atteint.
La mise en œuvre de lois spécifiques pour les compteurs intelligents de gaz et d'électricité varie considérablement d'une région à l'autre. Alors que les trois quarts des États membres ont adopté des dispositions légales pour le déploiement des compteurs intelligents d'électricité, seul un quart d'entre eux l'ont fait pour le déploiement des compteurs intelligents de gaz.
La Commission européenne a introduit l'indicateur de maturité intellig ente (SRI) en tant qu'instrument politique visant à faciliter la transformation intelligente du parc immobilier. Pour cette transition, les maisons intelligentes et les systèmes de gestion de l'énergie des bâtiments jouent un rôle majeur, et leurs fonctionnalités et services se recoupent avec les services associés à l'ISR. Les services "smart ready" liés aux activités SRI sont regroupés en dix domaines, comme le montre la figure suivante :
Quelles sont les parties prenantes à prendre en compte (et comment) dans la planification et la mise en œuvre de cette solution ?
Acteur des systèmes domestiques intelligents (BABLE, 2021)
Potentiel du marché
Quelle est la taille du marché potentiel pour cette solution ? Des objectifs européens soutiennent-ils la mise en œuvre de la solution ? Comment le marché s'est-il développé au fil du temps et plus récemment ?
Ces dernières années, le secteur de la maison intelligente a connu une croissance très rapide, avec 44 millions de foyers intelligents en Europe en 2020, contre 27 millions en 2017. Les prévisions annoncent une augmentation du nombre de foyers intelligents à 97 millions d'ici 2025.
La Commission européenne prévoit un taux de pénétration des compteurs intelligents de 43 % au niveau de l'UE en 2020. D'ici 2030, 266 millions de compteurs électriques intelligents devraient être installés dans l'UE. Cela correspond à un taux de pénétration de 92 % et à un investissement total cumulé de 46 milliards d'euros. Ce chiffre est basé sur un coût moyen pondéré par point de comptage de 172 euros.
Chiffres clés pour différents scénarios de déploiement de compteurs électriques intelligents (Commission européenne, 2019)
Selon la Commission européenne, le coût moyen pondéré par point de comptage de gaz est de 171 €. Alors que le nombre de compteurs de gaz intelligents installés en 2020 est estimé à 60 millions (taux de pénétration de 51 %), 51 millions de compteurs de gaz intelligents sont attendus pour 2024. Cela représente un taux de pénétration de 44 % dans l'UE et un investissement total de près de 9 milliards d'euros.
Chiffres clés pour différents scénarios de déploiement de compteurs intelligents de gaz (Commission européenne, 2019)
Les coûts d'autres éléments des systèmes domestiques intelligents varient considérablement en fonction du producteur et de l'état d'avancement de la mise en œuvre.
Exigences légales
Directives juridiques pertinentes au niveau de l'UE et au niveau national.
Règlement (UE) 2016/679: relatif à la protection des personnes physiques à l'égard du traitement des données à caractère personnel et à la libre circulation de ces données(EUR-Lex, 2021).
Directive 2009/72/CE: concernant des règles communes pour le marché intérieur de l'électricité - promotion des compteurs intelligents et objectif de 80 % de couverture d'ici à 2020(EUR-Lex, 2021).
Directive 2009/73/CE: concernant des règles communes pour le marché intérieur du gaz naturel - promotion des compteurs intelligents(EUR-Lex, 2021).
Directive 2012/27/UE: sur l'efficacité énergétique(EUR-Lex, 2021).
Directive (UE) 2016/1148: concernant des mesures relatives à un niveau élevé de sécurité des réseaux et des systèmes d'information dans l'Union(EUR-Lex, 2021).
Directive 2006/32/CE : relative à l'efficacité énergétique dans les utilisations finales et aux services énergétiques(EUR-Lex, 2021).
La création de cette solution a été soutenue par un financement de l'UE.
Cas Pratiques
Découvrez des exemples concrets de mise en œuvre de cette solution.
Énergie
Rénovation de maisons mitoyennes d'une association de logement à l'aide de l'outil Woonconnect
Le cas d'utilisation vise à impliquer les locataires dans le processus de rénovation et d'entretien des logements appartenant à l'association de logement social Woonbedrijf. L'outil numérique 3D WoonConnect permet aux locataires de voir les effets de leur comportement (par exemple, douche, chauffage) et les résultats attendus de la rénovation.
Systèmes domestiques intelligents pour les locataires de Mülheim
L'application SmartHome permet aux locataires d'éteindre tous les appareils électriques et les lumières à tout moment et de n'importe où. Cela peut se faire facilement à la maison ou en déplacement. En combinaison avec des prises intelligentes (Smart Meter), les locataires peuvent suivre la consommation d'énergie actuelle de tous les appareils connectés.
Contrôle intelligent des pièces individuelles dans les bâtiments existants
Dans le but de réduire la consommation d'énergie de 20 % dans les immeubles de bureaux existants à Strijp-S, un concept innovant a été développé pour optimiser la consommation d'énergie tout en maintenant le confort des utilisateurs. Le système permet une surveillance et un contrôle interactifs du système HVAC via une application mobile.
Projet pilote de solution de maison intelligente à Tartu
Dans le cadre du projet SmartEnCity, outre les travaux de rénovation qui permettront de rénover entièrement les bâtiments de la zone pilote de Tartu, les appartements seront équipés d'un système de maison intelligente qui se connectera à la plateforme Cumulocity et permettra l'échange de données et la surveillance.
La solution de maison intelligente Active House est un système intelligent doté d'une interface utilisateur graphique de pointe. Cet outil énergétique sensibilise les locataires à la consommation d'énergie dans des domaines tels que l'électricité, l'eau chaude et le chauffage des appartements, et les encourage à réduire leur consommation.
Conseiller énergétique virtuel par la municipalité de Barcelone
Le conseiller virtuel en énergie est développé dans le cadre du projet de la municipalité de Barcelone "Prenez en charge votre énergie", qui vise à réduire la consommation d'électricité des ménages en encourageant les locataires à changer de comportement.
Modèle stochastique de la consommation d'énergie des appareils ménagers
Un modèle de demande d'électricité basé sur une approche stochastique a été développé par l'IREC à partir de données statistiques espagnoles (Time Use Data Surveys). L'objectif est d'influencer les décisions des consommateurs pour améliorer les étiquettes énergétiques de leurs appareils.
Rénovation de maisons mitoyennes de particuliers à l'aide de l'outil woonconnect
L'outil numérique WoonConnect est utilisé pour le choix des rénovations dans ce projet, permettant aux propriétaires de voir leur consommation d'énergie liée à leur comportement quotidien et d'améliorer leurs maisons.
Rénovation de maisons mitoyennes ou d'appartements privés à l'aide de l'outil woonconnect
Afin d'améliorer la consommation d'énergie dans l'ensemble de la zone, le consortium s'est également adressé aux autres propriétaires d'appartements présents dans la zone Eckart Vaartbroek en utilisant l'outil WoonConnect pour le choix de la rénovation.
Bâtiment intelligent : Amélioration de l'expérience client
Créer l'expérience client ultime pour les locataires et les gestionnaires d'immeubles en connectant l'IA conversationnelle aux appareils de l'immeuble.
Une consommation d'énergie durable et ludique avec la prise intelligente. Elle permet de contrôler et de gérer la consommation individuelle d'électricité. Grâce à une approche de gamification, des défis et des primes incitent à un comportement durable.
Prototype de blockchain pour les transactions énergétiques locales
Le prototype de blockchain développé par LSW s'appuie sur la technologie de la blockchain pour intégrer les petites et micro unités de production d'énergie dans le secteur de l'énergie. Le prototype fonctionne au sein du réseau Fury à preuve d'autorité, facilitant une gestion et une facturation transparentes et efficaces de l'énergie.
