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Énergie
Bâtiment
La majorité des financements publics pour l'efficacité énergétique au sein de l'UE sont proposés dans le secteur du bâtiment. Les fonds fédéraux pour l'efficacité énergétique dans les bâtiments résidentiels s'élèvent à 97 millions d'euros en 2019. Un système de maison intelligente est une possibilité d'améliorer l'efficacité énergétique résidentielle.
Une énergie abordable et propre
Villes et communautés durables
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Description
Une passerelle intelligente, élément essentiel du système, relie la maison intelligente au monde extérieur. Elle permet le contrôle mobile des appareils de la maison depuis des endroits éloignés, souvent par l'intermédiaire de smartphones et de microcontrôleurs. Des systèmes et des services externes peuvent être utilisés pour mieux réguler l'utilisation de l'énergie. En outre, le système peut être connecté au réseau intelligent ainsi qu'à l'infrastructure de recharge électrique pour permettre une meilleure efficacité énergétique et des plans de facturation, par exemple, en fonction de la consommation d'énergie aux heures de pointe ou du contenu en énergie renouvelable(Commission européenne, 2019).
Problèmes à résoudre
Inefficacité
Insécurité
Manque de confort
Dépendance des personnes âgées
Coûts énergétiques élevés
L'inefficacité énergétique est un problème majeur dans les bâtiments résidentiels. En Europe, 26 % de la consommation totale d'énergie finale est consommée dans les habitations privées. Les systèmes domestiques intelligents peuvent réduire les pertes d'énergie et accroître la sécurité et le confort des occupants, tout en améliorant l'autonomie des personnes âgées. Il existe plusieurs solutions dans le contexte des systèmes domestiques intelligents pour résoudre ces problèmes(Eurostat, 2018).
Voici quelques résultats commercialisables offerts par les systèmes domestiques intelligents :
Des services basés sur des abonnements qui peuvent générer un flux constant de revenus.
Desgroupes cibles importants: Ils peuvent être vendus aux hôpitaux et aux foyers pour personnes âgées et handicapées, mais aussi aux personnes désireuses d'améliorer leur confort dans un environnement domestique intelligent.
Les passerelles peuvent rendre les données anonymes et les fournir à des plateformes de données, afin de mettre en œuvre des analyses efficaces et des améliorations à long terme, ainsi que la conception de produits. Les données peuvent être facturées, et les services d'analyse et leurs résultats peuvent également être considérés comme des produits commercialisables.
Avantages
Les avantages montrent de manière tangible comment la mise en œuvre d'une solution peut améliorer la ville ou le lieu.
L'objectif principal du système de maison intelligente est de réduire la demande d'énergie domestique. En outre, la solution permet d'obtenir les avantages énumérés ci-dessous. Alors que certains avantages sont susceptibles d'être réalisés avec une mise en œuvre de base de la solution, la réalisation des avantages potentiels dépend des fonctions mises en œuvre dans le cadre d'un projet spécifique.
Principaux avantages
Réduire les émissions de GES
Améliorer la stabilité du réseau
Améliorer l'efficacité de l'utilisation de l'énergie
Économiser les pics de demande d'énergie
Diminution de la consommation d'énergie dans les bâtiments
Réduire les factures d'énergie
Amélioration de la collecte de données
Avantages potentiels
Augmentation de la part des énergies renouvelables
Améliorer la qualité de vie
Fonctions
Les fonctions t'aident à comprendre ce que les produits peuvent faire pour toi et lesquels t'aideront à atteindre tes objectifs.
Chaque solution a au moins une fonction obligatoire, qui est nécessaire pour atteindre l'objectif de base de la solution, et plusieurs fonctions supplémentaires, qui sont des caractéristiques qui peuvent être ajoutées pour fournir des avantages supplémentaires.
Fonctions obligatoires
suivi de house performance
montre les informations relatives à l'énergie
gérer energy demand
le client peut gérer le chauffage, la climatisation, etc.
permettant active and passive demand response
équilibre des systèmes
Fonctions potentielles
gérer energy generation
gestion de l'énergie autoproduite
contrôler appliances remotely
par exemple, chauffage, refroidissement
gérer energy storage
régule l'entrée et la sortie
permettant the comfort of elderly and disabled people
assure la sécurité et facilite l'utilisation des appareils
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.
Une variante est généralement quelque chose qui est légèrement différent d'autres choses similaires. Dans le contexte des solutions, les variantes sont des options différentes ou éventuellement des sous-domaines/branches par lesquels la solution peut être mise en œuvre, par exemple des options technologiques différentes.
Description
La technologie la plus présente et la plus promue dans les maisons intelligentes est le compteur intelligent. Un compteur intelligent est un dispositif qui enregistre la quantité d'énergie et/ou de gaz consommée pendant une période déterminée. Ces informations sont envoyées au fournisseur de services pour facturer le client avec précision, et elles sont également utilisées par le client pour réguler sa consommation d'énergie/de gaz. Le principal avantage d'un compteur intelligent avec un écran intégré facile à lire est que les consommateurs peuvent décider de réduire leur niveau de consommation, notamment pendant les heures de pointe.
Un détecteur de mouvement est un appareil électrique qui utilise un capteur pour détecter un mouvement à proximité. Ils sont souvent utilisés comme composants de la sécurité, du contrôle automatisé de l'éclairage, du contrôle de la maison et de l'efficacité énergétique.
Description
Ce système peut, par exemple, détecter la température de la pièce et réagir en déclenchant un ventilateur ou un chauffage ou en ouvrant une fenêtre. En outre, il existe des systèmes qui contrôlent la température en fonction de la structure quotidienne de l'utilisateur.
Description
Les systèmes d'alarme sont des dispositifs qui signalent la survenue d'événements indésirables. Dans les ménages, ils sont principalement utilisés pour prévenir les cambriolages ou pour alerter les résidents et la police.
Modèle de valeur
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. En rapport avec ces objectifs, les avantages potentiels sont considérés 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 ?
Dès 2019, les villes consomment plus des deux tiers de l'énergie mondiale produite. Les bâtiments représentent 40 % de cette demande (AIE, 2020). Cette demande couvre de multiples activités consommatrices d'énergie, notamment le chauffage des locaux et de l'eau, le refroidissement, la ventilation, la cuisine et l'utilisation d'appareils électroménagers. 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 "maisons intelligentes" désigne des bâtiments (principalement à usage résidentiel) qui utilisent les technologies numériques et 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, en maximisant 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 (EMS) assurent la gestion opérationnelle de systèmes énergétiques plus importants qui comprennent généralement un bâtiment polyvalent ou une multitude de bâtiments et d'appareils.
Lors de l'installation de systèmes de maisons intelligentes, une ville doit s'assurer que les données des résidents sont sécurisées et qu'ils se sentent à l'aise pour partager leurs données. Dans plusieurs villes ayant des projets de maisons intelligentes, les résidents ont eu des inquiétudes concernant la confidentialité des données.
Uneconnexion de données stable et fiable est nécessaire pour envoyer et recevoir des informations. En outre, la gestion du cloud et l'infrastructure du centre de données informatiques correspondant sont nécessaires pour les maisons intelligentes interconnectées. De plus, pour avoir un système intégré, il est nécessaire que tous les appareils utilisent le même langage. En 2015, l'Union européenne a créé une nouvelle normeappeléeSAREF(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 présente un bon rapport coût-efficacité" (directive 2009/72/CE). Pour 2020, il était prévu d'atteindre un taux de pénétration de 43 % seulement au niveau de l'UE.
La mise en œuvre de lois spécifiques pour les compteurs intelligents de gaz et d'électricité est très différente selon les régions. Si 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'a fait pour le déploiement des compteurs intelligents de gaz.
La Commission européenne a introduit le Smart Readiness Indicator (SRI) comme instrument politique visant à faciliter la transformation intelligente du parc immobilier. Pour cette transition, les maisons intelligentes et les systèmes de gestion énergétique des bâtiments jouent un rôle majeur, et leurs fonctionnalités et services se recoupent avec les services associés au SRI. Les services smart ready liés aux activités de la 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 de maisons intelligentes (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 hausse du nombre de foyers intelligents à 97 millions d'ici 2025.
La Commission européenne suppose avoir atteint un taux de pénétration de 43 % pour les compteurs intelligents au niveau de l'UE en 2020. En 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 des différents scénarios d'état des lieux du déploiement des 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 intelligents de gaz installés en 2020 est estimé à 60 millions (taux de pénétration de 51 %), 51 millions de compteurs intelligents de gaz sont attendus pour 2024. Cela représente un taux de pénétration de 44 % dans toute l'UE et un investissement total de près de 9 milliards d'euros.
Chiffres clés des différents scénarios d'état des lieux du déploiement des compteurs intelligents à gaz(Commission européenne, 2019).
D'autres éléments des systèmes de maison intelligente diffèrent beaucoup dans leurs coûts 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 traitementdesdonnées 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 d'une couverture de 80 % d'ici 2020(EUR-Lex, 2021)
Directive 2009/73/CE: concernant des règles communes pourlemarché intérieur du gaz naturel- promotion des compteurs intelligents(EUR-Lex, 2021)
Directive 2012/27/UE: relative à l'efficacité énergétique(EUR-Lex, 2021)
Directive (UE) 2016/1148: concernant des mesures relatives à un niveau élevédesécurité 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 Pratique
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Selon la directive sur la performance énergétique des bâtiments (EPBD), les bâtiments sont responsables d'environ 40 % de la consommation d'énergie et de 36 % des émissions de CO2 dans l'UE.
Un espace public intelligent et connecté recueille des données dans les zones publiques et les affiche ou y réagit. Les données peuvent être transférées en toute sécurité via le Wi-Fi ou d'autres technologies similaires pour être, par exemple, combinées à un système central.
La quantité de déchets produits dans le monde est en constante augmentation. Avec la quantité de déchets, l'importance d'un traitement efficace des déchets s'accroît. La logistique intelligente des déchets couvre la chaîne des déchets, depuis la collecte des déchets chez les habitants jusqu'au traitement, au recyclage et à la destruction.
L'engagement des citoyens joue un rôle déterminant dans la manière dont les établissements humains sont gouvernés. Les processus de prise de décision sont améliorés par l'engagement des personnes les plus concernées et les plus intimement liées aux défis sociétaux.
Amélioration de l'efficacité énergétique des bâtiments
L'amélioration de l'efficacité énergétique du parc immobilier d'une ville nécessite une réflexion stratégique et à long terme. La complexité des structures de propriété, les obstacles du marché, la diversité des typologies de bâtiments, les préférences des consommateurs et la multiplicité des parties prenantes impliquées font de la rénovation énergétique un défi de taille.
Les 10 domaines associés aux services smart ready de l'indicateur smart readiness
