Méthodologie de classification des bâtiments à l’échelle du quartier au regard de leur potentiel de flexibilité énergétique

Dans un contexte de massification des énergies renouvelables intermittentes (i.e. solaire, éolien), les bâtiments se doivent d’adapter leur consommation à une production énergétique intermittente : il s’agit de la flexibilité de la consommation ou demand-side management. A l’échelle du bâtiment, le potentiel de stockage dans la masse thermique du bâtiment constitue un gisement de flexibilité conséquent. Si l’exploitation des gisements de flexibilité des bâtiments à l’échelle du quartier permet d’augmenter le volume de stockage, elle permet aussi de développer des stratégies de maximisation du potentiel de flexibilité des bâtiments, avec notamment du foisonnement entre usages, c’est-à-dire un lissage de la demande énergétique d’un quartier du fait du caractère asynchrone des besoins des différents bâtiments, en particulier résidentiels et tertiaires. L’objectif de la thèse est d’analyser les gisements de flexibilité dans les bâtiments à l’échelle du quartier, vis-à-vis de la production de chauffage et de refroidissement, dans le but d’évaluer des stratégies d’optimisation du potentiel de flexibilité, que ce soit au niveau de la conception des bâtiments (rénovations favorisant l’inertie), ou au niveau des sources d’énergie et des systèmes énergétiques distribués ou centralisés (couplage sectoriel entre gaz, électricité et chaleur). Ici la méthodologie sera présentée : elle repose sur des techniques de clustering, qui constituent un compromis entre une modélisation détaillée d’un nombre réduit de bâtiments et une modélisation simplifiée à grande échelle. Le clustering a pour but de définir des groupes de bâtiments, et au sein de chaque groupe, des archétypes de bâtiments représentatifs des différents potentiels de flexibilité de la demande dans le quartier. Ces archétypes sont déterminés à partir des paramètres ayant le plus d’influence sur le potentiel de flexibilité, recensés à partir d’analyses de sensibilités issues de la littérature.

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