JWD, Toyota, Panasonic Electric Works et Hitachi lancent un projet-pilote de réseau électrique intelligent

La construction d’un réseau électrique intelligent présuppose une mise en conformité avec les conditions de fourniture d’électricité (sources d’énergie et lignes de transport) et l’infrastructure de communication de chaque pays et région concerné. Elle nécessitera aussi l’introduction d’installations de production d’énergies renouvelables, de véhicules électriques et de véhicules hybrides rechargeables, de batteries de stockage, de chauffe-eau à pompe à chaleur EcoCute et d’unités de stockage de la chaleur. Aujourd’hui, les possibilités offertes par les nouveaux procédés de distribution d’électricité et les progrès importants des TIC (technologies de l’information et de la communication) laissent augurer d’un changement d’approche, basée non plus sur le schéma classique d’adaptation de l’offre à la demande mais sur une optimisation de l’offre ET de la demande.

JWD, Toyota, Panasonic Electric Works et Hitachi ont construit un réseau de distribution d’électricité isolé – donc indépendant du réseau principal – au village de Rokkasho, un site favorable à l’éolien et N° 1 au Japon pour sa capacité de production de ce type d’électricité. Ces entreprises travailleront conjointement au développement et à la démonstration de technologies capables d’optimiser l’offre et la demande.

1. Cadre du projet
Durée prévue : septembre 2010 à juillet 2012
Sites : Oaza Obuchi, Rokkasho-mura, Kamikita-gun, Aomori-ken (voir la page Présentation synthétique)

2. Caractéristiques techniques
Les quatre entreprises ont mis sur pied un réseau électrique isolé n’émettant pas de CO₂, basé sur le premier parc éolien au monde équipé de batteries de stockage spécifiques de grande capacité. Dans l’optique d’une commercialisation rapide au Japon et au-delà, ce projet-pilote fournira de l’électricité à partir d’énergies renouvelables en fonction de la demande, tout en gérant l’énergie sur l’ensemble du secteur concerné afin de prouver sa capacité à optimiser l’efficacité énergétique.
Plus précisément, le projet vérifiera ce point en montant des scénarios qui ne peuvent être testés qu’avec un réseau isolé. Ceux-ci reposeront sur des hypothèses liées au contexte électrique (sources d’énergie, état de la demande et équilibre offre/demande) et régional (île éloignée, conditions climatiques et autres) des pays et zones géographiques ciblés (Japon, Europe, pays émergents ou riches en ressources, etc.).

• Un réseau électrique isolé s’approvisionne en énergie renouvelable (éoliennes, panneaux solaires photovoltaïques).
• La validation reposera sur des données provenant de vrais foyers.
• L’indépendance vis-à-vis du réseau principal permettra de simuler un marché local d’électricité.
• Différentes formes d’exploitation seront possible via l’installation d’équipements de stockage énergétique au niveau de l'offre comme de la demande.

3. Installations principales

• Parc éolien de Rokkashomura-Futamata
• Centre de contrôle : JWD, HitachiJWD et Hitachi développeront un système de suivi et de contrôle destiné à relier l’ensemble de l’offre et de la demande, la production d’électricité et le stockage énergétique (centre de contrôle basé au centre de formation d’EOS Engineering & Service Co., Ltd.).
• Maisons intelligentes : JWD
• Six maisons intelligentes ont été construites dans le secteur Nord du lac Obuchi, un quartier résidentiel et commercial du village de Rokkasho, afin de collecter les données de vrais foyers à des fins d’analyse.
• Ligne privée de distribution d’électricité (8 km environ, câble de 6,6 kV et fibre optique pour les télécommunications) : JWD.
• Une ligne privée réservée au projet a été installée entre le parc éolien de Rokkashomura-Futamata et le quartier Nord du lac Obuchi.
• Système de gestion de l’énergie : JWD, Toyota, Panasonic Electric Works
• Trois types de systèmes domotiques de gestion de l’énergie sont installés dans les maisons intelligentes.
• Compteurs automatisés : Hitachi
• Des compteurs intelligents seront posés dans les maisons intelligentes et les autres lieux de consommation électrique.
• Système de production d’électricité photovoltaïque (100 kW) : Hitachi
• Batterie de stockages (batteries NaS – sodium/soufre – de 100 kW) : JWD Afin d’ajuster l'offre et la demande au niveau du réseau, une “batterie HUB” (Hold Up Battery = batterie de rétention) a été installée à usage local
• Prius hybrides rechargeables (8) : Toyota
• Bornes pour hybrides rechargeables : Toyota

4. Expériences

• Le projet évaluera l’efficacité de différentes techniques de régulation de la demande et de gestion de l’énergie dans des environnements qui simulent le contexte électrique respectif des pays et zones géographiques ciblés.
• Il vise à mettre au point des technologies qui permettront aux réseaux de fourniture d’électricité de répondre à des attentes aussi variées que la baisse du CO₂, la stabilisation de l’alimentation ou encore l’exploitation efficace des énergies renouvelables.
• Pour pouvoir réguler l’offre de manière à exploiter au mieux l'électricité produite dans les foyers, le stockage et la décharge de l'électricité seront contrôlés à un stade technologique très pointu, basé sur le niveau d’électricité produit par le système de démonstration à partir d’énergies renouvelables.

Du côté de l’offre, en cas d’excédent, l’électricité sera stockée dans la batterie HUB et dans les unités de stockage de chaleur. À l’inverse, en cas de pénurie, la batterie HUB fournira de l’électricité.
Des ajustements opérationnels seront effectués sur la batterie HUB et les unités de stockage de chaleur, en régulant le stockage énergétique en fonction des prévisions de production. Pour ajuster la demande, le projet utilisera une ou plusieurs méthodes associées, consistant par exemple à susciter la demande par la fourniture d'informations, une incitation tarifaire et la réponse à la demande. Enfin, l’exploitation du réseau prévoit aussi des échanges commerciaux d'électricité entre les maisons intelligentes.

Actions des entreprises partenaires

JWD

JWD construira un système de contrôle offre/demande d'électricité sans CO₂, afin de prendre en compte l'instabilité inhérente d'une production à base d'énergies renouvelables. Ce dispositif optimisera l’offre et la demande grâce à une batterie HUB et à une régulation de la demande (maisons intelligentes). Dans ces dernières, JWD installera un système de gestion énergétique afin de planifier et de contrôler la consommation électrique en fonction de certaines variables –comme la production d'électricité prévue et le profil de la demande des résidents –, mais aussi pour développer des systèmes de coordination à l’offre sans perte de confort.

Toyota

Toyota testera le TOYOTA Smart Center (TSC), dédié au contrôle des maisons intelligentes, les systèmes de contrôle du fonctionnement des VHR et la consommation/stockage d’électricité. Le TSC gère l’électricité stockée dans les batteries et les chauffe-eau à pompe à chaleur électrique EcoCute, en tenant compte des profils de consommation et de la sollicitation de l’offre. De plus, Toyota mènera des essais sur le TOYOTA Smart Vision (TSV) – outil qui permet à la collectivité de visualiser le contexte électrique –, les systèmes domotiques, la téléphonie intelligente et les modules embarqués “Écran-Audio”.

Panasonic Electric Works

Panasonic Electric Works réalisera des études et étudiera des mesures visant à fournir l'électricité nécessaire tout en assurant le confort des résidents. Celles-ci reposeront sur des systèmes domotiques de gestion de l’énergie reliés au réseau électrique intelligent, principalement alimenté en énergies renouvelables. Panasonic Electric Works étudiera également les économies d’énergies obtenues conjointement par un système domotique, une étanchéité à l'air et une excellente isolation thermique dans les régions froides, ainsi que la réactivité des systèmes domotiques dans ces régions.

Hitachi

Dans le cadre de cette démonstration expérimentale, Hitachi fournira la technologie de contrôle du réseau électrique, une infrastructure de compteurs intelligents AMI (Advanced Metering Infrastructure) et un système de production photovoltaïque de 100 kW. Ces technologies, qu’Hitachi étudie et met au point depuis plus de dix ans, devraient contribuer à optimiser l'emploi futur d’énergies renouvelables grâce à cette démonstration. Hitachi réalisera un centre de contrôle pour mener des essais et vérifier les éléments de contrôle des dispositifs de stockage énergétique et de la charge électrique locale, afin d’optimiser l’exploitation de la batterie HUB communale. Plus précisément, Hitachi surveillera les fluctuations de courant au point d’interconnexion entre le parc éolien, la production photovoltaïque et l’offre/la demande des maisons intelligentes, par l’intermédiaire des compteurs intelligents.

Partenaires du projet
Membres principaux
Japan Wind Development Co., Ltd.
Toyota Motor Corporation
Panasonic Electric Works Co., Ltd.
Hitachi, Ltd.

Conseiller du projet
SPARX Group Co., Ltd.

Entreprises coopérantes
EOS Energy Management Co., Ltd.
EOS Engineering & Service Co., Ltd.
The Energy Strategy Institute Co., Ltd.
Sekisui House, Ltd.
DENSO CORPORATION
Toyota Housing Corporation
TOYOTA MEDIA SERVICE CORPORATION.
Hitachi Appliances, Inc.
Hitachi Engineering & Services Co., Ltd.
Hitachi Information & Control Solutions, Ltd.
Futamata Wind Development Co., Ltd.

Coopération municipale
Municipalité du village de Rokkasho

Japan Wind Development Co., Ltd.

JWD (Japan Wind Development Co., Ltd.), dont le siège est à Tokyo, au Japon, possède et exploite 184 éoliennes dont l’électricité est vendue à des fournisseurs locaux et à des industriels. JWD investit actuellement en masse dans l’éolien partout dans le monde. Son réseau international de bureaux et de parcs d’éoliennes s’est rapidement étendu au cours de la dernière décennie. Par ailleurs, JWD cherche à acquérir des connaissances technologiques par le biais de projets expérimentaux mettant en œuvre les systèmes les plus efficaces d’ajustement demande/offre d’électricité. Enfin, la société compte appliquer les droits de propriété intellectuelle découlant du projet-pilote de Rokkasho à d’autres projets d’énergies renouvelables dans le monde. Pour en savoir plus sur l'entreprise, merci de consulter son site à l’adresse : http://www.jwd.co.jp/.

Toyota Motor Corporation

Fondé en 1937 et basé à Toyota City, dans la préfecture d’Aichi, le groupe Toyota Motor Corporation est l’un des plus gros constructeurs automobiles au monde, sa gamme allant des mini-voitures aux poids lourds. Les ventes mondiales de ses marques Toyota et Lexus, ajoutées à celles de Daihatsu et Hino, ont totalisé 7,2 millions d’unités pour l’année fiscale clôturée au 31 mars 2010. Leader de l’automobile plus respectueuse de l’environnement, Toyota a vu les ventes mondiales cumulées de ses véhicules hybrides franchir les 2,7 millions d’exemplaires à fin août 2010. À fin mars 2010, outre ses sites japonais, le Groupe possédait 51 sociétés de fabrication réparties dans 26 pays/régions. Toyota emploie environ 320 000 salariés dans le monde (base consolidée) et commercialise ses véhicules dans plus de 170 pays/régions.

Panasonic Electric Works

Panasonic Electric Works Co., Ltd. (PEW) puise ses racines dans l’entreprise créée en 1918 par Konosuke Matsushita, qui débuta par la fabrication d’une fiche de branchement perfectionnée. Plus tard, PEW élargit son champ d’action aux matériels électriques de construction (systèmes d’éclairage, technologies de l’information et câblage), aux appareils domestiques, aux produits pour l’industrie du bâtiment, aux composants électroniques et aux systèmes d’automatisation – autant de produits qui témoignent de son avance technologique. Basée à Osaka au Japon, l’entreprise a enregistré un chiffre d’affaires net consolidé de 1,45 trillion de yens (15,6 milliards US $) pour l’exercice clos au 31 mars 2010. Ses actions sont cotées sur les bourses de Tokyo et d’Osaka. Pour plus de détails sur l'entreprise, merci de consulter son site à l’adresse
http://panasonic-electric-works.net/.

Hitachi, Ltd.

Hitachi, Ltd., (NYSE : HIT / TSE : 6501), dont le siège est à Tokyo au Japon, est une entreprise d’électronique majeure qui emploie environ 360 000 salariés dans le monde. Pour l’année fiscale 2009 (arrêtée au 31 mars 2010), son chiffre d'affaires consolidé s'élève à 8.968 milliards de yens (96,4 milliards US $). Plus que jamais, Hitachi compte renforcer sa présence dans le domaine de l’innovation sociale, qui englobe les systèmes d’information et de télécommunication, les systèmes électriques, environnementaux, industriels et de transport, sociaux et urbains ainsi que les matériaux de pointe et les dispositifs essentiels à leur fonctionnement. Pour en savoir plus sur Hitachi, merci de consulter son site www.hitachi.com.

Site de démonstration d’un réseau intelligent de distribution d’électricité au village de Rokkasho