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Stratégies du changement dans les systèmes et les territoires

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Lise Viera
, 
Nathalie Pinède

Axe 5. Espaces numériques durables et responsabilité citoyenne

Présentation du projet RIDER : Réseau et Interconnectivité Des Énergies Renouvelables

Plateforme à Intelligence Logicielle pour la Gestion Multi-échelles et Multi-Standards des Énergies

Alain Foucaran et François Briant

Texte intégral

Introduction

1L’un des piliers fondamentaux de nos sociétés humaines est certainement la communication. Depuis le « Nenikamen » du coureur de Marathon (490 avant J.-C.) jusqu’à nos jours il est aisé de mesurer non seulement les évolutions technologiques des moyens de communication mais aussi et surtout l’impact que ces dernières ont induit, produit, sur nos sociétés. En effet, au tout début de nos sociétés humaines était le sage, l’homme posé, qui tel une « éponge », engloutissait les informations qui lui parvenaient très lentement du fait des performances des systèmes de communication primitifs (un homme = un message). En contrepartie du fait de cette lenteur du flux d’informations reçues, cet homme avait des phases de « méditations » lui permettant d’agencer et structurer toutes les informations reçues et de produire ainsi le « précieux » avis.

2Aujourd’hui le flux d’informations reçues est extrêmement riche non seulement en quantité mais aussi et surtout en diversité. De ce fait, il est maintenant fréquent de classer les informations reçues par famille ou par thème et de ne procéder à l’analyse qu’une fois ce classement établi. On perçoit très rapidement les limitations de ce système qui supprime les effets de corrélations qui peuvent exister entre thèmes et donc impacter le sens de la synthèse finale. Ce phénomène peut être aussi « accentué » par l’évolution « sécuritaire » de nos sociétés où fiabilité, traçabilité, en ne laissant plus de place à l’impondérable ont par voie de conséquence pour effet de multiplier les données et informations et ainsi ajouter de la complexité à tous les niveaux.

3L’accroissement sans précédent du nombre de data center et de leur puissance de calcul peut permettre par couplage à des algorithmes puissants de classer les informations tout en conservant un potentiel d’analyse des corrélations entre familles, et un traitement de nombre de données colossal.

4À travers ce simple exemple on peut saisir tout l’enjeu de la maîtrise de l’Énergie. En effet, il ne faut pas que les systèmes de suivi de l’énergie aient une consommation supérieure à la quantité d’énergie que ces mêmes systèmes ont permis d’économiser.

5L’un des objectifs du projet RIDER est d’apporter une vision globale de gestion de l’énergie, le terme « énergie » étant décliné sous toutes ses formes.

1. Contexte et enjeux du projet RIDER

6L’évolution de notre société nous pousse inexorablement vers un concept de développement durable, ce qui en d’autres termes impliquera un contrôle global et quasi-total de notre environnement. Ce contrôle sera d’autant plus performant que chacune des étapes (acquisition de données, traitement de données et prises de décisions pour actions) sera optimisée. Cependant il est important de relever que la capacité de mise en œuvre de ce contrôle est largement dépendante de l’échelle du système « contrôlé ». En effet si à l’échelle d’un bâtiment par exemple ce concept est réalisable, il est plus délicat à mettre en œuvre à l’échelle d’un groupe de bâtiments et de plus en plus complexe lorsque l’échelle d’intégration augmente. On perçoit alors le rôle primordial que vont jouer les TIC et leurs évolutions technologiques dans la généralisation du concept de développement durable. Il est essentiel de placer très tôt dans cette approche « l’usage » et « l’utilisateur » au centre des évolutions technologiques. L’un des principes fondamentaux du concept de développement durable est d’intégrer dans toute action l’impact futur de ses conséquences sur le maintien des potentialités de vie des générations futures. Ceci est généralement représenté par le schéma ci-dessous.

7À la vue de ce graphique on perçoit combien la complexité du « contrôle » s’annonce élevée lorsqu’il s’agit d’étudier, d’analyser, modéliser, échanger et simuler dans des domaines aussi différents mais fortement interdépendants tels que l’écologie (mesures physiques), l’économie (indicateurs économiques) et le social. De la qualité de la connaissance de ce système dépendra la fiabilité de la prédiction de l’impact sur ce système d’une action quelconque en interaction avec notre environnement.

8Cependant comme il est écrit plus haut on ne peut placer « l’usage » et « l’utilisateur » au centre des évolutions technologiques sans intégrer le degré de « tolérance » et de « perméabilité » de nos sociétés aux TIC.

9Le schéma ci-dessous illustre cette nouvelle difficulté dont on perçoit que lesdits degrés de « tolérance » et de « perméabilité » seront d’autant plus élevés que ces dernières (TIC) seront « transparentes » (par transparent il faut entendre « sans contrainte » pour l’utilisateur).

10Il est donc établi que les nouvelles technologies TIC devront répondre aux attentes du développement durable mais avec la plus grande discrétion (transparence technologique).

11Un autre des principes fondamentaux du développement durable est que si la réflexion doit être globale, les actions sont nécessairement locales. Parmi ces actions celle qui semble avoir le plus d’écho auprès de notre société est incontestablement la problématique de l’énergie. C’est dans ce contexte très spécifique que nous avons décidé d’inscrire notre projet.

12L’objectif de ce projet est d’essayer au travers d’une analyse poussée à l’extrême d’un système et de ses constituants (consommateurs d’énergie, producteurs d’énergie) de déterminer quelles doivent être les échelles respectives dudit « système » et de ses éléments constituants pour que, répondant aux usages souhaités, le bilan énergétique global soit positif.

13Ce type de projet adressant des champs de compétences extrêmement diverses nous avons constitué, en nous appuyant sur le thème EnR Numériques du Pôle DERBI, un pool de PME/PMI, d’industriels, de laboratoires de recherche, universitaires, etc. reconnus pour leur excellence dans ces différents champs. C’est ce rassemblement de compétences et cette volonté de créer ensemble que nous souhaitons tester au travers du projet « Plateforme EnR Numériques » que nous présentons ici.

14Les grands centres de calcul (GCC), pour les raisons données au tout début de ce paragraphe, vont se développer et s’étendre. Or ces GCC sont de forts consommateurs d’énergie, mais également de gros producteurs d’énergie thermique, ainsi il apparaît évident que l’analyse de tels dispositifs doit être élargie à un SYSTÈME englobant d’autres dispositifs (autre que ceux initialement définis par l’usage/l’utilisateur) permettant une valorisation énergétique de ces produits producteurs d’énergie thermique.

15L’objectif de notre projet est construit autour de ce concept et nous avons choisi le Data Green Center d’IBM (site de Montpellier) comme point de départ et support de cet ambitieux et innovant projet. Au travers de cette étude nous souhaitons explorer toutes les problématiques liées aux usages et à l’efficience énergétique. Les partenaires de ce projet (industriels, chercheurs, universitaires, collectivités territoriales) souhaitent faire de cette plateforme non seulement une vitrine des dernières technologies mises en œuvre dans ce domaine mais aussi et principalement une plateforme servant de support aux innovations et à leurs tests et ce, aussi bien sur les dispositifs eux-mêmes que sur leurs agencements et gestion.

2. Synthèse du projet RIDER

16Pour atteindre ces objectifs, le projet RIDER (« Réseau et Inter connectivité Des Énergies classiques et Renouvelables ») veut démontrer que l’utilisation des TIC permettra d’optimiser l’efficacité énergétique d’un groupe de bâtiments (incluant centres de calcul, bâtiments tertiaires et habitats), en prenant en compte un niveau d’optimisation intermédiaire, situé entre les dispositifs existants au niveau d’un bâtiment (équipementiers) et ceux du gestionnaire du réseau de distribution électrique globale.

17Un management global et une optimisation d’un environnement énergétique complexe par une grande utilisation des TIC sont indispensables pour atteindre les objectifs du Grenelle de l’environnement :

  • en permettant des économies d’énergies très supérieures à celles obtenues dans un seul bâtiment

  • en rendant possible une meilleure exploitation des énergies renouvelables

  • en réduisant l’utilisation des énergies fossiles.

18Ce niveau intermédiaire permettra des échanges d’énergies entre les différents bâtiments pris en compte par le système, intégrant énergies classiques, énergies renouvelables (thermiques, photovoltaïques ou éoliennes,…) et énergies « fatales » (chaleur générée par un Data Center ou un processus industriel).

19Le système RIDER sera constitué de plusieurs modules, complémentaires et indissociables :

  • modules informatiques, permettant la capture et le traitement en temps réel des informations nécessaires à piloter et optimiser l’ensemble du système considéré ;

  • modules énergétiques (électriques et thermiques), permettant de récupérer et d’aiguillier les bonnes quantités d’énergies au bon endroit, au bon moment ;

  • modules d’infrastructures au sein desquels s’effectueront les échanges énergétiques (électriques et thermiques), entre sources et consommateurs d’énergies ;

  • modules prenant en compte l’influence des comportements humains sur les consommations énergétiques.

20Le système RIDER sera développé et testé sur des sites pilotes (« Green Data Center » et bâtiments industriels associés, sites tertiaires régionaux, dont le théâtre de l’Archipel à Perpignan).

21Le premier site pilote instrumenté et testé sera le centre de calcul d’IBM Montpellier et les bâtiments industriels proches ; ils constitueront une vitrine d’une « infrastructure dynamique », où équipements informatiques et non informatiques seront pilotés de façon cohérente et intelligente, pour optimiser la consommation énergétique globale de l’infrastructure du site industriel. En effet, les infrastructures informatiques comptent aujourd’hui parmi les plus gros consommateurs d’énergies ; les ordinateurs devenant de plus en plus denses en termes de technologie et de nombre de processeurs, il faut à la fois les alimenter en énergie électrique pour fournir la puissance informatique nécessaire, et en énergie thermique pour refroidir l’ensemble des systèmes et des salles les hébergeant pour conserver un fonctionnement optimal. Il convient, en particulier, dans ces data center d’optimiser le fonctionnement des différents processeurs et d’organiser la récupération de la chaleur dégagée pour l’utiliser dans d’autres bâtiments.

22Nous mettrons en œuvre dans notre projet des modèles théoriques et des expérimentations pratiques, issus de la recherche réalisée par les équipes projet du consortium RIDER. Ces théories et expérimentations couvriront la chaîne complète des TIC, incluant les capteurs, la transmission d’informations, le stockage, l’analyse et le traitement en temps réel de ces informations, ainsi que la prise de décisions et les actions permettant d’optimiser la consommation globale d’énergie au sein de l’infrastructure informatique et non informatique constituant un centre de calcul de grande entreprise.

23De nouveaux services verront le jour pour accompagner la croissance de ce nouveau marché de l’efficacité énergétique. Tous ces développements seront faits en se basant sur les standards ouverts, permettant ainsi à l’ensemble des partenaires du projet d’en tirer un avantage concurrentiel sur leur propre marché, et d’en faire bénéficier l’ensemble des acteurs de ce marché en très forte croissance.

24Les théories et les expérimentations développées dans ce projet et lors des pilotes, seront conduites de façon à pouvoir être appliquées à d’autres environnements énergétiques (tout type de bâtiments et d’infrastructures industrielles ou de particuliers), et étendre ainsi les retombées économiques de ce projet de recherche et développement pour les PME du consortium.

25Les technologies et méthodes développées dans le cadre de RIDER seront exposées aux grands clients d’IBM et des partenaires du projet (EDF, GDF Suez), et donneront lieu à des travaux d’étude et de développement permettant à chacun d’entre eux de mettre en œuvre les méthodes, les technologies et les compétences développées durant le projet RIDER.

26Sur le seul périmètre des Data Center et des bâtiments industriels associés, une croissance d’environ 15 M€ de revenu par an pour l’ensemble des partenaires industriels du projet est envisageable (soit un total de 45 M$ au bout des trois ans). Quatre-vingt emplois (de niveau ingénieurs) seront créés en région LR par les partenaires de RIDER durant les trois années que durera le projet. Les créations d’emplois sur ce nouveau marché, pourront ensuite se chiffrer en centaines, sur l’ensemble des partenaires de RIDER et des acteurs de ce marché.

27D’autre part, les expériences faites actuellement sur le Data Center permettent d’espérer atteindre des optimisations énergétiques de l’ordre de 30 à 40 % à l’issue du projet.

28Les résultats de ce projet seront exploités au niveau régional et national, au sein d’autres pilotes souhaités par la région Languedoc-Roussillon : Campus de l’Université de Montpellier Sud de France (UMSF), Village à Énergie Positive (Perpignan) par exemple.

29Le projet « RIDER » est mené par un consortium constitué des industriels IBM, EDF, Cofely GDF-Suez, Pyrescom, Coronis et de leurs partenaires du laboratoire ELIAUS de l’Université de Perpignan Via Domitia (UPVD) et de l’Université Montpellier 2 – Sciences et Technologies du Languedoc (UM2), (laboratoires LIRMM et IES).

Auteurs

IES, UMR CNRS, Université Montpellier 2. alain.foucaran@ies.univ-montp2.fr

IBM Montpellier. fbriant@fr.ibm.com

© Maison des Sciences de l’Homme d’Aquitaine, 2010

Conditions d’utilisation : http://www.openedition.org/6540

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