Eguzki – Programme de simulation de réseaux de chauffage à distance basé sur l’intelligence artificielle pour la résolution rapide et prédictive de réseaux complexes bouclés

• Unité de recherche: OFEN
• Numéro de projet: SI/502111

Description succincte (Français)

Les réseaux de chaleur à distance ont un rôle prépondérant à jouer au niveau de l’efficience énergétique permettant la valorisation de chaleur habituellement perdue dans l’environnement. Toutefois, afin d’être rentables par rapport à d’autres sources de chaleur fossiles (gaz, mazout), les exploitants de ces réseaux doivent être en mesure de réduire les pertes dans les conduites tout en assu-rant un approvisionnement stable toute l’année. Ils doivent aussi prévoir des possibilités d’extension pour utiliser la puissance libérée par les efforts d’efficience énergétique demandés aux bâtiments. Ils doivent ainsi pouvoir optimiser dynamiquement les paramètres de contrôle de leurs réseaux et en simuler les extensions comme fonction de la demande et de la production locale des bâtiments. Le recours à l’intelligence artificielle (le cœur de cette démarche) devra permettre d’effectuer une simulation instantanée en remplacement de la simulation physique explicite des réseaux. Il s’agit de développer un logiciel d’aide à la décision pour les contracteurs avant de procéder à de lourds investissements. Dans les faits, Eguzki va permettre d’une part, d’optimiser l’architecture des réseaux en diminuant les coûts d’investissement et d’autre part d’optimiser l’exploitation et de diminuer les pertes énergétiques du réseau. Une demande de subvention a été faites à Innosuisse sans succès, en raison des objectifs de rentabilité attendus non atteignable par Eguzki.

Publications / Résultats (Allemand)

Fernwärmenetze spielen eine wichtige Rolle in Bezug auf die Energieeffizienz, da sie die Rückgewinnung von Wärme ermöglichen, die normalerweise an die Umwelt verloren geht. Um jedoch im Vergleich zur Erzeugung fossiler Wärme (Gas, Heizöl) rentabel zu sein, müssen die Betreiber dieser Netze in der Lage sein, die Verluste in den Rohrleitungen zu verringern und gleichzeitig eine stabile Versorgung über das ganze Jahr hinweg sicherzustellen. Sie müssen auch Erweiterungsmöglichkeiten vorsehen, um die Leistung zu nutzen, die durch die erforderlichen Energieeffizienzmaßnahmen von Gebäuden freigesetzt wird. Konkret müssen sie in der Lage sein, die Steuerparameter ihrer Netze dynamisch zu optimieren und ihre Erweiterungen als Funktion der lokalen Nachfrage und Produktion der Gebäude zu simulieren. Der Einsatz künstlicher Intelligenz (das Herzstück dieses Ansatzes) soll eine sofortige Simulation anstelle der expliziten physikalischen Simulation der Netze ermöglichen. Es geht darum, eine Software zu entwickeln, die den Betreibern bei der Entscheidungsfindung behilflich ist, damit sie mit Zuverlässigkeit hohe Investitionen tätigen können. In der Praxis wird Eguzki einerseits die Netzarchitektur durch Senkung der Investitionskosten optimieren und andererseits ebenso den Betrieb durch das Verringern der Energieverluste des Netzes optimieren.

Publications / Résultats (Anglais)

District heating networks have a significant role to play in terms of energy efficiency, since they allow the recovery of heat usually lost in the environment. However, to be profitable compared to the production of heat of fossil origin (gas, fuel oil), the operators of these networks must be able to reduce losses in the pipes while ensuring a stable supply all year round. They also must provide for expansion opportunities to use the power that the energy efficiency measures imposed on buildings will generate. Concretely, they must be able to dynamically optimize the control parameters of their networks and simulate their extensions as a function of demand and local production of buildings. The use of artificial intelligence (the core of this approach) should enable instantaneous simulation to replace explicit physical simulation of networks. The aim is to develop decision-support software for contractors to enable them to proceed with foresight when making heavy investments. In fact, Eguzki will make it possible, on the one hand, to optimize the architecture of the networks by reducing the investment costs and, on the other hand, to optimize the operation and reduce the energy losses of the network.

Publications / Résultats (Français)

Les réseaux de chaleur à distance ont un rôle prépondérant à jouer au niveau de l’efficience énergétique, puisqu’ils permettent la valorisation de chaleur habituellement perdue dans l’environnement. Toutefois, afin d’être rentables par rapport aux productions de chaleur d’origine fossile (gaz, mazout), les exploitants de ces réseaux doivent être en mesure de réduire les pertes dans les conduites tout en assurant un approvisionnement stable toute l’année. Ils doivent aussi prévoir des possibilités d’extension pour utiliser la puissance qui ne manquera pas d’être libérée par les efforts d’efficience énergétique demandés aux bâtiments. Concrètement, ils doivent pouvoir optimiser dynamiquement les paramètres de contrôle de leurs réseaux et en simuler les extensions comme fonction de la demande et de la production locale des bâtiments. Le recours à l’intelligence artificielle (le coeur de cette démarche) devra permettre d’effectuer une simulation instantanée en remplacement de la simulation physique explicite des réseaux. Il s’agit de développer un logiciel d’aide à la décision pour les contracteurs afin de leur permettre de procéder avec clairvoyance à de lourds investissements. Dans les faits, Eguzki va permettre, d’une part, d’optimiser l’architecture des réseaux en diminuant les coûts d’investissement et, d’autre part, d’optimiser l’exploitation en diminuant les pertes énergétiques du réseau.

Documents annexés

• Rapport intermédiaire_français [PDF] 3'030 kB