Un groupe de chercheurs de l’École d’ingénierie de l’Université du Québec à Trois-Rivières (UQTR), sous la responsabilité du professeur Kodjo Agbossou, planchera sur le développement d’outils permettant de favoriser la participation active des clients résidentiels dans la gestion intelligente de la consommation d’énergie et de puissance, dans le contexte du développement des réseaux électriques intelligents.

Alben Cardenas, ingénieur jr, Ph. D., Yves Dubé, professeur au Département de génie mécanique, Mamadou Lamine Doumbia, professeur au Département de génie électrique et génie informatique, Sousso Kelouwani, professeur au Département de génie mécanique, Loïc Boulon, professeur au Département de génie électrique et génie informatique et Kodjo Agbossou, professeur au Département de génie électrique et génie informatique, directeur de l’École d’ingénierie de l’UQTR.

Il s’agit d’un partenariat de recherche d’une durée de cinq ans, impliquant le Laboratoire de technologies de l’énergie (LTE) d’Hydro-Québec,  le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG) et la Fondation de l’UQTR. La valeur de ce projet s’élève à plus d’un million de dollars.

Consommation en hausse

Selon Ressources naturelles Canada (1), la consommation d’énergie dans le secteur résidentiel au pays était estimée en 2011 à 29 931 kWh/an par ménage, dont 38% est fournie sous forme d’électricité. Au Québec, durant la même période, cette consommation est estimée à 27 285 kWh/an par ménage, dont 69% provient du réseau d’Hydro-Québec. Ces statistiques font du Québec l’un des endroits au monde où il se consomme le plus d’électricité par habitant.

Plusieurs variables sont à la base de ce constat et dressent le portait contextuel où les chercheurs devront intervenir. Dans la province, il faut tenir compte des caractéristiques physiques des bâtiments, des saisons, de l’opération de charges énergivores nécessaires au chauffage et à la climatisation. Voilà qui peut grandement influencer le confort et l’efficacité énergétique du système local, en plus de contribuer à augmenter le déséquilibre entre la production et la demande d’énergie.

Les réseaux électriques intelligents

Pour relever le défi de l’efficacité énergétique, les chercheurs se tournent vers les réseaux électriques intelligents. Ils permettront, entre autres, l’intégration de la production décentralisée, l’amélioration de la stabilité du réseau, la gestion de la demande, l’automatisation du réseau, le confort dans les bâtiments, etc. Ces réseaux offrent beaucoup de potentiel d’investigation pour les chercheurs de l’UQTR (génie électrique et génie informatique, génie mécanique et Institut de recherche sur l’hydrogène) et du LTE d’Hydro-Québec.

«Le but principal de ce projet de recherche est de développer les connaissances, les stratégies et les algorithmes à implanter dans un système domestique de gestion d’énergie et de puissance. On vise, d’une part, à améliorer l’efficacité globale du système et, d’autre part, à satisfaire les besoins spécifiques du client et du distributeur d’électricité, le tout en utilisant les techniques les moins intrusives possibles», résume Kodjo Agbossou, directeur de l’École d’ingénierie de l’UQTR et responsable de ce projet.

Les objectifs

Les objectifs de ce projet de recherche sont répartis en trois volets. Dans un premier temps, l’équipe formée notamment de chercheurs du LTE et de l’UQTR, de même que d’étudiants de l’université, mettront le cap sur le développement des connaissances approfondies sur le système énergétique résidentiel québécois. L’objectif consistera à réaliser une gestion adaptative de la demande locale en énergie.

Dans le second volet, les chercheurs vont s’employer à modéliser le comportement électrique et énergétique des clients résidentiels québécois. Cela devrait permettre la prédiction de la consommation et la proposition de systèmes de contrôle adaptatifs et prédictifs pour la gestion de la demande.

Des stratégies

Finalement, le fruit des recherches visera à permettre de proposer des stratégies de gestion domestique de l’énergie et de la puissance électrique. Ces approches seront axées sur une gestion avancée, en temps réel, de type anticipatif et coordonnée entre le producteur/distributeur et le client.

Outre les professeurs et professionnels de recherche de l’UQTR impliqués dans le projet, notons que l’on a prévu l’intégration aux membres de l’équipe de 30 étudiants, soit 15 de premier cycle, 10 à la maîtrise et 5 au doctorat.

Le professeur Agbossou anticipe que les travaux de son équipe auront des impacts importants pour l’industrie. «Nos travaux ont le potentiel de contribuer au développement et à l’amélioration des technologies prometteuses pour les réseaux électriques intelligents et la gestion intelligente des charges résidentielles. Ainsi, les stratégies, les méthodes et les algorithmes développés dans le cadre du projet pourront être transférés à notre partenaire le Laboratoire des technologies de l’énergie de l’Institut de recherche d’Hydro-Québec et faire l’objet de brevets d’invention et de publications scientifiques.»

(1) L’Office de l’efficacité énergétique – Ressources naturelles Canada, « Secteur Résidentiel- Québec – Consommation d’énergie secondaire et émissions de GES par source d’énergie »