La transition énergétique doit faire une large part aux sources renouvelables. L'intermittence des énergies renouvelables nécessite une flexibilité de l’énergie pour assurer un approvisionnement équilibré. La participation active de tous les consommateurs, y compris les consommateurs résidentiels, est donc essentielle, mais constitue un réel défi. Pour relever ce défi, les consommateurs doivent recevoir des renforcements cognitifs de temps en temps qui modifient leur comportement et finissent par devenir une habitude.
Grâce au travail collaboratif des laboratoires G2Elab, GAEL, LIG et G-Scop un projet pluriannuel intitulé EXPESIGNO a été mené entre 2018 et 2022. EXPESIGNO comprend une expérience de terrain visant à étudier l'impact des renforcements cognitifs (appelés « nudges » en anglais, traduit « coup de pouce » en français) sur la consommation d'énergie des ménages participants.
Figure 1 - Architecture de projet EXPESIGNO
La combinaison des méthodologies d'économie comportementale (développées par GAEL) avec l'architecture de déclenchement d'alertes de flexibilité d’énergie (développée par G2Elab) constitue un outil prometteur parmi les outils de flexibilité d’énergie existants (i.e. le contrôle direct et la tarification dynamique). Pour l’expérience (voir figure 1), la courbe de charge journalière de près de 200 ménages était mesurée par un compteur intelligent LINKY et transmise aux chercheurs, en conformité avec la RGPD, via le gestionnaire de réseau ENEDIS. L'algorithme d'EXPESIGNO traitait alors ces données en temps réel, conjointement à d’autres données issues de services tiers (météo, congestion du réseau RTE…) pour déclencher des alertes vers le groupe de ménages ciblé par notre nudge.
Selon l'analyse statistique, les ménages modifient leur consommation d'énergie en réponse au signal de flexibilité d’énergie au niveau agrégé. Au niveau agrégé (voir figure 2), le groupe traité baisse sa consommation de 18,2% par rapport au groupe de control, en réponse à notre signal « alerte orange » (demande de baisse de consommation durant la période de pointe), tandis qu’une hausse de 11,5 % de la consommation d'énergie du groupe traité est constatée en réponse à notre signal « alerte verte » (demande d’anticipation de la consommation pour profiter d’un surplus de production d’énergie renouvelable).
Figure 2 - Les résultats d'analyse statistique en terme de baisse ou hausse de la consommation
Un point particulier du projet EXPESIGNO est l'inclusion du feedback dans l'expérience. A la suite de chaque jour d’alerte, les sujets reçoivent un graphique (voir figure 3) sur lequel apparait une courbe de référence correspondant à la consommation que le ménage aurait consommé sans alerte, permettant ainsi une mesure de l’effort individuel de chacun des ménages.
Figure 3 - Retour d'expérience d'un sujet pour intervention d'effacement d'énergie
Dans le cadre de la production scientifique d'EXPESIGNO, plusieurs articles de conférence ont été présentés. En plus, une thèse en génie électrique au G2Elab a été soutenue par Muhammad Salman Shahid devant un jury multidisciplinaire. La thèse a été dirigée au G2Elab par Benoît Delinchant et Frédéric Wurtz, et au GAEL par Béatrice Roussillon et Daniel Llerena (GAEL). Le projet a été soutenu par la région Auvergne Rhône Alpes, "Pack Ambition Recherche 2017 - Projet Expesigno" (17 01110301), et également par le
CDP Eco-SESA recevant un financement de l'Agence Nationale de la Recherche dans le cadre du programme "Investissements d'avenir" (ANR-15-IDEX-02).
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