Un partenariat dirigé par l’Université Concordia vise à transformer la gestion de l’énergie dans les bâtiments au Canada

Imaginez un avenir où les bâtiments ne se limitent pas à consommer de l’énergie, mais contribuent activement au maintien d’un réseau électrique stable et efficace.

L’Université Concordia et ses partenaires – Hydro-Québec, Régulvar, les Centres de recherche CanmetÉNERGIE et BGI Analytics – se sont engagés à investir 2 012 000 $ en espèces et 770 000 $ en nature sur une période de cinq ans afin de transformer la gestion de l’énergie dans les bâtiments partout au Canada. Ce financement viendra soutenir une initiative de recherche qui vise à mieux intégrer les ressources énergétiques renouvelables dans les bâtiments et à améliorer les interactions avec le réseau intelligent, un réseau électrique qui utilise la technologie numérique pour surveiller et gérer le transport de l’électricité.

Cette initiative est pilotée par Andreas Athienitis, professeur au Département de génie du bâtiment, civil et environnemental de l’École de génie et d’informatique Gina-Cody de l’Université Concordia. Le P^r Athienitis dirige également le Centre d’études sur les bâtiments à consommation énergétique nulle, qui abrite des installations expérimentales telles que le simulateur solaire et le Laboratoire de recherche sur les bâtiments de l’avenir de Concordia. Il siège par ailleurs à titre de président au comité scientifique Volt-Age du Fonds d’excellence en recherche Apogée Canada (FERAC).

Les principaux bailleurs de fonds sont : le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG) – par l’entremise du programme Alliance; Hydro-Québec; et le programme des bourses Mitacs Accélération.

Au-delà de l’énergie renouvelable

L’initiative de recherche comporte trois volets :

1. Modéliser la flexibilité énergétique des bâtiments pour prévoir et appliquer les schémas d’utilisation de l’énergie, y compris l’intégration des ressources énergétiques renouvelables distribuées avec la production d’énergie sur place dans les bâtiments.
2. Étendre les stratégies de contrôle prédictif des bâtiments individuels à des grappes et des communautés plus vastes pour une distribution plus efficace de l’énergie, ce qui signifie élaborer des méthodes permettant d’appliquer les techniques de gestion de l’énergie utilisées dans les bâtiments individuels à des groupes entiers de bâtiments.
3. Mettre en œuvre ces stratégies dans le cadre d’études de cas en situation réelle afin d’évaluer leur efficacité.

Le programme s’appuie sur les progrès réalisés dans le cadre du programme de chaire industrielle du CRSNG du P^r Athienitis, de même que sur d’importantes contributions de l’équipe de Concordia en matière de modélisation et de quantification de la flexibilité énergétique des bâtiments. Les résultats attendus comprennent de nouvelles stratégies de contrôle prédictif par modèle et des mesures de modernisation visant à réduire la demande de pointe et à faciliter l’intégration des énergies renouvelables.

« Cette initiative de recherche illustre l’engagement de Concordia à relever des défis cruciaux en matière d’énergie », affirme Emad Shihab, vice-doyen de la recherche et de l’innovation de l’École Gina-Cody.

« Elles témoignent de notre volonté de mettre au point des solutions novatrices qui font progresser la gestion énergétique durable », ajoute-t-il.

« Les bâtiments représentent plus de la moitié de la consommation d’électricité du Canada »

Dans un contexte où le réseau électrique québécois est déjà presque entièrement renouvelable, la clientèle s’intéresse de plus en plus aux ressources qui permettent de réduire les coûts de l’électricité et d’optimiser le système électrique dans son ensemble. Cette évolution s’explique notamment par les tarifs dynamiques – c’est-à-dire des structures de prix où les tarifs de l’électricité sont modulés en fonction de la demande à différents moments de la journée – et par l’électrification des transports.

« Les ressources énergétiques à petite échelle, également connues sous le nom de ressources énergétiques distribuées, telles que les systèmes solaires intégrés aux bâtiments et les véhicules électriques connectés aux bâtiments, modifieront le fonctionnement du réseau de manière fondamentale », explique le P^r Athienitis.

« Les services publics doivent s’adapter. La manière dont ils fournissent l’électricité doit changer, mais ils doivent également tirer parti de la flexibilité de la charge des bâtiments, des systèmes d’énergie renouvelable qui y sont intégrés et des véhicules électriques qui y sont connectés », poursuit-il.

« Les bâtiments représentent plus de la moitié de la consommation d’électricité du Canada. À ce titre, ils offrent un potentiel d’exploitation important de ce type de flexibilité. »

Améliorer la durabilité grâce à des partenariats industriels

L’équipe du P^r Athienitis travaillera en partenariat avec Hydro-Québec dans le cadre de son programme de chaires. La participation de l’entreprise reflète son plan stratégique visant à aider la province à atteindre un niveau d’émissions nettes nulles d’ici 2050, en tirant parti de stratégies et de technologies de contrôle avancées pour optimiser l’efficacité énergétique et la gestion de la demande d’électricité.

Régulvar, leader de l’automatisation des bâtiments, et BGI Analytics, une jeune entreprise spécialisée dans les méthodes de contrôle avancées et l’analyse de données, comptent également parmi les partenaires.

CanmetÉNERGIE, centre de recherche gouvernemental canadien sur les technologies d’énergie propre, soutiendra la diffusion et l’essai de stratégies d’exploitation optimale des bâtiments.

« Cette collaboration vise à créer des connaissances exploitables et des technologies de pointe essentielles à la transition énergétique », déclare le P^r Athienitis. « Ces travaux de recherche ne profiteront pas uniquement à Hydro-Québec. Ils apporteront à l’ensemble du secteur du bâtiment de l’information et des solutions précieuses qui contribueront à améliorer l’efficacité et la flexibilité énergétiques à l’échelle du pays. »

Apprenez-en davantage à propos de Centre d’études sur les bâtiments à consommation énergétique nulle.