Méthodologie de co-optimisation de la gestion de l’énergie et du dimensionnement
Optimisation technico-économique d’une opération d’autoconsommation collective

Une opération d’autoconsommation collective (ACC) permet à des producteurs d’énergie renouvelable de vendre tout ou partie de leur production à des consommateurs situés à proximité et raccordés sur le même réseau de distribution. Ce concept de communauté d’énergie présente un double intérêt. D’une part, il permet aux consommateurs de réduire leurs dépenses en achetant de l’électricité à un tarif attractif par rapport à leur fournisseur habituel et, d’autre part, il permet aux producteurs d’améliorer la rentabilité de leurs investissements en vendant l’électricité à un tarif supérieur à celui d’une injection sur le réseau.

Le développement d’une opération d’autoconsommation collective nécessite de définir au préalable les modalités de gouvernance et de fonctionnement entre les différents participants et la personne morale organisatrice (PMO) en charge de la gestion de l’opération. Parmi ces modalités, la question de la répartition de l’énergie entre les différents participants est un élément central. Cette attribution est réalisée selon une clé de répartition, définie avant le démarrage de l’opération, dans laquelle des critères énergétiques mais aussi économiques sont généralement considérés. Une optimisation de cette clé de répartition apparaît nécessaire pour maximiser l’intérêt économique pour l’ensemble des participants.

Par ailleurs, les différents équipements de production et de stockage d’énergie présents dans l’opération doivent être dimensionnés au plus juste par rapport aux besoins énergétiques, tout en assurant une rentabilité économique optimale pour les différents participants. Une optimisation de leur dimensionnement doit donc être réalisée lors de la phase d’étude du projet. L’optimalité d’un dimensionnement au regard de considérations technico-économiques est liée à la manière dont le système est géré, tant au niveau individuel qu’au niveau collectif, puisque les stratégies de gestion de l’énergie définissent les revenus et les dépenses des partenaires de la communauté. Ainsi, la phase de conception doit prendre en compte de manière conjointe l’optimisation du dimensionnement et l’optimisation de la gestion de l’énergie.

Cet article a pour objectif de présenter une démarche méthodologique de co-optimisation du dimensionnement et de la gestion de l’énergie, au niveau individuel (c’est-à-dire à l’intérieur des bâtiments participant à l’opération) et au niveau collectif, dans l’optique de définir un panel de solutions économiquement viables. La méthode présentée est ensuite appliquée à un cas d’étude afin d’illustrer les résultats pouvant être obtenus, en considérant une opération d’autoconsommation collective hypothétique dans une zone industrialo-portuaire. Une analyse des résultats obtenus est proposée sous l’angle énergétique mais aussi économique, permettant de montrer l’intérêt de la mise en place d’une opération d’autoconsommation collective pour les différents participants. Une analyse de sensibilité est aussi réalisée afin de montrer l’impact de certaines hypothèses techniques et économiques sur les résultats.