4 mars 2021 agvs-upsa.ch – À l'avenir, ceux qui veulent utiliser les énergies renouvelables disponibles de manière bon marché et écologique ne pourront plus compter sur des thermostats installés en permanence et des boutons à commande manuelle. L'intelligence artificielle peut aider.


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pd. La gestion de l'énergie dans une maison équipée d'un système solaire devient de plus en plus complexe: quand dois-je allumer le chauffage pour qu'il fasse agréablement chaud le soir? Combien d'électricité peut contenir le réservoir d'eau chaude? Bratislav Svetozarevic, chercheur au laboratoire «Systèmes énergétiques urbains» de l'Empa, a reconnu le problème. Ce qu'il faut, c'est un système de contrôle automatique qui stocke l'énergie aux moments favorables de la journée et la rend disponible pour les moments plus coûteux.

La solution est l'intelligence artificielle. Le chercheur de l'Empa a conçu un système de contrôle grâce à l'IA basé sur le principe de l'apprentissage par renforcement. Lorsque le système agit «correctement», il reçoit une «récompense». Progressivement, le contrôleur perfectionne son comportement de cette manière.

Initialement, le système de contrôle fut uniquement simulé sur un ordinateur. Les spécifications: Une pièce spécifique d'un bâtiment devait être chauffée électriquement à la température souhaitée puis la maintenir. Dans le même temps, le système devait fournir de l'électricité à une voiture électrique, qui devait être chargée à au moins 60% à 7 heures du matin et se mettre en route. Le soir à 17 heures, la voiture électrique retourne à la station de recharge avec une charge résiduelle et peut également alimenter la maison pendant la nuit. Le système de contrôle était alimenté par les données météorologiques et les températures ambiantes de l'année précédente et devait faire face à deux tarifs d'électricité: l'électricité coûteuse pendant la journée entre 8 heures et 20 heures et l'électricité bon marché pendant la nuit.

Le système de contrôle devait ensuite passer le test dans la réalité. Pour cela, Svetozarevic a utilisé le bâtiment de recherche Nest sur le campus de l'Empa. Lors d'une semaine froide, le contrôleur intelligent a permis d'économiser 27 % d'énergie de chauffage, par rapport à la chambre d'étudiant voisine, dont le chauffage était commandé par un contrôle à programme fixe (basé sur des règles).


Le système de contrôle intelligent de l'Empa distribue l'électricité des capteurs solaires de manière optimale. Il n'a pas besoin d'être programmé, mais «apprend» les besoins des occupants grâce à l'intelligence artificielle et s'adapte au moment de la journée et aux saisons. Source: Empa

Dans une prochaine étape, Svetozarevic et ses collègues veulent maintenant déterminer comment le système peut être étendu d'une pièce à des bâtiments plus grands. «Dans notre première expérience, nous voulions modéliser un ménage typique du futur», explique le chercheur de l'Empa. Par souci de simplicité, l'équipe s'est limitée au chauffage et à la recharge des véhicules. Toutefois, ce travail pose les bases de bien d'autres choses encore. 

Toutefois, pour à l’avenir utiliser l’intelligence artificielle pour un approvisionnement énergétique optimal, une nouvelle génération de voitures électriques est nécessaire. Les modèles européens et américains standard d'aujourd'hui, équipés du port de charge rapide CSC, ne peuvent pour le moment que faire le plein d'électricité, mais pas en fournir. Les voitures japonaises équipées de prises Chademo, en revanche, sont conçues pour une charge dite bidirectionnelle. La société coréenne Hyundai a annoncé en décembre qu'elle allait également équiper sa nouvelle plateforme de voiture électrique E-GMP pour la recharge bidirectionnelle. Cela pourrait aider les voitures électriques à économiser de l'énergie à long terme et, en même temps, à stabiliser le réseau électrique.