Alors que le bâtiment représente 44 % de la consommation énergétique nationale, les gestionnaires de centres commerciaux, bureaux, entrepôts et bâtiments collectifs se retrouvent confrontés à un défi majeur : intégrer les énergies renouvelables et la recharge des véhicules électriques, sans fragiliser les réseaux ni exploser les coûts. L’outil COSMAC : une réponse scientifique et opérationnelle !
« Financé par l’Agence nationale de la Recherche et porté par JUNIA et l’Université de Lille, ce projet vise à fournir aux entreprises un outil opérationnel pour concevoir, dimensionner et piloter des systèmes multi-énergies : photovoltaïque, batteries, hydrogène, réseau, bornes de recharge de véhicules électriques. » explique Dhaker Abbes, Team Leader de l’équipe JUNIA impliquée dans le projet COSMAC. Concrètement, COSMAC (Conception Optimale d’un Système Multi-énergie appliqué notamment aux bâtiments commerciaux), projet déployé d’octobre 2022 à août 2026, permet de :
- Dimensionner de manière optimale un système complet intégrant photovoltaïque, stockage par batteries, chaîne hydrogène (électrolyseur, stockage gazeux, pile à combustible), réseau électrique et bornes de recharge pour véhicules électriques.
- Dimensionner un système multi-énergies complet (PV, stockage batterie, hydrogène, réseau électrique)
- Piloter automatiquement l’énergie en temps réel grâce à un contrôleur intelligent basé sur des modèles physiques et les prévisions météo.
- Intégrer le comportement réel des usagers (recharge des véhicules électriques analysée spatialement.
- Calculer le coût économique et écologique sur tout le cycle de vie des équipements.
- Prendre en compte les incertitudes (variabilité, variations de consommation, météo…)
« Ce qui rend COSMAC unique, c’est cette approche globale », souligne Dhaker Abbes.
Des résultats validés sur le terrain
L’outil a été validé en utilisant les données du démonstrateur de réseau électrique intelligent local à l’université catholique de Lille qui est piloté par JUNIA. A la clé, réduction des coûts de l’installation (dimensionnement) de 15%, diminution des coûts de l’énergie (optimisation) de 15% et baisse substantielle des émissions de CO2 de 30% (cas multi-objectifs). Ces performances validées par le comité scientifique du projet ont permis la publication librement accessible de deux articles de conférences et de deux articles de revue. Ceci démontre qu’il est possible de fusionner performance économique et ambition écologique. Le projet est porté par une équipe pluridisciplinaire. Il est labellisé par le pôle MEDEE et avec un financement de 524 000 € (subventionné à 50% par l’ANR), s’appuie sur le travail de doctorants, post-doctorants et stagiaires qui oeuvrent quotidiennement sur le projet, ainsi que sur l’expertise de six chercheurs permanents, issus de deux laboratoires lillois :
- CRIStAL (Centre de Recherche en Informatique Signal et Automatique de Lille) : modélisation, systèmes hydrogène, optimisation conjointe, sous la coordination scientifique du Dr Mathieu Bressel (anciennement à JUNIA, désormais à Polytechnique Lille – laboratoire CRIStAL)
- L2EP (Laboratoire d’Électrotechnique et d’Électronique de Puissance) : micro-réseaux, dimensionnement optimal, véhicules électriques, analyse de cycle de vie, stabilité du réseau
Un enjeu stratégique pour les Hauts-de-France et en France
Le projet COSMAC s’inscrit dans la stratégie régionale des Hauts-de-France, avec pour ambition de devenir un leader de l’hydrogène. L’intégration d’une chaîne hydrogène complète dans l’outil permet d’envisager non seulement le stockage longue durée de l’énergie renouvelable, mais aussi l’alimentation de stations de ravitaillement pour véhicules lourds. En plus des centres commerciaux, l’outil peut être utile à l’ensemble des grands bâtiments collectifs : acteurs de l’énergie, de l’immobilier, exploitants/gestionnaires de sites, bureaux d’études, intégrateurs, collectivités. L’ambition est claire : faire de COSMAC un outil de référence en France. Pour cela, les chercheurs font appel à de nouveaux cas d’application. Ils sont activement à la recherche de partenaires entreprises pour valider l’adaptabilité de l’outil. Le but étant de sortir de la phase laboratoire et passer au déploiement opérationnel. « La transition énergétique des bâtiments commerciaux est une nécessité économique et écologique. Ainsi, le projet COSMAC offre une réponse concrète validée scientifiquement. Les acteurs de l’énergie, de l’immobilier, les centres commerciaux, les bureaux d’études ont désormais l’opportunité de transformer leurs installations grâce à cet outil » mentionne Dhaker Abbes.
Rattachée à l’Université Catholique de Lille, JUNIA est la grande école d’ingénieurs qui forme aux transitions.
JUNIA est la grande école d’ingénieurs généraliste qui forme aux grandes transitions depuis 1885. Présente à Lille, Bordeaux et Châteauroux, elle propose 4 programmes complémentaires : trois consacrés à la formation d’ingénieurs accrédités par la CTI (HEI, ISA, ISEN) et un dédié aux nouveaux métiers et à la formation professionnelle (XP).
Ces programmes couvrent l’ensemble des transitions : agricoles, alimentaires et environnementales ; industrielles, énergétiques et urbaines ; numériques et technologiques ; professionnelles et sociétales. Ils intègrent également les compétences liées aux nouveaux métiers et à la transition professionnelle, et s’appuient sur une trentaine de domaines de professionnalisation en lien direct avec les besoins des entreprises et des territoires.
Avec plus de 4500 étudiants, 35 000 diplômés et une recherche de haut niveau connectée au monde économique, JUNIA forme des ingénieurs éveillés et responsables, capables d’agir au cœur des mutations écologiques, industrielles, numériques et sociétales.
