Modèle de demande de chaleur
L'approche générale du calcul de la demande de chaleur consiste à déterminer les archétypes de bâtiments (selon la méthode du projet européen TABULA). Pour chaque pays, un ensemble de catégories de types de bâtiments courants est défini. Celles-ci sont liées à des profils d'utilisation d'énergie typiques. Nous déduisons l'utilisation d'énergie par typologie à partir de données mesurées lorsque cela est possible.
Modèle suisse de demande de chaleur
Le modèle suisse de base de demande de chaleur repose sur les travaux de Schneider et al. 2019.
Pour le chauffage et l'eau chaude sanitaire, il calcule :
- la demande annuelle d'énergie utile
- la demande annuelle d'énergie finale
- le rendement du système de chauffage
- l'intensité des émissions de CO₂ du combustible du système de chauffage
- les émissions annuelles de CO₂
- les courbes de charge horaires
Les demandes annuelles reposent sur la demande d'énergie corrigée du climat par m² pour des archétypes de bâtiments définis par type de bâtiment (maison individuelle, immeuble collectif, bureau, etc.) et année de construction. Les intensités de demande d'énergie sont principalement fondées sur des données mesurées de Genève (données IDC).
Un aspect important du modèle est l'application de plusieurs niveaux de complétion de données et d'hypothèses en fonction de l'exhaustivité des données d'entrée. Dans la mesure du possible, les valeurs des données d'entrée sont utilisées ; lorsqu'elles sont manquantes, elles sont remplacées par des modèles et des hypothèses. Des colonnes supplémentaires dont le nom suit le motif *_origin indiquent d'où proviennent les valeurs des résultats finaux.
Les courbes de charge reposent sur des courbes de charge mesurées par archétype, avec une méthode d'introduction de variabilité horaire sur les agrégats de courbes de charge. Pour chaque typologie de courbe de charge, il existe une famille de déviations (ou perturbations) de la demande. La demande journalière typique est calculée à l'aide d'une méthode de régression sur la température moyenne journalière, puis les perturbations horaires sont échantillonnées dans la famille de courbes de charge.
Le modèle de courbe de charge horaire peut fonctionner indépendamment du modèle annuel, car il effectue l'étape de perturbation sur une base normalisée puis met à l'échelle pour la demande annuelle, de sorte que la demande annuelle provenant d'autres sources peut être utilisée (p. ex. des mesures).
La classe SwissHeatDemandModel stocke les paramètres nécessaires à l'exécution du modèle et permet de fournir les paramètres comme arguments afin de remplacer les valeurs intégrées.
Demande d'énergie future
Pour calculer les prévisions de demande de chaleur futures, nous déterminons l'économie d'énergie potentielle liée à la rénovation pour chaque archétype de bâtiment. Le fait qu'un bâtiment soit rénové ou non peut être défini par l'utilisateur, ou nous pouvons appliquer un modèle d'apprentissage automatique (probabiliste) qui estime le moment où un bâtiment est susceptible d'être rénové.