Autrefois abstraits, les effets concrets du changement climatique sont devenus monnaie courante dans une grande partie du monde. La Californie en a d'ailleurs ressenti ses premiers effets de manière particulièrement brutale. Au milieu d'une sécheresse qui dure depuis deux décennies, les incendies de forêt saisonniers de cet État continuent de battre des records chaque année.
Le système universitaire californien, réputé pour ses recherches scientifiques, agricoles et environnementales, s'est trouvé à la croisée des chemins.
La Californie pouvait donc soit maintenir le statu quo, soit jouer un rôle central dans la lutte contre le changement climatique. Elle a choisi cette dernière option et, en 2013, s'est engagée à réduire l'empreinte carbone de ses neuf établissements d'enseignement supérieur. Agissant dans le cadre de cette initiative, l'UC Davis, l'un des principaux centres de de recherche de l'Université de Californie, s'est engagée à atteindre la neutralité carbone sur l'ensemble de son campus d'ici 2025.
Il s'agissait d'une vision ambitieuse, mais la tâche de la concrétiser incombait aux responsables des opérations et du développement durable de l'université. Après tout, ce sont eux qui allaient transformer les promesses en réalité, et le défi qui se présentait à eux était monumental : 1 000 bâtiments totalisant douze millions de mètres carrés s'étendent sur le campus de l'UC Davis. Chaque jour, 50 000 personnes traversent les salles historiques de l'UC Davis. En raison de l'ancienneté de certains bâtiments et systèmes, les premières mesures prises par l'équipe chargée des installations étaient évidentes. Ils ont modernisé les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation des bâtiments les plus anciens et ont amélioré l'isolation. Ils ont installé des éclairages automatiques dans les salles de classe et les laboratoires.
Malheureusement, après avoir modernisé les installations, l'UC Davis n'avait toujours pas atteint ses objectifs en matière de développement durable.
Comment aller plus loin dans dans l'objectif de zéro émission de carbone ?
Pour atteindre l'objectif de l'université, à savoir zéro émission de carbone d'ici 2025, les responsables des installations savaient qu'ils devraient se fier à
leur expérience et leur créativité, mais qu'ils auraient également besoin de l'aide d'une plateforme de gestion des données en temps réel.
On ne peut pas gérer ce que l'on ne mesure pas et c'est particulièrement vrai dans le domaine du développement durable. Nous évaluons fréquemment les performances dans ce domaine et nous faisons également beaucoup d'analyses de données sur le campus.
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Les données historiques et en temps réel opèrent un véritable changement
L'UC Davis a installé AVEVA PI System en 2006, un investissement tourné vers l'avenir qui a commencé à porter ses fruits de manière inattendue en 2013, lorsque l'université s'est engagée sur la voie de la neutralité carbone par le biais de trois initiatives de développement durable.
1/ Optimiser les consommations d'électricité et mieux coordonner les refroidisseurs d'eau
Tout d'abord, l'UC Davis souhaitait utiliser des données pour optimiser son système de refroidissement de l’eau. "Un des défis auxquels nous sommes confrontés dans un système comme celui-ci est que les données proviennent de nombreuses sources", a déclaré le Dr Ahmet Palazoglu, professeur de génie chimique à l'UC Davis. "Pouvoir intégrer et s'assurer que toutes les données convergent au même endroit est essentiel." En utilisant AVEVA PI System, les ingénieurs ont pu mieux coordonner les refroidisseurs d'eau, en les activant aux moments où l'électricité était moins chère sur le marché. À ce jour, cette mesure en matière de développement durable a permis d'économiser plus de 15 000 dollars, avec une économie annuelle attendue de 150 000 dollars.
2/ Planifier sa consommation de chauffage, de ventilation et de climatisation
La deuxième initiative visait à améliorer la planification du chauffage, de la ventilation et de la climatisation (CVC) et à étudier les schémas d'utilisation de l'énergie sur le campus. Les données en temps réel de l'UC Davis et les tableaux de bord d’AVEVA PI System permettent une planification plus efficace du chauffage et du refroidissement, avec une méthode novatrice pour mesurer l'utilisation énergétique des bâtiments. Les responsables des installations surveillent le trafic Wi-Fi pour déterminer l'occupation des bâtiments. "Nous avons de plus en plus utilisé ce système pour nous aider à réduire la consommation énergétique de nos bâtiments lorsqu'ils ne sont pas occupés", a déclaré David Trombly, superviseur de l'ingénierie à l'UC Davis. "Nous avons des scripts qui examinent l'horaire et modifient notre système de contrôle pour le désactiver lorsque nous nous nous attendons à ce qu’il n’y est personne." Grâce aux notifications d’AVEVA PI System, les gestionnaires des bâtiments peuvent recevoir des alertes en cas de pics inattendus du trafic Wi-Fi.
Un des défis auxquels nous sommes confrontés dans un système comme celui-ci est que les données proviennent de nombreuses sources. Pouvoir intégrer et s'assurer que toutes les données convergent au même endroit est essentiel.
3/ Moderniser le système de chauffage (Projet "The Big Shift")
La troisième initiative, baptisée "The Big Shift", est un projet continu visant à moderniser le vieux système de chauffage à vapeur de l'université. Alors que les gestionnaires des installations commençaient à évaluer leurs options, la question s'est posée : serait-il plus efficace, à la fois en termes de coûts et d'émissions, de réparer ou de remplacer le système ? Les données ont fourni la réponse ; l’UC Davis a utilisé les données réelles collectées par AVEVA PI System pour orienter la conception, plutôt que de se fier à des modèles théoriques.
En utilisant la richesse des données de base stockées dans AVEVA PI System pour simuler différents scénarios, les ingénieurs du campus ont conclu que le passage à un système d'eau chaude à basse température permettrait d'économiser de l'argent et de réduire les émissions à long terme. La consommation d'électricité augmentera, mais cette consommation d'énergie pourra être compensée par des sources d'énergie renouvelable pour maintenir la neutralité carbone. Après le changement, le campus prévoit une réduction de 62 % de la consommation de gaz et une économie supplémentaire de 570 394 MMBtu (unité thermique britannique million métrique).
Ce projet va nous rapprocher de notre objectif. Nous utilisons AVEVA PI System pour une meilleure planification de la capacité. Rassembler toutes ces données et créer des références nous permet finalement de concevoir nos systèmes de manière plus efficace.
L'UC Davis estime qu'elle économisera 197 millions de dollars au cours des 60 prochaines années grâce à son passage à un système d'eau chaude à basse température.
Autonomisation de la communauté
L'un des avantages les plus enthousiasmants d'une approche holistique des données du campus est qu'elle ouvre de nouvelles opportunités d'apprentissage, de collaboration et de recherche à l'échelle du campus. Un tableau de bord présente aux utilisateurs du campus des données en temps réel sur les bâtiments et l'énergie. Un outil baptisé Thermoostat, en référence à l'orientation agricole de l'université, recueille les retours thermiques des occupants des bâtiments. L'UC Davis utilise AVEVA PI System pour fournir des données lors de cours ou de projets, propose des stages pour travailler sur ce système, et organise un projet d'optimisation des petits bâtiments géré par les étudiants.
Les objectifs de l'université peuvent sembler ambitieux, mais grâce aux données en temps réel et AVEVA PI System, elle est en bonne voie pour les atteindre : l'UC Davis a réalisé une réduction de 46 % de l'intensité d’utilisation de l'énergie depuis 2009, pour des économies de 15 millions de dollars. L'UC Davis prévoit de terminer le projet "The Big Shift" dans les années à venir, en continuant de s'appuyer sur AVEVA PI System pour atteindre ses objectifs en matière de durabilité.
Nous avons réalisé certains changements des plus évidents, mais pour atteindre notre objectif de 2025, nous devons aller plus loin. Cela nécessite de plus en plus l'engagement des utilisateurs, l'engagement du campus et de l'optimisation. Au cours des cinq dernières années, l'utilisation de données en temps réel avec AVEVA PI System est devenue de plus en plus intégrée à nos opérations et à nos objectifs..
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