Assessment of heating loads shedding at large scale through bottom-up modelling of housing stocks

Cette thèse se propose d’évaluer les produits d’effacement réalisés sur un ensemble de consommateurs, chacun étant défini par le triplet {bâtiment, systèmes, ménage}. On définit un produit d’effacement par la caractérisation de la déformation de la courbe de charge de l’ensemble des consommateurs suite à l’envoi d’un signal de contrôle (pilotage direct ou signal tarifaire).Deux dimensions ont été considérées dans le cadre de ce travail : l’étude des variables d’influence sur les effacements de consommation en s’appuyant sur des données issues d’expérimentations ainsi que l’élaboration d’un modèle global permettant de reproduire une partie de la diversité observée sur les courbes de charge des clients expérimentateurs.Afin d’analyser un échantillon {bâtiments, systèmes, ménages}, une attention particulière est portée à la dispersion des caractéristiques du bâti (enveloppes, expositions, ...) et aux éventuelles corrélations entre le ménage (mode de vie, choix des équipements, ...) et les systèmes (caractéristiques techniques), notamment pour l’usage "chauffage et climatisation".Un travail de réconciliation de données (issues de statistiques, de travaux sur la caractérisation des logements métropolitains, d’études sur les habitudes de vie des ménages, ...) a permis de proposer une première évaluation en simulation d’effacement de l’usage chauffage au périmètre d’un parc de quelques milliers de logements.L’approche bottom-up proposée permet ainsi de rendre compte de la diversité technique, fonctionnelle et d’origine comportementale de l’usage étudié.This thesis aims at evaluating load curtailments packages over a set of electricity users, each being defined by the triolet {building, system, household}. We define a load curtailment package by the quantification of the load curve's deformation due to the emission of a control signal (direct control or price incentive).Two dimensions were considered through this work: first the study of the different variables' influence using experimental data, and secondly the construction of a global model which can effectively reproduce the diversity observed on experimental load curves.In order to analyse a sample {building, system, household}, the dispersion of the different caracteristics of the building (envelope, exposure,...) were carefully studied, as well as the possible links between the household (lifestyle, choice of household equipments,...) and the systems (technical caracteristics) especially for the electrical heaters and HVAC systems.We work to reconcile data from different sources (statistical data, data from research on urban building caracterization, on households' habits,...) and we are able to give a first evaluation of load curtailment products over the electrical heating usage in urban environment through numerical simulations of a few thousand housings. The bottom-up approach used accounts for the technical diversity, as well as the functional and behavioral diversity of the studied electrical usage