Confiance Dans Les Communications Pour L'auto-consommation Collective

**Confiance dans les communications pour l'auto-consommation collective // Trust in communication systems for collective self-consumption**:

- Réf **ABG-132132**
**ADUM-66205**
- Sujet de Thèse
- 22/05/2025
- Université Grenoble Alpes
- Lieu de travail- VALENCE CEDEX 9 - Auvergne-Rhône-Alpes - France
- Intitulé du sujet- Confiance dans les communications pour l'auto-consommation collective // Trust in communication systems for collective self-consumption
- Champs scientifiques- Informatique
- Mots clés- Auto-consommation, Sécurité, Apprentissage, Energie
Self-consumption, Security, Learning, Energy

**Description du sujet**:

- Afin de réduire la consommation énergétique dans les bâtiments, le gouvernement français à fait évoluer la réglementation des bâtiments qui représente 40% de la consommation de l'énergie mondiale avec le décret de rénovation tertiaire [1] et le décret BACS Building Automation and Control System [2] afin de permettre la mesure et le contrôle de l'énergie finale dans les bâtiments tertiaires. L'augmentation des tarifs de l'énergie [3] favorise le développement de l'auto-consommation d'électricité avec le décret n°2024-613 [4] relatif à l'autorisation de fourniture d'électricité et à l'abattement du tarif d'utilisation des réseaux publics d'électricité. Des travaux de recherche ont démontré l'intérêt de mettre en place des mécanismes de coordination au voisinage pour faire correspondre au mieux la consommation d'énergie locale avec la production [5]. Plusieurs stratégies peuvent être mises en œuvre pour optimiser ces échanges d'énergie (prédictive vs. réactive). Néanmoins, en cas d'une demande plus forte que la production ou pour des sites isolés des stratégies doivent être élaborées pour satisfaire et répartir la demande, en définissant, des priorités et/ou en reportant des demandes. La complexité de ces échanges de paquets d'énergie démontre la nécessité de proposer des mécanismes afin de faciliter la distribution au sein de collectivités locales de producteurs d'énergie [6].
La mise en œuvre de ces échanges d'énergie nécessite non seulement un système matériel dédié à l'échange d'énergie (infrastructure électrique bidirectionnelle), mais également un système de communication rapide et sécurisé [7]. L'objectif de cette thèse est de proposer une architecture matérielle et logicielle pour faciliter l'échange de ressources entre voisins pour favoriser les échanges d'énergie. Nous proposons de concevoir un protocole qui devra être intrinsèquement léger et sécurisé afin d'être pris en charge par des équipements embarqués (niveau edge) présents dans l'environnement [8]. La sécurité des échanges avec ce protocole est cruciale pour garantir la confidentialité et l'intégrité des échanges de paquets d'énergie, tout en garantissant une confiance des utilisateurs envers le système [9].
Nous proposons de concevoir un système distribué avec un système de supervision afin de s'assurer du bon fonctionnement du système au niveau local afin de délivrer le meilleur rendement entre production et consommation. Dans les architectures classiques actuelles, la supervision est généralement déportée au niveau du cloud et pose des questions de réactivité et de tolérances aux pannes. Pour rendre ces systèmes de supervision distribué plus efficace, il nous semble important de réaliser un système réactif aux données pertinentes en prenant en compte les contraintes de l'environnement (réseaux énergétiques et communications). Ainsi nous proposons que les consommateurs et les charges connectées puissent s'adapter à la puissance de ou des sources afin de ne pas provoquer de rupture dans la distribution (éviter l'effet disjoncteur qui coupe la distribution), mais préalablement échanger par ce protocole avant la connexion des charges, sur la quantité d'énergie requise et limiter la demande ou arriver à un consensus entre les éléments afin de ne pas dépasser la puissance délivrée. Avec un apprentissage, ces données de supervision devraient permettre de construire des modèles d'auto-consommation collective plus performants.

In order to reduce energy consumption in buildings, the French government has updated building regulations—since buildings represent 40% of global energy consumption—through the Tertiary Renovation Decree [1] and the BACS (Building Automation and Control System) Decree [2], which aim to enable the measurement and control of final energy use in tertiary buildings. The rise in energy prices [3] also encourages the development of electricity self-consumption, supported by Decree No. 2024-613 [4] regarding electricity supply authorization and a reduction in public electricity network usage tariffs. Research has demonstrated the benefits of implementing local coordination mechanisms to better match local energy consumption with production [5]. Several strategies can be applied to optimize energy exchanges (predictive vs. reactive). However, in cases of demand exceeding production, or for isolated sites, s