L’agglomération de Paris-Saclay a décidé de se doter d’un outil inédit afin d’accélérer sa transition écologique : un jumeau numérique, réplique virtuelle de son propre territoire. Intitulée Decarbonized City, cette plateforme a été développée en coopération avec l’Institut de Recherche Technologique SystemX et Cosmo Tech, le leader mondial des jumeaux numériques simulables.

Interview de Hugues de Bantel, co-fondateur et Directeur Général de Cosmo Tech.

En quoi cette réplique virtuelle de ce territoire francilien peut-elle aider les élus à prendre des décisions face aux enjeux énergétiques ?

Le jumeau numérique simulable permet aux élus de réaliser des « expérimentations » sur le clone numérique de leur territoire afin d’observer les conséquences de leurs initiatives sur l’ensemble du système urbain et ainsi prendre les meilleures décisions possibles.

Concrètement, le jumeau numérique simulable est une copie virtuelle du monde réel, qui réplique le territoire, ses infrastructures, ses sources de production et de consommation d’énergie, leur impact en termes d’émissions de CO2 … et simule la façon dont ce système se comporte et évolue dans le temps.

Ce laboratoire virtuel permet aux décideurs de simuler un nombre de scénarios illimités et ainsi, d’observer les conséquences en cascade de leurs différentes décisions face aux enjeux énergétiques et d’identifier la meilleure stratégie pour concilier réduction de la consommation d’énergie, durabilité, coûts, développement économique et qualité de vie pour les habitants, nouveaux usages, etc.

Les jumeaux numériques simulables offrent une vision des futurs possibles du système urbain, à 360° c’est à dire non seulement en termes de performance énergétique mais également d’impact positif sur la santé, l’environnement, les émissions de CO2, le développement économique, etc.

Grâce à cette visibilité, cette nouvelle classe de jumeaux numériques aide les élus dans leur prise de décision pour définir la stratégie la plus adaptée pour le développement de la ville.

Comment fonctionne concrètement cet outil ?

Decarbonized City réplique virtuellement un territoire aujourd’hui, celui des 27 communes qui composent l’agglomération de Paris-Saclay, avec ses bâtiments, ses sources de production d’énergie, son réseau de chaleur, les modes de consommation d’énergie de ses 320 000 habitants, etc.

Cette application a été mise en œuvre avec la communauté d’agglomération et l’Institut de Recherche Technologique SystemX. Notre plateforme de jumeaux numériques simulables à 360° est le socle technologique de cette solution : pour modéliser toute la complexité du territoire, en intégrant des milliers de jeux de données ainsi qu’en encapsulant l’expertise des représentants de la collectivité pour décrire les règles, les contraintes, les interactions entre les différentes composantes qui le constituent., pour simuler l’évolution de l’agglomération à 5, 10, 15 ou 20 ans et optimiser les décisions.

Decarbonized City permet de tester l’impact d’événements ou de stratégies qui n’ont encore jamais étaient expérimentés.

Les conséquences d’une décision sur l’ensemble du territoire sont immédiatement visibles sur la cartographie et les tableaux de bords de la solution, grâce à l’intégration fine de notre plateforme avec Microsoft Azure.

La première expérimentation de Decarbonized City a été l’optimisation de la planification énergétique dans le cadre d’un futur projet d’aménagement de l’une des communes de l’agglomération. Comment à la fois optimiser financièrement et environnementalement ce projet urbain ?

Quelle source d’énergie privilégier? Quel serait l’impact d’une plus grande mobilité électrique ?

D’une meilleure intégration des data centers au système énergétique ? Où implanter des bornes de recharges ? Etc.

Pour répondre à ces questions, une multitude de scénarios a été lancée. La solution a, par exemple, permis à la communauté d’agglomération d’identifier la source d’énergie verte à privilégier pour réduire de 75% ses émissions de CO2 sur 20 ans.

Quel est l’apport des jumeaux numériques dans la prise de décision face à la transition énergétique ?

Aujourd’hui, les élus et les organisations publiques font face à de nombreux challenges simultanément, comme les nouvelles mobilités, le déploiement de nouvelles sources de production énergétique sur le réseau, la rationalisation de la consommation énergétique, la réduction des émissions de CO2, la gestion des actifs et leur maintenance … et ce dans un climat d’incertitude et de complexité.

Pour relever ces challenges, et identifier la stratégie adéquate, les décideurs de la ville de demain n’ont qu’une solution : avoir de la visibilité sur les impacts de leurs décisions sur l’ensemble du système urbain.

On ne peut pas penser la dimension énergétique comme un sujet en silo, il faut prendre en compte les conséquences des choix qui sont faits sur l’ensemble du système. Agir à un endroit sur la performance énergétique peut en effet avoir des effets en cascades sur les résultats économiques du territoire ou sur la qualité de vie des habitants… et ses effets en cascades sont souvent contre-intuitifs.

Les décideurs urbains ont besoin d’avoir de la visibilité sur les conséquences de leurs décisions stratégiques. Ils doivent également pouvoir répondre avec agilité et rapidité aux besoins de production et de consommation par exemple.

Les jumeaux numériques simulables, qui peuvent être synchronisés à des sources de données en temps réel, permettent d’adresser des sujets aussi bien stratégiques que très opérationnels.

Notre point de vue est que l’on ne pourra plus prendre de décision sur ces organisations complexes sans l’apport de la simulation. On en est au tout début. C’est une tendance de fond que l’on retrouve dans tous les secteurs.