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Les grands projets de Smart communities au Japon

Le Japon compte quatre projets majeurs de Smart communities : Yokohama City, Kita-Kyushu Smart community project, Kyoto Keihanna Eco-City et Toyota City. Ces projets ont de grands objectifs communs : réduire les émissions de CO2 et rendre les habitants plus responsables de leur consommation d’énergie sans affecter leurs conditions de vie et leur confort.

Ces quatre projets sont en partie financés par le ministère de l’économie, du commerce et de l’industrie japonais (METI) et rassemble, en plus des municipalités japonaises où se déroulent les projets, de multiples industriels japonais : TEPCO, Toshiba, Nissan, Panasonic, Hitachi, Mitsubishi, etc.

Yokohama Smart City Project

Avec une population de 3,7 millions d’habitants, la ville portuaire de Yokohama située à 30 km au sud de Tokyo est la deuxième ville du Japon. L’urbanisation rapide de la ville pose des défis urbains significatifs, en matière d’utilisation de l’énergie, d’embouteillage, de pollution qui ont amené à une forte augmentation du volume des émissions de gaz à effet de serre. La ville de Yokohama s’est ainsi fixé l’objectif de réduire ses émissions de gaz à effet de serre de 16 % en 2020, 24 % en 2030 et 80 % en 2050. Pour ce faire, la ville a lancé le projet Yokohama Smart City (YSCP).

Lancé en 2010 et pour cinq ans, ce projet de Smart community est l’un des projets les plus importants du Japon. Le projet se développe sur trois quartiers de Yokohama : Minato Mirai, Kohoku New Town and Kanazawa Green Valley, ce qui représente une surface de 435 km2 et plus de 420 000 habitants.


Source : City of Yokohama

Ce projet a pour objet de développer un modèle de Smart city en faisant coopérer les citoyens, les entreprises privées et la municipalité au travers de différentes expérimentions à grande échelle sur la gestion de l’énergie et la réponse à la demande (demand response). La gestion de l’énergie sur ce large périmètre sera réalisée en faisant le lien grâce au Community Energy Management System (CEMS) entre les différents systèmes de gestion de l’énergie qui ont été introduits dans les maisons (Home Energy Management System – HEMS), dans les bureaux et locaux commerciaux (Building Energy Management System – BEMS) et dans les usines (Factory Energy Management System – FEMS), ainsi que des stations de recharge et des véhicules électriques. 4 000 HEMS ont été déployés dans les maisons pour économiser de l’électricité et réduire les émissions de CO2 grâce à la visualisation des usages de l’électricité et une aide à la gestion active de la demande. 2 000 véhicules électriques et autant de stations de recharge, ainsi que des installations de production d’électricité renouvelable (249 installations photovoltaïques, deux installations éoliennes, 3 installations hydroélectriques et 6 installations de biomasse), font également partie du projet.


Source : City of Yokohama

Pour en savoir plus :

Présentation du projet Yokohama sur le site Japan Smart city (en anglais)

Kita-Kyushu Smart Community Project

À la suite de la construction d’aciéries à Yawata en 1901, la ville de Kita-Kyushu est devenue le centre économique de l’industrie chimique et de l’industrie lourde japonaise. Dans les années 1960, la ville fut confrontée à de gros problèmes de pollution de l’air et de l’eau qui l’amenèrent à prendre différentes mesures pour répondre et prévenir ces problèmes de pollution.

C’est notamment le cas dans le quartier de Higashida dans la circonscription d’Yahata-Higashi, quartier où est situé le projet de Smart community de Kita-Kyushu. Grâce à la construction de bâtiments écologiquement responsables et du développement de nouvelles sources d’énergie, ce quartier produit déjà 30 % d’émissions de CO2 de moins que les autres quartiers de la ville. L’objectif du projet de Kita-Kyushu est de réduire encore de 20 % les émissions de CO2 (pour dépasser les 50 % de baisse par rapport aux autres quartiers de la ville) en utilisant un CEMS et en mettant en œuvre des nouveaux systèmes de mobilité. Dans ce cadre, cinq mesures concrètes sont mises en œuvre dans ce projet :

  • accroître le taux de pénétration des nouvelles ressources énergétiques, incluant la production photovoltaïque, les piles à combustible et la micro-production éolienne jusqu’à 10 % minimum ;
  • développer les HEMS et les BEMS qui peuvent être coordonnés par le CEMS, accroissant l’efficacité des économies d’énergie dans les habitations et dans différents types de bâtiments ;
  • établir un CEMS, qui fournit un contrôle avancé de l’énergie et optimise la distribution d’énergie totale, incluant les véhicules électriques, les batteries de stockage, etc. ;
  • en parallèle de l’installation des infrastructures de recharge pour faciliter l’introduction des véhicules électriques, construire de nouveaux systèmes de déplacement reliant les vélos et les transports publics ;
  • étendre ces nouveaux systèmes technologiques et modèles économiques émergents à d’autres expérimentations en Asie à travers le Centre bas carbone asiatique (Asia Low-carbon Center), puis dans le monde.

L’expérimentation se déroule sur une surface d’environ 1,2 km2 avec 225 habitations, 50 lieux de travail. 225 compteurs évolués ont été déployés ainsi que près de 800 kW de batteries de stockage, 400 kW de production photovoltaïque et 110 kW de piles à combustible.


Source : NEDO

Pour en savoir plus :

Présentation du projet Kita-Kyushu sur le site Japan Smart city (en anglais)
Présentation du projet de Kita-Kyushu par le NEDO

Kyoto Keihanna Eco City

Situé dans les quartiers de Seika and Nishi Kizu (Kyotanabe City / Kizugawa City / Seika Town, Préfecture de Kyoto) sur une surface de 77 370 km2, le projet Kyoto Keihanna Eco City concerne environ 100 000 habitants. Le projet étudie l’optimisation de la fourniture et de la demande d’énergie à une échelle globale afin de réduire les consommations d’énergie et les émissions de gaz à effet de serre sans affecter la qualité de vie ou le confort des habitants.

La réalisation de cet objectif impliquera le développement de différents systèmes : un CEMS pour une gestion complète de l’énergie dans la ville, un HEMS pour gérer l’offre et la demande d’énergie dans l’habitation (14 foyers), un BEMS pour gérer l’énergie dans les bâtiments tertiaires et industriels (un bâtiment concerné , le Keihanna Plaza), un système permettant de mettre à disposition les consommations d’énergie (100 foyers), un système permettant la gestion de la demande (700 foyers), un système intelligent de gestion de la recharge des véhicules électriques (60 véhicules) et des systèmes de « vehicle to grid ».

Pour le système de pilotage de la recharge des véhicules électriques, le projet permettra de vérifier l’effet du déplacement de la pointe qui sera obtenu en modifiant le lieu et le moment de la recharge du véhicule électrique. Les systèmes de V2G permettront d’analyser l’utilisation des batteries de stockage en fonction de l’offre et de la demande des usines.

Le projet a débuté en 2011 pour assurer le rétablissement de conditions de vie normales après le tremblement de terre et se poursuit aujourd’hui en conditions normales.

Les objectifs des quatre expérimentations du projet de Keihanna

Pour en savoir plus :

Présentation du projet Keihanna sur le site Japan Smart city (en anglais)
Présentation du projet de Kita-Kyushu par le NEDO

Toyota City Low-carbon Society Verification Project

Le projet de Smart city de Toyota se concentre sur le secteur résidentiel (habitat et mobilité) et cherche à identifier des solutions technologiques de moyen terme fondées sur une image du foyer dans une dizaine d’années quand, par exemple, la production photovoltaïque se sera généralisée. Il a pour objectif de réduire ses émissions de gaz à effet de serre de 30 % à 50 % d’ici 2030 et de 50 % à 70 % en 2050.

Sur une surface de 918 km2 avec une population de 420 000 habitants, le projet de Toyota a mis en place des incitations (type éco-points) pour faire changer les comportements des citoyens et faire en sorte que les habitants contribuent mieux et plus à réduire les émissions de gaz à effet de serre (économiser l’énergie, réduire la charge du système électrique, utiliser efficacement l’électricité de source renouvelable). Le projet propose également un système qui met à la disposition des habitants leurs données de consommation.

Sont impliqués dans le projet 67 résidences neuves et 160 résidences existantes ainsi que deux bâtiments commerciaux, un centre de distribution et le showroom Toyota Ecoful Town, construit pour montrer les efforts de la ville dans la construction d’une société bas carbone. 61,2 % d’énergie renouvelable et 4 000 véhicules de nouvelle génération sont inclus dans le projet.

Pour en savoir plus :

Présentation du projet Toyota sur le site Japan Smart city (en anglais)
Intervention de Christophe Debouit (NEDO) au forum de la CRE sur les enseignements de l’expérience japonaise en matière de Smart grids

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