Bottom-up MATLAB generation algorithm of yearly energy consumption (electric and thermal) and photovoltaic production profiles for single-family houses in Central Europe

Algorithme MATLAB de génération ascendante de profils annuels de consommation d'énergie (électrique et thermique) et de production photovoltaïque pour les maisons individuelles en Europe centrale

Mathieu Patin (1) , Sylvie Bégot (1) , Frédéric Gustin (1) , Valerie Lepiller (1)

1 FEMTO-ST - Franche-Comté Électronique Mécanique, Thermique et Optique - Sciences et Technologies (UMR 6174)

Method for generating a database of consumption profiles for electricity, heating, hot water and air conditioning, as well as photovoltaic production profiles. The profiles generated are high resolution (1 minute time step), continuous (over a whole year) and consistent with each other (for the same dwelling). The current implementation is based on the case study of central Europe through homes located in Belfort (France). Data are generated using a bottom-up method, i.e. load profiles are generated using the impacts of dwelling characteristics (thermal insulation, inhabitant behavior, ownership of electrical appliances...) and aggregating them together creates the overall load (electrical and thermal). This model can be used for Monte-Carlo simulations to obtain a variety of profiles. Example of a data set generated with the program: dx.doi.org/doi:10.25666/DATAUBFC-2024-05-03

Méthode de génération de base de données composée de profils de consommation liée à: la consommation électrique, au chauffage, à l'eau chaude et à la climatisation ainsi que de profils de production photovoltaïques. Les profils générés sont : haute résolution (pas de temps de 1 minute), continus (sur une année entière) et cohérents entre eux (pour la même habitation). L'implémentation actuelle est basée sur le cas d'étude de l'Europe central à travers des habitations situées à Belfort (France). Les données sont générées en utilisant une méthode dite bas vers le haut, c'est dire que les profils de charges sont générés en utilisant les impacts des caractéristiques de l'habitation (isolation thermique, comportement des habitants, possession d'appareils électriques...) et en les agrégeant entre eux crée la charge globale (électrique et thermique). Ce modèle peut être utilisé pour des simulations de Monte-Carlo pour obtenir des profils variés. Exemple de data set généré avec le programme : dx.doi.org/doi:10.25666/DATAUBFC-2024-05-03

Mots clés: air conditioning; electrical energy; energy production; habitat; heating; domestic lighting; simulation; solar energy; thermal energy; thermal insulation; photovolatic energy; bottom-up

Mots clés: chauffage; climatisation; éclairage domestique; énergie électrique; énergie solaire; énergie thermique; habitat; isolation thermique; production d'énergie; simulation; maison passive; énergie photovoltaïque; bottom-up

Domaines: Modélisation et simulation; Thermique [physics.class-ph]; Energie électrique; Construction durable

Mathieu Patin, Sylvie Bégot, Frédéric Gustin, Valerie Lepiller. Bottom-up MATLAB generation algorithm of yearly energy consumption (electric and thermal) and photovoltaic production profiles for single-family houses in Central Europe. 2023, ⟨swh:1:dir:6c2e4216825eec7c1c8e0bffc27803d464741fe5;origin=https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-04574032;visit=swh:1:snp:434856f278a5ab069ee7e0125551e912fb2ecff5;anchor=swh:1:rel:4b2d1e05573b5aaae1052cac68c124cb1610c319;path=/⟩. ⟨hal-04574032⟩