DimCE — dimensionnement de communautés d'énergie (version Python)

DimCE permet de déterminer le nombre optimal et le nombre maximal de consommateurs à faire entrer dans une communauté d'énergie (CE) autour d'un ou plusieurs producteurs (solaire, éolien, cogénération/biométhanisation, avec ou sans batterie), et d'estimer les gains de chacun.

Ce dépôt est une conversion en Python de l'application MATLAB DimCE.m (App Designer). Le moteur de calcul est repris fonction par fonction ; l'interface est disponible en version web (Streamlit) et en version bureau (PySide6 / Qt).

Contenu du dépôt

Fichier	Rôle
dimce.py	Moteur de calcul, graphiques matplotlib et ligne de commande
dimce_app.py	Interface web (Streamlit)
dimce_gui_qt.py	Interface bureau (PySide6)
DataCE.mat	Profils au quart d'heure (35 136 valeurs) de consommation et de production
tableautarif.csv	Tarifs des fournisseurs
assets/	(optionnel) images de l'interface bureau : splash.png, app_icon.png, icônes des boutons
requirements.txt	Dépendances Python

Les fichiers DataCE.mat et tableautarif.csv proviennent de l'archive d'origine (DimceM.zip) : copiez-les à côté des scripts. Conservez aussi le fichier LICENSE d'origine.

Installation

Python 3.10 ou plus récent.

pip install -r requirements.txt

PySide6 est installé par pip avec le reste des dépendances (aucun paquet système supplémentaire n'est nécessaire sous Windows et macOS). Sous Linux, si l'interface ne démarre pas avec une erreur du plugin Qt « xcb », installez les bibliothèques manquantes, par exemple : sudo apt install libxcb-cursor0. PySide6 n'est pas nécessaire pour la version web.

Utilisation

Interface web (Streamlit)

streamlit run dimce_app.py

Interface bureau (PySide6)

python dimce_gui_qt.py

Les interfaces proposent ces onglets :

1. Simulation CE — simulation rapide (un producteur + N consommateurs) ou sur une CE personnalisée ; résultats au maximum d'énergie vendue et à l'optimum, 4 graphiques, tableau détaillé, export. Dans la version bureau, la simulation s'exécute dans un thread séparé : l'interface reste utilisable et le bouton « Arrêter la simulation » permet de l'interrompre (l'arrêt est effectif à la fin de l'étape en cours, c'est-à-dire après le consommateur en cours de calcul).
2. Personnaliser la CE — saisie des membres, import/export, gains de chaque membre, énergie échangée par mois.
3. Dimensionnement installation — temps de retour en fonction de la puissance installée (disponible en version web et en ligne de commande ; désactivé dans l'interface bureau, comme dans le code d'origine).
4. Tarifs — tarifs du fournisseur choisi (modifiables pour la session).

Ligne de commande

python dimce.py optim --puissance 4 --type Solaire --nb-conso-max 10 --graphique 2
python dimce.py perso ma_ce.csv --optimiser
python dimce.py dim --conso 3500 --type Solaire

python dimce.py <commande> --help liste toutes les options (fournisseur, prix de vente et d'achat, partage dans un même bâtiment, export, enregistrement du graphique…).

Dans votre propre code

import dimce as d

res = d.optimiser_rapide(puissance=4, type_prod="Solaire", nb_conso_max=10)
print(res.table)      # une ligne par nombre de consommateurs ajoutés
print(res.resume())   # maximum d'énergie vendue et optimum

Fonctions principales : optimiser_rapide, optimiser, analyser_ce_perso, dimensionner_installation, facture, importer_ce, tracer_optimisation.

Pour interrompre optimiser depuis votre propre code, levez une exception dans la fonction progression : elle est appelée au début de chaque étape.

Format du fichier d'import d'une CE

Fichier .csv, .xlsx ou .xls avec ces colonnes (une ligne par membre) :

Colonne	Contenu
Nom	Nom du membre
Consommationannuelleparticulier	kWh/an, profil « particulier »
Consommationannuelleusine	kWh/an, profil « industrie »
ConsommationannuelleAdministration	kWh/an, profil « administration »
PuissanceinstalleeSol	kW solaire
PuissanceinstalleeEol	kW éolien
PuissanceinstalleeBio	kW bio/cogénération
PuissanceinstalleeBatt	kW de la batterie
Capabat	kWh de la batterie

Une CE doit comporter au moins un membre producteur pour être simulée.

Principes du modèle

• Pour chaque membre, on calcule au quart d'heure la production, la consommation, le surplus et la consommation résiduelle. La batterie éventuelle se charge avec le surplus et se décharge quand il y a un déficit.
• Le partage dans la CE répartit, à chaque quart d'heure, le surplus total entre les membres en déficit (ou l'inverse), au prorata de leurs besoins (ou de leurs surplus).
• Rendements annuels utilisés : solaire 937,9 kWh/kW, éolien 2 076,9 kWh/kW, cogénération/biométhanisation 6 547,4 kWh/kW.
• L'optimisation ajoute les consommateurs un par un. Le maximum d'énergie vendue est le nombre de consommateurs à partir duquel le surplus vendu ne progresse plus ; l'optimum est atteint quand le gain marginal du producteur tombe sous 20 % de son premier gain.
• Le prix d'achat de la CE au producteur doit rester inférieur ou égal au prix de vente au consommateur.

Déploiement de la version web (Streamlit Community Cloud)

1. Placez dans un dépôt GitHub : dimce.py, dimce_app.py, DataCE.mat, tableautarif.csv et requirements.txt (au besoin aussi dimce_gui_qt.py, README.md et LICENSE).
2. Sur https://share.streamlit.io, créez une application depuis ce dépôt et indiquez dimce_app.py comme fichier principal.

Remarque : requirements.txt contient PySide6, inutile (et volumineux) pour la version web. Pour un déploiement allégé, retirez la ligne PySide6 du fichier utilisé par Streamlit Cloud (ou séparez-la dans un requirements-gui.txt).

Créer un exécutable Windows (version PySide6)

pip install pyinstaller
pyinstaller --onefile --windowed --add-data "DataCE.mat;." --add-data "tableautarif.csv;." --add-data "assets;assets" dimce_gui_qt.py

L'exécutable est créé dans dist/. Sous Linux et macOS, remplacez ; par : dans --add-data. Si vous n'avez pas de dossier assets/, retirez l'option correspondante.

Limites connues

• Comportements du code MATLAB conservés tels quels :
• en simulation rapide, toute la puissance installée est portée par un seul producteur ;
• la facture « avec CE » du consommateur ne tient pas compte de l'option « partage dans un même bâtiment », contrairement au calcul du gain.
• L'export Excel écrit des .xlsx (le .xls n'est pas géré en écriture).
• L'arrêt d'une simulation dans l'interface bureau n'intervient qu'entre deux étapes ; la simulation initiale de la CE (avant l'ajout des consommateurs) ne peut pas être interrompue.

Contact

dimce@ikmail.com