La réorganisation du réseau énergétique à l’heure des smart grids : d’une problématique de production à celle de la distribution

Les appareils connectés, les données qu’ils produisent et toutes les optimisations intelligentes qu’ils apportent ne sont pas directement compatibles avec un système énergétique hérité d’une autre époque, celle où l’électricité était distribuée indistinctement de façon centralisée. L’optimisation de notre consommation représente un énorme potentiel en termes d’économies d’énergie. On estime que le déploiement des principales solutions d’efficacité énergétique active dans l’ensemble du parc français permettrait de générer entre 13 et 20 milliards d’euros d’économies annuelles, à comparer aux 66 milliards d’euros de la facture énergétique nationale en 2013. Mais pour y parvenir, plusieurs transformations sont attendues à l’échelle du bâtiment, de la ville et du réseau d’énergie lui-même.

A l’échelle du bâtiment, la production d’énergie

La généralisation d’éléments économes en énergie (piles, ampoules, appareils électroménagers) d’un côté, celle des objets connectés de l’autre, réduisent la consommation globale d’électricité. Mais le changement ne s’arrête pas là. Le développement des énergies renouvelables permet d’équiper chaque bâtiment d’unités individuelles de production : panneaux photovoltaïques, mini-éoliennes, pompes, réutilisation du chauffage de la climatisation et de l’eau chaude sanitaire… Les possibilités de production par un domicile sont aussi nombreuses que complémentaires. De plus en plus de bâtiments pourront produire plus qu’ils ne consomment, une énergie supplémentaire qu’il est possible de s’échanger grâce au smart grid, le réseau intelligent qui assure l’équilibre entre l’offre et la demande à tout instant.

Chaque consommateur devenant un potentiel producteur d’énergie, l’intégration de ces sources décentralisées dans un réseau intelligent nécessite d’installer des systèmes d’information, capables d’organiser et de piloter les échanges entre bâtiments. Les infrastructures (eau, électricité, transports, services publics, bâtiments publics…) deviennent communicantes et répondent ainsi aux besoins des institutions, des entreprises et des citoyens sur le plan économique, social et environnemental. Mais ces nouveaux usages impactent les acteurs de l’énergie, qui doivent s’y adapter.

A l’échelle du réseau énergétique, l’organisation de l’échange d’énergie

En effet, toutes ces transformations ont un impact sur notre manière de produire de l’énergie. Notre système énergétique est un héritage des précédentes révolutions industrielles : l’énergie est encore produite par de grandes centrales à énergie fossile reliées à un utilisateur passif, alors qu’aujourd’hui, le client final est actif, il peut produire de l’énergie et la répartir. La question n’est donc plus tant de produire suffisamment d’énergie que de la distribuer correctement. Les microgrids et nanogrids sont la version réduite, décentralisée et moderne du système électrique où consommateurs et producteurs sont interconnectés à une infrastructure électrique selon leur taille. En combinant les sources intermittentes avec des techniques de stockage ou de lissage, il devient possible de créer des centrales locales de production virtuelles, des « Virtual Power Plants » (VPP), capables d’agréger des capacités de production locale pour mieux les coordonner. Pour Navigant Research, le marché devrait tripler de volume entre 2013 et 2020 (de 1 à 3,6 milliards de dollars). De quoi motiver l’appétence des acteurs de l’énergie à participer à cette autre transition énergétique.

Mais l’essor des énergies vertes, l’efficacité énergétique accrue, et la production d’énergie décentralisée bouleversent l’activité des producteurs d’électricité et pourrait peser négativement sur les comptes des «utilities». Les productions décentralisées d’énergies renouvelables à destination de consommations individuelles seront autant de volumes qui ne seront pas injectés sur les réseaux de distribution gérés par les grands énergéticiens. Dès lors, comment s’adapter alors que ces progrès technologiques pourraient les priver de revenus et amputer leur capacité d’investissement ? L’automatisation et la gestion des réseaux énergétiques à un niveau plus fin reste la meilleure piste pour réduire les coûts de gestion tout en améliorant son efficacité. Mais c’est aussi en fournissant une offre nouvelle de services, centrés sur l’expérience de l’usager, que ces acteurs, considérés par les consommateurs comme les plus à-même de fournir des solutions adaptées, pourront accompagner ce mouvement.

Pour aller plus loin :

Le rapport 2015 de Navigant Research sur les tendances à suivre en matière de smart grid

Le rapport annuel de Smart Grid Consumer Collaborative sur l’adoption par les utilisateurs des technologies du smartgrid

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