Smart grids : un pilotage intelligent des capacités du réseau électrique

En permettant une remontée constante de l'information de la base vers le sommet, les smart grids autorisent un pilotage plus précis et intelligent des capacités du réseau. Focus sur ces réseaux électriques du futur.

Lignes à haute tension
Les réseaux intelligents dits « smart grids » ont pour but d'optimiser la distribution d'électricité, d'un bout à l'autre de la chaîne.

Il est plus difficile qu'il n'y paraît de faire coïncider l'offre et la demande sur le marché de l'électricité, et les tentatives allant dans ce sens tendent même à se complexifier toujours davantage ! Avec d'un côté des consommateurs aux besoins fortement volatils et saisonniers, et de l'autre des producteurs devant compter de plus en plus sur des énergies renouvelables et donc intermittentes (éolien, solaire…), le risque tant redouté du « black-out » prend de l'ampleur.

Le concept de réseaux intelligents, ou « smart grids », a pour ambition de relever ces nouveaux défis et d'utiliser la puissance des outils informatiques modernes pour autoréguler le marché, d'un côté comme de l'autre. Encore balbutiants, les smart grids devraient bientôt redessiner entièrement l'architecture du réseau d'électricité en France, aidés en cela par le nouveau compteur communicant Linky.

Que sont exactement les « smart grids » ?

Les « smart grids » ont pour objectif d'optimiser la distribution d'électricité, d'un bout à l'autre de la chaîne. Ces réseaux intelligents impliquent la coordination en temps réel des différents maillons du réseau que sont la production (centrales nucléaires, parcs éoliens et solaires, turbines hydroélectriques…), le transport (sur les lignes à haute tension gérées par RTE), la distribution (Enedis sur 95 % du territoire, et ailleurs des entreprises locales de distribution) et enfin le consommateur lui-même.

Les réseaux intelligents reposent sur une architecture informatique sophistiquée, qui inclut notamment des compteurs communicants chez les particuliers pour assurer la remontée des informations, mais aussi des centres de contrôle au niveau des gestionnaires du réseau de transport et de distribution. Les communications entre chaque étage du réseau sont assurées par différentes technologies complémentaires comme le courant porteur en ligne (CPL), le GPRS ou encore la fibre optique.

Compteur Linky

La généralisation du compteur électrique Linky assurera une remontée instantanée de l'information du consommateur vers le gestionnaire du réseau de distribution.

Afin d'ajuster l'offre et la demande pour éviter une situation de pénurie ou au contraire de surproduction, l'objectif consiste à améliorer la réactivité du réseau en cas de pic de consommation. L'électricité, de fait, peut difficilement être stockée et il importe donc de rechercher en permanence l'équilibre en temps réel.

Pourquoi cette évolution du réseau est-elle nécessaire ?

Plusieurs phénomènes actuels se conjuguent pour rendre indispensable un pilotage plus précis et intelligent des capacités du réseau :

  • La consommation d'électricité connaît de profondes mutations. Outre l'augmentation naturelle de la demande alimentée par l'essor des ordinateurs, des tablettes, de l'électroménager, des pompes à chaleur ou encore de la climatisation, l'augmentation prévisible du parc des véhicules électriques représente un vrai défi à moyen terme.
  • Le chauffage électrique est largement répandu dans les logements collectifs, et la tendance ne s'inverse pas. Cela implique une saisonnalité toujours plus forte des besoins en électricité.
  • En face, la production apparaît de plus en plus morcelée avec notamment la multiplication des particuliers installant chez eux un équipement solaire ou éolien et revendant leur surplus d'énergie à EDF.
  • Ces énergies renouvelables sont appelées à croître et ainsi représenter une part toujours plus importante du mix énergétique français dans les années à venir. L'un des objectifs dits « 3x20 » de l'Union européenne consiste, pour rappel, à atteindre 20 % d'électricité renouvelable au niveau européen d'ici 2020. Or, cette électricité est par nature plus intermittente que celle issue d'énergies fossiles ou du nucléaire, et impose donc un pilotage plus fin.

Davantage de possibilités offertes aux abonnés

Les smart grids vont entraîner le passage d'un réseau électrique « unidirectionnel » à une nouvelle forme de communication « bidirectionnelle ». Cela signifie simplement que la distribution d'électricité, du sommet vers la base, va désormais être complétée par une remontée constante d'informations de la base vers le sommet.

Cet échange instantané de données va offrir aux producteurs une bien meilleure visibilité sur la production à assurer, mais permettra aussi de solliciter les consommateurs eux-mêmes au besoin. Ainsi, certains clients, contre des tarifs plus attractifs, pourraient accepter par avance de « s'effacer » en cas de pic de consommation sur le réseau, c'est-à-dire de reporter leur propre consommation.

Même en dehors de ces situations exceptionnelles, le compteur communicant installé dans chaque habitation permettra à ses occupants de contrôler leur index de consommation en permanence via Internet, et de réaliser des économies d'énergie significatives. De simple consommateur, le client devient alors une forme de « consom'acteur » responsabilisé.

Smart grids : quelles réalisations concrètes à l'heure actuelle ?

Les réseaux intelligents ont commencé à se développer en France, mais pour l'instant de façon très localisée et à titre expérimental. Le premier smart grid englobant un quartier résidentiel entier, connu sous le nom de code « IssyGrid », a vu le jour dans les Hauts-de-Seine à Issy-les-Moulineaux.

Vidéo de présentation d'IssyGrid - Crédit : la Tribune de l'Énergie

D'autres initiatives peuvent être citées, telle Nice Grid, dans les Alpes-Maritimes, laquelle utilise le principe des réseaux intelligents pour optimiser la production et la consommation d'un quartier équipé de panneaux solaires. « Lyon Smart Community », de son côté, s'est penché sur la gestion d'un parc de véhicules électriques en lien avec des sites de production photovoltaïque.

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