Comment répondre à l'urgence énergétique ? En rendant les réseaux électriques intelligents

En dotant les réseaux de capteurs communicants, d'automatismes et de superviseurs, les smart grids (réseaux électriques intelligents) visent à la fois à développer les énergies renouvelables, à maîtriser les consommations et à développer de nouveaux usages, comme le véhicule électrique. Le tout d'ici à 2020...

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L'expérimentation d'Issy Grid à Issy-les-Moulineaux (92) porte sur 160000m2 de bureaux, 10000 employés et 1800 logements, soit 5000 habitants. / BOUYGUES IMMOBILIER
L'expérimentation d'Issy Grid à Issy-les-Moulineaux (92) porte sur 160000m2 de bureaux, 10000 employés et 1800 logements, soit 5000 habitants. / BOUYGUES IMMOBILIER

Le temps presse ! D'ici à 2030, les besoins mondiaux en énergie devraient croître de 50%, selon l'Agence internationale de l'énergie (AIE). En outre, les États membres de l'Union européenne devront diminuer leurs émissions de gaz à effet de serre (GES) de 20 %, améliorer leur efficacité énergétique de 20 % et augmenter de 20 % la proportion des énergies renouvelables (EnR) dans leur mix énergétique d'ici à 2020. Pour les électriciens, ce défi baptisé « 20-20-20 » sera d'autant plus dur à tenir que la production des énergies renouvelables (photovoltaïque, éolienne, hydrolienne, etc.) est naturellement soumise aux caprices de la météo - ce qui la rend difficilement prévisible.

Autre difficulté : le réseau électrique devra accueillir les bornes de recharge pour les 2 millions de véhicules électriques attendus en France à l'horizon 2020. Pour répondre à toutes ces contraintes, les opérateurs électriques devront moderniser le réseau de distribution basse et moyenne tensions qui dessert les particuliers et les professionnels. « Or ce réseau n'a pas été conçu pour cela », remarque Patrice Mallet, responsable Smart Grids chez Accenture France.

Capteurs, automatismes de contrôle-commande, compteurs électroniques, analyse des données massives (big data), superviseurs de systèmes complexes appelés Scada (Supervisory Control and Data Acquisition, « télésurveillance des automatismes et acquisition de données »), communication temps réel... les réseaux basse tension, notamment en France celui d'ERDF (Électricité réseau distribution France, 1,3 million de kilomètres de lignes électriques, 95 % du territoire), réclament désormais leur informatique industrielle. Comme dans une usine.

Vers des tarifs d'électricité fluctuants

On parle alors de smart grids ou de « réseaux électriques intelligents ». Leur mission ? Délivrer une quantité d'électricité suffisante à chacun, au meilleur prix, quel que soit le moment de la journée et de l'année... sachant que les tarifs fixes du kWh sont appelés à disparaître au profit d'un système de prix fluctuant en permanence en fonction de l'offre et de la demande.

« Les smart grids s'appliquent déjà aux réseaux de haute et très haute tensions qui sont, pour l'essentiel, très bien équipés en automatismes pour contrôler les équipements primaires - disjoncteurs et transformateurs. Mais ils vont surtout s'appliquer aux réseaux de moyenne et basse tensions qui vont connaître une nouvelle vague d'investissement. Il faudra en effet d'autant plus les automatiser qu'ils seront soumis aux EnR », analyse Laurent Schmitt, vice-président Innovation et Stratégie Alstom Grid, la division Smart Grids d'Alstom qui génère déjà près de 4milliards d'euros de chiffre d'affaires. « Les nouveaux smart grids devront intégrer non seulement la production décentralisée des EnR intermittentes, mais aussi les EnR de masse, comme l'éolien offshore », souligne-t-il.

À cela s'ajoutent des missions telles qu'améliorer l'efficacité énergétique en minimisant les pertes dans l'écoulement du réseau. Et de maintenir un bon niveau de résilience malgré les incidents climatiques. « Les systèmes d'information des réseaux électriques vont hériter des standards technologiques ouverts d'Internet. Les smart grids seront comme une sorte de gigantesque intranet, la Toile de l'électricité », prophétise Olivier Seznec, directeur de la stratégie technologique pour Cisco France.

« La démarche des smart grids s'étend à présent aux réseaux de gaz et d'eau », décrit Géraldine Trapp, commissaire générale du congrès Smart Grids 2013, dont la troisième édition aura lieu du 4 au 6 juin à Paris. On parle ainsi de Smart Pipe pour le gaz. D'ailleurs, GRDF (Gaz réseau distribution de France), qui exploite un réseau de 193340 km desservant plus de 9000 communes, a lancé le projet Gazpar, un compteur communicant pour la télé-relève dédiée au gaz. Lequel devrait, à terme, remplacer les 11 millions de compteurs analogiques installés. On parle également de Smart Water pour la télé-relève des compteurs d'eau. « Ces compteurs communicants visent notamment à détecter les fuites d'eau dans le réseau », reprend Géraldine Trapp.

Un marché mondial annuel de 77 milliards d'euros

Reste que, pour l'heure, les smart grids électriques tirent le secteur vers le haut. Selon une étude de novembre 2012 d'Items International, ils devraient générer un marché mondial estimé à 100 milliards de dollars par an (environ 77 milliards d'euros) dès 2020. Parmi les acteurs opérant en France, les fournisseurs d'énergie sont évidemment sur les rangs.

Outre RTE et ERDF, on trouve Bouygues Énergies et Services, Veolia-Dalkia ou encore Cofely Ineo-GDF Suez qui s'implique à Toulouse dans un projet de stockage d'énergie avancé reposant sur un volant d'inertie et sur des batteries. Suivent les grands équipementiers électriques et fournisseurs d'automatismes industriels avec, entre autres, ABB, Alstom Grid, Emerson, GE, Hager, Iskraemeco, Itron, Landis & Gyr, Legrand, Rockwell Automation, Schneider Electric, Siemens, etc.

Les fondeurs de silicium comme Inside Secure ou STMicroelectronics ne sont pas en reste. Ainsi que les équipementiers des télécommunications comme Alcatel-Lucent, Cisco, Ciena ou Ericsson. À cet égard, Ericsson a fourni la plateforme d'Acea, à Rome, qui collecte et met en forme les données provenant de 1,7 million de compteurs électriques intelligents depuis six ans. De même Sagemcom Energy & Telecom a commercialisé plus de 2 millions de compteurs intelligents en Europe en 2012. « En Allemagne, nous avions 90 % du marché des MUC [Multi Utilities Controller : passerelles de comptage pour la télé-relève d'eau, gaz et électricité, ndlr] », confie Éric Rieul, DG délégué de Sagemcom Energy & Telecom (1,3 milliard d'euros de chiffre d'affaires, 4"600 salariés). « Les déploiements ont été gelés en raison d'une nouvelle réglementation sur la protection des données informatiques personnelles. »

Enfin, citons les géants de l'informatique et des télécoms tels que Accenture, Bouygues Telecom, Capgemini, IBM, Microsoft, Orange, SFR ou Steria. Sans oublier les géants de la construction : ETDE et Bouygues Immobilier qui bâtit des bâtiments à énergie positive. Outre les très nombreuses expérimentations, il faut mentionner l'initiative SmartGrids France qui regroupe 2"500 partenaires dans neuf pôles de compétitivité spécialisés dans l'énergie et les technologies de l'information et de la communication.

Une chose est sûre : aucun acteur ne peut aborder ce marché seul. Et de formidables alliances vont se constituer à la faveur de projets d'expérimentation.

Grid4EU : 6 projets, 6 pays, 6 distributeurs

« À l'échelle européenne, le projet Finseny qui, démarré en 2011, rassemble une trentaine d'acteurs, dont Siemens et Orange, traite particulièrement de l'apport des TIC dans les réseaux. Aujourd'hui, les spécifications sont définies et des discussions sont en cours avec les opérateurs électriques pour passer à l'étape des pilotes », précise Régis Hourdouillie, directeur Smart Grid chez Ericsson. Dans le sillage du 7e Programme cadre de recherche de la Commission européenne, le projet Grid4EU se décline en six projets dans six pays et implique six distributeurs (ERDF, Enel Distribuzione, Iberdrola, CEZ Distribuce, Vattenfall Eldistribution et RWE) qui, à eux seuls, représentent la moitié des foyers européens.

« Financé à hauteur de 54 millions d'euros, dont 25 millions proviennent de la Commission, Grid4EU et ses 27 partenaires explorent l'insertion du photovoltaïque résidentiel, le stockage sur batterie, l'îlotage [séparation du microréseau d'un quartier par rapport au réseau régional ou national], l'agrégation des données de consommation et de production locales, détaille Patrice Mallet. Le programme étudie également l'impact du véhicule électrique sur les réseaux, le Demand Response, à savoir l'effacement ou l'activation de la consommation de certains appareils électriques à certains moments clé... Il y a aussi beaucoup d'études sur le comportement des consommateurs. »

Investir davantage dans les systèmes de production locale d'énergie

Pour s'y préparer, une quarantaine de projets sont menés en France avec le soutien actif des collectivités territoriales et locales. Comme Cannes, Issy-les-Moulineaux, Lyon ou encore Nice. Pas étonnant, car le Plan climat national et les Plans climat énergie territoriaux leur confèrent une véritable responsabilité en matière d'énergie. Ce qui les amène à investir dans des systèmes de production locale d'énergie (panneaux solaires sur le toit des bâtiments publics, production d'électricité à partir du traitement des déchets). « Nous sommes engagés avec des collectivités dans une quinzaine de projets qui portent sur l'intégration d'énergies renouvelables dans le réseau ou sur l'optimisation énergétique à l'échelle d'un quartier », indique le représentant d'ERDF. L'opérateur a d'ailleurs prévu de consacrer 28 millions au démonstrateur Nice Grid qui vise à créer un quartier solaire intelligent où résident 1500 habitants et professionnels.

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Commentaires 31
à écrit le 09/06/2013 à 23:16
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Il n'y a pas urgence énergétique! Il y a un besoin de la part des états, de l'état, et des sociétés de production et d'investissement dans l'énergie, de faire MONTER les prix de l"énergie avant de faire réduire les consommations, pour ne pas faire r...

à écrit le 09/06/2013 à 11:12
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Tout cela est de la poudre au yeux c'est comme rendre, soi disant, les automobiles plus intelligent en les bourrant de puce informatique ce qui les transforme en ordinateur a roulette!

à écrit le 08/06/2013 à 17:47
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Sujet pertinent mais en grande partie orienté. Les grands acteurs ont peur pour leurs monopoles et tentent de vendre des solutions contraintes. Elles seraient imposées à l'utilisateur final, qui n'en a pas besoin, par des intermédiaires (société immo...

le 09/06/2013 à 1:21
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Vous avez raison. On est une fois de plus dans l'économie de la rente forcée au profit du capitalisme (?) de connivence. Mais au delà se profile aussi un régime d'exception de plus en plus contraignant. Ainsi au R-U qui a quelque avance en la matière...

le 10/06/2013 à 2:48
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Corso quand vous parlez de la solution des algues pour les bâtiments vous pensez aux mûrs d'algues en façade par exemple ? Cà n'est pas applicable partout loin s'en faut et pose quelques problèmes dans plusieurs cas (climat, luminosité, durée de vie ...

à écrit le 08/06/2013 à 17:32
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En construisant des centrales nucléaires et en recherchant du gaz de schiste.

le 10/06/2013 à 2:33
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Trop cher, trop contraignant et trop risqué les centrales. Pas assez rentable, polluant, limité et trop risqué le gaz de schiste.

à écrit le 08/06/2013 à 16:43
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Avant de rendre le réseau intelligent, il faudrait déjà que la situation permette un changement et des initiatives. Or en France on en est encore à la monoculture du nucléaire épandu avec un seul acteur étatisé. Un marché en réelle concurrence avec d...

le 10/06/2013 à 12:14
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Une grande partie des villes en question surproduisent par rapport à leur besoin propre, en plus leurs parcs de petites tailles alimentent des lignes 20 kV. Du coup encore plus d'électricité se perd en parcourant de grande distances jusqu'à l'endroit...

à écrit le 08/06/2013 à 4:31
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Sachant que la crise de l'énergie a déjà commencé. La seule façon est d'augmenter les taxes (j'ai dit les taxes pas le prix HT, il ne s'agit pas d'engraisser les actionnaires ni les employés d'ailleurs de EDF et GDF/SUEZ). Le résultat sera que le con...

le 08/06/2013 à 12:45
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Il faut sans doute augmenter un peu et régulièrement d'un côté le prix de l'énergie mais aussi aider un peu et intelligemment de l'autre et surtout informer (à la télé et dans les médias en particulier et sérieusement) des hausses inéluctables à veni...

le 10/06/2013 à 12:23
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Et puis les commentaires de 25 lignes qui parlent de solutions optimisées sans en citer explicitement aucune, ça n'aide pas non plus. Seule référence explicite, les produits électroménagers, où on peut effectivement économiser 10? par an contre une é...

le 13/06/2013 à 19:48
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@jmdesp: Pas assez de place disponible? Même la petit Suisse dispose de 200 km2 de toits correctement orientés et utilisables pour la production photovoltaïque, soit de quoi produire 50% de sa consommation électrique actuelle. Sans compter les façade...

à écrit le 08/06/2013 à 1:19
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Etonnant que la Tribune se fasse le relais publicitaire du spam du site "crise majeure" qui vient vendre ses livres et ses solutions fort chères, prétendant la fin de monde et l'énergie soit disant perpétuelle, avec pour seuls éléments et objectifs d...

à écrit le 07/06/2013 à 23:59
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L'énergie à satiété, sans centrales thermiques ni réseaux électrifiés inutiles, une révolution technologique déjà opérationnelle mais dont on se servira mensongèrement d'ici peu comme l'ultime solution pour l'environnement et le progrès futur de l'h...

le 08/06/2013 à 1:07
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Ce serait mieux de demander aux pigeons qui ont acheté son "pot de peinture" à 5000 euros (et bientôt 20.000 euros lol !!!) s'ils ont pu produire une quelconque énergie !!! ... sans parler "d'aller sur la lune plus vite qu'à la vitesse de la lumière"...

à écrit le 07/06/2013 à 21:05
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Ces réseaux électrifiés sont le comble de l'inintelligence ; Mais un projet mondial de solution énergétique non polluante et illimitée se profile : Toutes ces centrales nucléaires, celles à charbon (Allemagne).... tous ces poteaux, ces câbles inutil...

le 08/06/2013 à 0:13
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Vous le produisez avec quelle énergie votre plasma ??? ;o))) ... Les smart-grids ne sont pas le "comble de l'inintelligence" par rapport à la gabegie actuelle de l'utilisation d'électricité, ils apportent une nette optimisation de cette dernière don...

à écrit le 07/06/2013 à 20:48
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En langage commun,ça signifie :plus de lignes électriques haute tension .On est loin des fantasmes des écolos qui voulaient produire l'énergie dans leur jardin ; C'est la rançon des énergies intermitentes telles l'éolien et le solaire .Mais on économ...

le 07/06/2013 à 23:49
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Non, comme le souligne l'article les smart-grids concernent désormais plus les réseaux moyenne et basse tension et les énergies renouvelables. Ce n'est pas incompatible du tout avec la production et consommation d'énergie locale, au contraire. Il vau...

le 08/06/2013 à 9:37
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En Allemagne où, la production électrique éolienne est concentrée dans le Nord très favorable au vent ,on est en train de construire des milliers de kms de ligne HT pour transporter l'électricité vers le sud . Par contre pour produire de l'eau chaud...

le 08/06/2013 à 12:14
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L'industrie du photovoltaïque (Yingli, Sharp, Suntech, Sunpower etc) ou éolien (Vestas, Suzlon, Alstom, Nordex etc) n'est pas un lobby "écolo", juste un lobby industriel (Alstom est impliqué dans différentes énergies). Il n'y a pas de lobby écolo à p...

le 08/06/2013 à 18:09
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Il faut éviter de tout mélanger en voulant penser une solution globale qui n'existe pas. Notre filière nucléaire fonctionne et est exportable mais son usage n'est pas adapté à toutes les situations. Les algues sont idéales pour l'énergie des batiment...

le 10/06/2013 à 2:09
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Assez d'accord avec Corso mais c'est le prix et le fait que la plupart des particuliers et entreprises peuvent produire et déjà même stocker leur énergie qui va changer la donne dans de nombreux cas, c'est vraiment une tendance de fond que l'on obser...

le 10/06/2013 à 12:28
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L'Allemagne n'est pas particulièrement une exception, l'Angleterre est en train de faire la même chose avec les éolienne en Écosse, très loin des principaux centres industrielle. De même en France si on regarde la répartition des éolienne, c'est pas ...

à écrit le 07/06/2013 à 16:59
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comment mieux nous controler.. ! et nous seriner. !

le 24/08/2016 à 8:18
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les grandes multinationale ne paient que tres peu d impots ILS OPTIMISENT !!!!!soit par des artifices fiscaux ou comptables autorises depuis des lustre soit par des domiciliations dans des pays tresaccueillants l urgence serait de proceder A UNE ...

à écrit le 07/06/2013 à 16:40
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Il faudra aussi que les usagers soient intelligents, pas seulement les compteurs !

le 07/06/2013 à 17:58
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Un compteur intelligent pour le moment ça n'existe pas. En revanche il y a des compteurs programmés ou commandés à distance par EDF.

le 07/06/2013 à 18:03
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Je vois pas ce que la remarque sur les usagers apporte.. surtout que je connais un retraité d'EDF qui chauffe son camping car stocké en exterieur durant l'hivers pour que celui ci ne prenne pas l'humidité, faut t'il lui installé un Smart compteur ?

le 09/06/2013 à 14:06
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Afin de prendre de la hauteur par rapport au débat dans cette période de crise ne faudrait il pas regarder les moyens d'utiliser les infrastructures existantes pour mieux gérer l'énergie et faire de grandes économie de travaux d?infrastructures ? Je...

le 10/06/2013 à 1:53
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Merci à Foxy Smart pour cette très intéressante et concrète contribution, Bravo !

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