L'œil sur...

Vous avez dit "smart grid" ?

Smart grid signifie littéralement "réseau intelligent". Cette notion s’inscrit dans un contexte de modernisation du système électrique. Alors que les besoins électriques augmentent, la solution d’un remplacement ou d’un renforcement massif des réseaux ne semble pas pérenne. Il semble désormais nécessaire d’optimiser les réseaux électriques grâce aux technologies numériques.


Reliant des producteurs et des consommateurs, le réseau électrique se doit d’équilibrer à tout instant l’offre et la demande d’électricité, tout en fournissant un approvisionnement sûr et durable. Face à l’augmentation des besoins en électricité (climatisation, pompe à chaleur, voiture électrique), à l’apparition de nouvelles sources d’énergies propres et décentralisées mais intermittentes et fluctuantes (biomasse, solaire, éolien, hydraulique), le réseau doit se doter d’intelligence pour optimiser la consommation, la distribution et la production que ce soit au niveau local ou au niveau global.

 

Pour cela, le réseau électrique intègre désormais les nouvelles technologies numériques de l’information et de la communication. Chaque partie du réseau, du petit au gros, producteur, consommateur, distributeur, devient un objet communicant et interactif. En s’échangeant des données, il devient possible de développer des stratégies pour adapter l’offre et la demande en temps-réel.

Une nouvelle filière se développe donc autour du smart grid nécessitant des compétences très variées : les plus évidentes sont les compétences énergétiques et électrotechniques bien sûr, informatiques et numériques ou encore environnementales mais il en est d’autres plus surprenantes comme les compétences en psychologie pour analyser les usages et l’acceptabilité de ces nouveaux dispositifs.


L’architecture du système électrique intelligent

Elle se compose de 3 niveaux :

  • le niveau physique, composé de lignes, de transformateurs, etc. pour acheminer et orienter l’énergie,
  • l’architecture de communication (fibre optique, GPRS, CPL…) pour communiquer et collecter les données
  • le niveau des applications et des services (dépannage à distance, gestion locale de la demande d’électricité…).


Instrumenter le réseau

Actuellement, seul le réseau de transport est instrumenté afin d’en assurer la sûreté de fonctionnement. Le réseau de distribution n’est que faiblement doté de capteurs, en raison du grand nombre d’ouvrages, mais l’insertion sur ce type de réseau de nouvelles sources d’électricité rend indispensable leur instrumentation. Au plus proche de la consommation, les compteurs intelligents rendront compte en temps réel et de manière précise des flux d'énergie échangés.


Le consommateur devient acteur

Actuellement, l’équilibre offre-demande est assuré en prévoyant la consommation électrique sur la base des données historiques et météorologiques et en ajustant en permanence la production. Le levier d’ajustement repose seulement sur la production. Les smart grids, et en particulier les compteurs intelligents, en informant les consommateurs, leur permettent de devenir acteurs de la maîtrise de l’énergie, par l’effacement diffus par exemple. On parle désormais de consomm’acteur.


D’une gestion centralisée à la gestion locale

Autrefois, la production était pilotée de manière centralisée au niveau national, les sources d’énergie étant de grosses centrales. Désormais, avec les productions décentralisées, qui vont se greffer au niveau du réseau de distribution et non plus au niveau du réseau de transport, la répartition de l’électricité doit être gérée d’abord au niveau local et ensuite au niveau national.


De nouveaux moyens de stockage

Le stockage de l’énergie répond au besoin de régulation de la production intermittente et décentralisée et participe à l’autonomisation des systèmes isolés ou non. De nombreux moyens de stockage émergent : de la "step" (station de transfert d’énergie par pompage) dont certaines installations font leur preuve depuis plus de 40 ans, à des technologies plus modernes comme les volants d’inertie, en passant par le stockage d’air comprimé, les études concernant ces procédés se multiplient.


Du réseau électrique au réseau énergétique

Le concept de smart grid s’étend aux réseaux d’énergie intelligents, mixant le réseau électrique, de gaz, de chaleur ainsi que le stockage associé à chacune de ces techniques.

 

Stéphanie Lescarret, mai 2014

 

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