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Les smart grids, des réseaux intelligents pour optimiser demande et production d’électricité

Un smart grid a pour principal objectif de pouvoir adapter en permanence, et de façon automatique, la production d’électricité à la demande. Littéralement, ce terme se traduit depuis l’anglais par réseau intelligent. 

La demande d’électricité des consommateurs, qu’ils soient particuliers ou professionnels, n’est pas linéaire dans le temps. Elle dépend de plusieurs facteurs : ainsi, au sein même d’une journée, la consommation varie énormément en fonction des heures.

La mise en place et le déploiement des smart grids s’accompagne de certaines interrogations : comment cela est-il possible d’un point de vue technique ? Concrètement, comment le smart grid s’intègre-t-il dans la vie des particuliers ? Comment permet-elle de faire des économies d’énergie

Smart grid (réseau intelligent en français) et smart city

Les smart grids ne constituent pas une initiative isolée. Au contraire, ils font partie intégrante d’un concept appelé smart city, ou ville intelligente

L’objectif d’une smart city est d’avoir recours aux nouvelles technologies de l’information et de la communication (NTIC) pour améliorer l’ensemble de ses services et optimiser les coûts associés.

Les smart grids ont donc été conçus grâce aux NTIC et ils constituent le futur (et déjà le présent) des réseaux électriques. Ils reposent sur le principe de synchroniser en temps réel la production et la distribution d’électricité avec la consommation réelle des habitants de la smart city.

Dans ce système, les données ne circulent pas uniquement à sens unique : la transmission s’accomplit dans les deux sens de façon dynamique. De manière concrète, les chiffres de consommation des particuliers sont transmis au réseau de distribution qui, à son tour, leur communique des informations. 

Informations collectées, fiables et sécurisées

Un smart grid collecte des informations à tous les niveaux du processus, qu’il s’agisse de la production, la distribution ou encore la consommation d’électricité. À titre d’exemple, nous savons que la production d’énergie renouvelable est soumise à d’importantes variations, que l’être humain ne peut pas maîtriser car elle est soumise à certaines conditions météorologiques. Disposer de données sur la production d’énergie éolienne permet d’optimiser la distribution, d’une part, mais également de disposer de suffisamment de data pour pouvoir se projeter sur les conditions de production futures.

En ce qui concerne la distribution, un smart grid s’avère également primordial, car il agit en faveur de la sécurité et la fiabilité du réseau. En effet, grâce aux capteurs disséminés, une panne ou une simple déficience est détectée de façon instantanée, ce qui permet une réaction plus rapide pour identifier le problème et trouver la solution appropriée.

Les défis auxquels répondent les réseaux intelligents

Grâce à leurs spécificités, les smart grids sont en mesure d’apporter des réponses aux grands enjeux du moment

  • Ils peuvent agir en faveur de la mobilité électrique
  • Ils doivent permettre de mieux consommer de l’électricité.
  • Ils facilitent l’apport dans le réseau des énergies renouvelables intermittentes.
  • L’exploitation du réseau, grâce aux nombreuses données recueillies, est optimisée en fonction du contexte. Pour le consommateur, cela signifie une qualité de service supérieure.

Smart grids et Enedis

En France, dans 95% des cas, la gestion du réseau d’électricité est le rôle d’Enedis. Cette entreprise de service public gère l’exploitation, la modernisation et les pannes susceptibles d’intervenir. Elle est donc particulièrement concernée par les smart grids :

  • Grâce à des capteurs placés tout au long du réseau électrique, des immenses quantités de données sont collectées.
  • L’ensemble du réseau, et notamment les flux d’énergie entrants et sortants, est analysé en temps réel.
  • Le gestionnaire de réseau est capable de localiser et d’identifier un souci, pour rectifier le tir rapidement à distance.
  • Les données recueillies permettent de réaliser des projections sur les productions locales d’énergies renouvelables.
  • De nouveaux services sont mis en place pour maîtriser et optimiser la production et la consommation d’électricité.

Les smart grids accompagnent la transition énergétique

Le paysage énergétique français se transforme peu à peu. Les facteurs qui ont impulsé cette nouvelle ère sont l’ouverture du marché de l’électricité, l’entrée du numérique dans les usages et la transition énergétique.

Auparavant, le réseau d’électricité était centralisé et unidirectionnel, dans le sens où tout allait de la production vers le consommateur. Aujourd’hui, on peut parler d’une gestion répartie et bidirectionnelle.

L’autre élément à prendre en compte est constitué par l’obligation de la France de se conforter aux directives européennes en ce qui concerne la sobriété énergétique, la part croissante des énergies renouvelables dans le mix énergétique et la décarbonisation. Ainsi, d’ici 2030, il faudra

  • Qu’il y ait 32% d’énergies renouvelables dans la consommation de l’Union Européenne.
  • Baisser de 40% les émissions de gaz à effet de serre par rapport au niveau constaté en 1990.
  • Faire progresser de 32,5% au minimum l’efficacité énergétique. 
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Un pilotage du réseau devenu indispensable

Cette politique ambitieuse, associée à des objectifs élevés, a des conséquences quant à la gestion de notre réseau d’électricité, que ce soit au niveau de sa conception ou de son pilotage. Il faut également composer avec de nouveaux usages, comme les véhicules électriques ou l’autoconsommation… sans parler du fait que le recours à la climatisation ou au chauffage électrique est en forte expansion. 

Tous ces éléments rendent indispensables le pilotage du réseau d’électricité, car : 

  • La demande est soumise à de très fortes variations en fonction des saisons ou même des créneaux horaires durant une journée.
  • La production d’électricité est de plus en plus dépendante des énergies renouvelables dont la production est soumise à certains aléas.
  • La production est désormais décentralisée au travers des différents sites de production. Il faut donc injecter de l’énergie sur un réseau qui, au départ, devait simplement la transporter à partir d’un point précis et non la collecter.

Le compteur Linky, exemple de l'efficacité des smart grids

Pour un particulier, l’apparition des smart grids se matérialise essentiellement à son domicile, avec l’utilisation d’objets intelligents et connectés. Le compteur Linky, qui a commencé à s’implanter à grande échelle en 2016, est désormais présent dans plus de 36 millions de foyers en France (2)

De manière schématique, il existe une liaison entre les capteurs installés au domicile des particuliers, qui permettent la collecte des données, et un concentrateur, installé non loin de là. Par l’intermédiaire d’un réseau de téléphonie, toutes les données, après avoir été codées au format numérique, sont transmises au gestionnaire de réseau, le plus souvent Enedis. 

Un outil pratique

Le fait d’avoir un compteur intelligent et communicant est bénéfique à plus d’un titre. Avant toute chose, le Linky est pratique, dans la mesure où les relevés se font de façon automatique : il n’y a plus besoin de les transmettre ou de se rendre disponible le jour de la venue d’un technicien. Les chiffres de la consommation sont automatiquement transmis au gestionnaire de réseau puis au fournisseur d’électricité choisi par le particulier.

Dans le même ordre d’idée, la mise en service de ce type de compteur se fait à distance, ce qui induit un délai d’attente plus réduit, qui passe de cinq à un seul jour ouvré.

Une consommation maîtrisée

Le grand avantage du Linky est qu’il permet de contrôler beaucoup plus facilement sa consommation. Cela peut se faire via son espace client sur le site internet d’Enedis ou par l’intermédiaire d’une application dédiée sur son smartphone. Voici notamment ce qu’il est possible de faire : 

  • Être certain que la puissance de compteur souscrite est la bonne. En analysant son suivi de consommation, le client peut connaître la puissance maximale atteinte quotidiennement. Il peut ainsi réduire sa puissance de compteur si elle est manifestement trop élevée, ou augmenter sa puissance de compteur pour éviter les surcharges.
  • Suivre l’évolution de sa consommation, selon diverses échelles de temps (quotidienne, mensuelle, trimestrielle, annuelle…) et déterminer quels éléments sont les plus énergivores dans le logement.
  • Comparer sa propre consommation avec celle de foyers a priori similaires. Des écarts significatifs peuvent ainsi amener le client à effectuer des travaux de rénovation ou de remplacement d’électroménager vétuste. 

Les smart grids et la CRE

Depuis sa création en 2000, la Commission de régulation de l’énergie assure le bon fonctionnement des marchés de l’énergie en France, dont celui de l’électricité. Elle est donc particulièrement impliquée dans le développement des smart grids. Elle veille notamment à ce que l’implantation de ces réseaux se fasse au bénéfice des consommateurs et en respectant les solidarités territoriales. 

Dès 2014, la CRE a formulé des recommandations qui ont abouti au déploiement des smart grids. En 2011, la Commission a créé un site internet collaboratif entièrement dévolu aux smart grids, qui constitue aujourd’hui une mine d’informations en la matière, qui permet aux consommateurs de mieux appréhender et comprendre ces réseaux. Le site donne également la parole aux différents acteurs des smart grids et analyse les différentes expérimentations menées sur le sol français.

Questions fréquemment posées

Qu'est-ce qu'un smart grid et quel est son intérêt ?

Les smart grids reposent sur le principe de synchroniser en temps réel la production et la distribution d’électricité avec la consommation réelle des particuliers.
Dans ce système, les données ne circulent pas uniquement à sens unique : la transmission s’accomplit dans les deux sens de façon dynamique. De manière concrète, les chiffres de consommation des particuliers sont transmis au réseau de distribution qui, à son tour, leur communique des informations. 

Qu'est-ce qu'une ville smart grid ?

Les smart grids ne constituent pas une initiative isolée. Au contraire, ils font partie intégrante d’un concept appelé smart city, ou ville intelligente. L’objectif d’une smart city est d’avoir recours aux nouvelles technologies de l’information et de la communication (NTIC) pour améliorer l’ensemble de ses services et optimiser les coûts associés. Avoir recours aux réseaux intelligents fait naturellement partie du pré-requis pour une smart city.

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Comment marche ou fonctionne le smart grid ?

Un smart grid collecte des informations à tous les niveaux du processus, qu’il s’agisse de la production, la distribution ou encore la consommation d’électricité. Ainsi, disposer par exemple de données sur la production d’énergie éolienne permet d’optimiser la distribution, d’une part, mais également de disposer de suffisamment de data pour pouvoir se projeter sur les conditions de production futures.

En ce qui concerne la distribution, un smart grid s’avère également primordial, car il agit en faveur de la sécurité et la fiabilité du réseau. En effet, grâce aux capteurs disséminés, une panne ou une simple déficience est détectée de façon instantanée, ce qui permet une réaction plus rapide pour identifier le problème et trouver la solution appropriée.

Pourquoi utiliser un smart grid ?

Pour un particulier, l’apparition des réseaux intelligents se matérialise essentiellement à son domicile, avec l’utilisation d’objets intelligents et connectés. Le compteur intelligent et communicant Linky en est l’illustration parfaite.

Au-delà de son aspect pratique (le relevé du compteur n’est plus nécessaire), il permet au particulier de contrôler beaucoup plus facilement sa consommation, et donc de la maîtriser. Cela peut se faire via son espace client sur le site internet d’Enedis ou par l’intermédiaire d’une application dédiée sur son smartphone. 

Comment traduire smart grid ?

Un smart grid, littéralement, se traduit depuis l’anglais par réseau intelligent. L’objectif de la distribution électrique intelligente est de pouvoir adapter en permanence, et de façon automatique, la production à la demande.

Sources

(1) https://bilan-electrique-2020.rte-france.com/

(2) https://actu.fr/societe/compteurs-linky-les-francais-qui-refusent-l-installation-devront-payer-des-janvier-2023

 

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