ACL

Connexion

Association des Centraliens de Lyon

   Retour au dossier
Enedis
Vue 49 fois
05 février 2020

SMAP : le smart grid adapté aux zones rurales

Les réseaux électriques intelligents le sont suffisamment – intelligents donc – pour sortir des grandes villes et s’adapter aux problématiques en milieu rural. Un village comme celui des haies dans l’Agglomération de Vienne Condrieu dans le département du Nouveau Rhône, fait même office de précurseur en matière de smart grid innovant. Cet article a été rédigé en partenariat avec Laurence Lemaitre - Déléguée Générale de l'Association des Centraliens de Lyon et Maire du village qui a accueilli le projet SMAP - et Alexis Lagouardat Chargé de mission sur l'efficience de la programmation des activités chez Enedis, lui aussi engagé dans cette aventure.


De 2010 à 2014, les Centrales Villageoises, sociétés locales de citoyens, collectivités et entreprises locales en vue du développement des projets de production d’énergie renouvelable au sein des territoires, ont mis en avant la nécessité née du développement des énergies renouvelables, de renforcer le réseau électrique pour garantir une qualité d’alimentation optimale. Cela passe, en zone rurale, par la capacité d’assurer une tension stable en permanence alors que les besoins de consommation électriques sont souvent décalés par rapport à la production d’EnR.

 

Ces aménagements sur le réseau électrique représentent souvent des investissements importants susceptibles de freiner des projets EnR notamment en milieu rural. Les SMAP comme celle menée dans le villages des Haies – la première en France - ont permis de tester de nouvelles solutions pour accompagner et faciliter l’intégration des énergies renouvelables en milieu rural en assurant l’équilibre technique et économique des projets.

En 2014, le village des Haies (810 habitants) a ainsi accueilli la première centrale photovoltaïque en France avec des installations qui couvraient les toits des bâtiments aussi bien publics que privés sur près de 523m2. La puissance estimée était de 76 kWc pour une production annuelle de 85 MWh soit la consommation en électricité spécifique d'une trentaine de foyers. Pour accompagner ce projet, 10 partenaires vont créer dès décembre 2015, le premier démonstrateur réseau électrique intelligent conduit en milieu rural (SMAP).

 

L’expérimentation va durer 3 ans et remplir 3 objectifs précis :

- Optimiser l’intégration des énergies renouvelables (EnR) sur le réseau électrique, via la mise en place de technologies innovantes;

- Sensibiliser les citoyens à la maîtrise de l’énergie et aux enjeux de l’équilibre local du réseau électrique;

- Outiller les territoires et collectivités pour faciliter la mise en place de politiques énergétiques locales.

1- Des solutions innovantes

Le développement des énergies renouvelables implique de rendre la gestion du réseau basse tension plus agile et réactif aux besoins en temps réel.

Pour y parvenir, une architecture réseau a été mise en place sur le village Les Haies en s’appuyant notamment sur l’installation de 166 compteurs communicants Linky, 1 capteur haute tension, 1 transformateur régleur en charge (capable d’abaisser la tension afin que la production photovoltaïque d’électricité puisse être distribuée aux consommateurs) et 7 onduleurs pilotables à distance (qui permettent de diminuer ponctuellement la production photovoltaïque, et donc la tension locale, afin d’optimiser l’accueil d’énergies renouvelables) .

Cette architecture réseau fonctionnait comme suit :

 

  1. Les compteurs Linky mesurent la tension au niveau des producteurs et consommateurs du village
  2. La chaîne de communication mise en oeuvre pour SMAP transmet toutes les deux minutes les informations au concentrateur
  3. Un algorithme installé dans le concentrateur permet d’envoyer des ordres de régulation de tension en fonction de l’état du réseau
  4. Dans le cadre de SMAP, deux solutions permettent de réguler localement la tension :
  • Le pilotage des onduleurs photovataïques ajuste la tension au niveau des producteurs
  • Le transformateur régleur en charge contrôle la tension en sortie de poste de distribution


Parallèlement aux expérimentations réalisées sur le terrain, plusieurs solutions techniques visant au renforcement des lignes électriques ont été simulées au sein du laboratoire de recherche de Grenoble-INP en vue d’évaluer leur pertinence technico-économique respective.

 

2-Sensibiliser et impliquer les citoyens à la maîtrise de l’énergie

Un projet SMAP comme celui des Haies n’a pu être envisagé qu’avec l’engagement des citoyens désireux de devenir acteurs de l’équilibre entre consommation et production locales d’électricité.

Cette implication passe notamment par l’appropriation des principes électriques, la connaissance de leurs consommations et un attachement aux enjeux de la transition énergétique.

Pour accompagner les citoyens dans leur démarche, des formations et des ateliers pour échanger sur leurs bonnes pratiques ont permis aux habitants engagés de mieux comprendre et maîtriser leurs consommations électriques.

Parallèlement, plusieurs familles ont accepté de décaler leur consommation électrique aux heures de pic de production d’énergie solaire, grâce notamment à une application nommée « SMAP et moi » qui leur permettait de suivre en temps réel leur consommation individuelle, ainsi que la production photovoltaïque à la maille du village.

 

3- Elaborer et évaluer les scénarios énergétiques favorisant l’intégration des EnR au niveau des territoires

3000 simulations ont été réalisées pendant le projet SMAP des Haies afin d’évaluer deux scénarios énergétiques sur le réseau électrique. Des scénarios émis par Hespul et AURAEE (Agence Régionale de l’Energie et de l’Environnement Auvergne-Rhône-Alpes) et déclinable au territoire à Energie POSitive (TEPOS) composé du Parc naturel régional du Pilat et de Saint-Étienne Métropole.

Grâce à un outil Enedis, une comparaison de l’impact réseau de ces scénarios à l’horizon 2050 a pu être menée, permettant d’introduire et d’évaluer les bénéfices de solutions techniques pour l’intégration des énergies renouvelables.

Deux scenarios de consommation

Le scénario « haut » s’appuie sur les hypothèses du scenario national « Négawatt » (2011) qui ambitionne une baisse importante des consommations d’énergie, accompagnée de l’amélioration des rendements et la priorité donnée à la biomasse concernant le chauffage. Ces hypothèses sont ensuite comparées avec les statistiques locales, en se focalisant sur le secteur résidentiel qui représente 75% des consommations d’énergie.

Sur Les Haies ce scénario conduit ainsi à une baisse de 40% des consommations électriques résidentielles, du fait du transfert des systèmes de chauffage et d’eau chaude sur la biomasse ou sur des équipements électriques plus performants.

Le second scénario, moins ambitieux que le scénario « Négawatt » se base sur les tendances constatées ces dernières année. Il prévoit une hausse « maîtrisée » des consommations électriques de 20%.

Des scénarios de production

Le gisement photovoltaïque est évalué pour Les Haies à 5 Mwc (Mégawatt-crête ; l’unité de mesure utilisée pour caractériser la puissance maximale d’un panneau photovoltaïque atteinte dans des conditions standard d’ensoleillement et de température).

En fonction du scénario étudié, sur Les Haies, la part de gisement mobilisée varie entre 16% et 37% soit entre 34% et 125% des consommations électriques du village en 2050.

Retrouvez le projet SMAP en vidéo : intégrer les énergies renouvelables dans les réseaux électriques ruraux

 

Auteur

Articles du dossier

Commentaires

Commentaires

Vous devez être connecté pour laisser un commentaire. Connectez-vous.



Ajoutez un message personnel