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Michael Schwarzenberger de Pixabay
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05 février 2020

Smart grid : vers le réseau 3.0

Percée des énergies renouvelables décentralisées, émergence du véhicule électrique, nouveaux usages de l’électricité, autoconsommation individuelle et collective… Le secteur de l’énergie connaît aujourd’hui de profondes mutations, auxquelles le réseau de distribution d’électricité est appelé à contribuer grâce à la mise en œuvre des smart grids. Article piloté par David Bornstain, Chef de mission - Projets Smart Grids chez Enedis.


Dès 2012, alors que le terme smart grids commençait tout juste à émerger, Enedis a engagé de nombreuses expérimentations de réseaux intelligents, à travers la France et, au-delà, en Europe et même en Asie. Avec un double objectif : tester, en conditions réelles, non seulement la faisabilité technique de nouvelles solutions d’exploitation du réseau, basées sur les nouvelles technologies de la communication et sur les nombreux flux de données qu’elles génèrent, mais aussi tester la viabilité économique à long terme de ces solutions, avant d’opter pour leur industrialisation. En ayant toujours en ligne de mire l’optimum économique au service de l’intérêt général, conformément à la mission de service public d’Enedis.

 

Tester les modèles de demain

 

Grâce à plus de 20 projets pilotes menés depuis maintenant plus de sept ans, Enedis dispose aujourd’hui de concepts et techniques validés, sur une grande variété de solutions ou « cas d’usages ». Certains sont déjà industrialisés ; d’autres sont en instance de généralisation sur le réseau exploité par Enedis. Certaines ont finalement été écartées car le coût de leur industrialisation à grande échelle serait incompatible avec la performance globale du réseau au service des clients et des collectivités.

Les cas d’usages testés dans le cadre des démonstrateurs smart grids peuvent se répartir dans trois grandes familles :

  • Les solutions au service de l’efficacité et l’optimisation énergétiques des territoires, basées notamment sur la donnée énergétique et le big data.
  • Les solutions au service de la transition énergétique, plus particulièrement pour l’intégration accélérée des énergies renouvelables intermittentes sur le réseau
  • Les solutions dites « réseau 3.0 », basée sur des capteurs de données, de la modélisation et de l’intelligence artificielle, pour maximiser la réactivité du réseau de distribution au service de la qualité de fourniture (baisse du temps de coupure, anticipation des incidents).

A Lille, l’Université Catholique se dote d’un toit solaire dans le cadre d’une opération d’autoconsommation


Accélérer la percée des énergies renouvelables>

Le démonstrateur Smart Grid Vendée, mené en partenariat avec le SyDEV (Syndicat des énergies vendéennes) entre 2013 et 2018 a ainsi permis à Enedis de réaliser de véritables percées industrielles dans la gestion de l’impact, sur le réseau de distribution, des énergies renouvelables intermittentes, à l’échelle d’une collectivité entière. En développant pour Smart Grid Vendée tout un ensemble de systèmes d’information de gestion prévisionnelle dédiés (fonctions de prévisions et de simulations), Enedis s’est doté d’un outil capable d’optimiser la planification des travaux sur le réseau public de distribution de façon à limiter au maximum leur impact sur les volumes d’électricité renouvelable qu’il est possible d’y injecter sur le réseau. Une contribution majeure à la transition énergétique locale, en cours d’industrialisation à l’échelle nationale depuis 2016.

Smart Grid Vendée a également permis d’expérimenter de nouvelles offres de raccordement expérimentales pour les producteurs d’énergies renouvelables, en les raccordant, sans extension de réseau, sur une ligne existante, en échange de limitations temporaires de production grâce à des outils de communication temps réel entre les éoliennes et les agences de conduite du réseau. Un gain de temps et d’argent significatif pour la collectivité et pour le producteur, qui permettrait d’accélérer les rythmes de déploiements d’énergies renouvelables.

 

Le big data au service des territoires

Parmi les services basés sur la donnée qu’Enedis a pu industrialiser, le plus emblématique est sans conteste le dispositif de gestion des flux de comptage pour les opérations d’autoconsommation collective, développé dans les démonstrateurs IssyGrid (Hauts-de-Seine), SMAP (Rhône) ou SOLENN (Morbihan). Des expérimentations qui ont nourri les 19 opérations d’autoconsommation collective d’énergie solaire, aujourd’hui en service à travers la France pour un total de 200 participants, avec déjà plus d’une centaine en cours d’instruction.

Ces projets pionniers du début des années 2010, mais aussi d’autres projets en cours comme So Mel So Connected à Lille, ou Lyon Smart Community, ont également permis à Enedis de développer un service de mise à disposition des données quotidiennes de consommation, individuelles ou agrégées, pour les collectivités locales, à des mailles très variées. Cette vision plus fine des flux d’électricité sur leurs territoires leur permet d’adapter leurs politiques et actions en matière de transition et d’efficacité énergétique, qu’il s’agisse du développement des EnR en lien avec la consommation, de construire des quartiers ou bâtiments à énergie positive, ou encore d’identifier les sites de futures bornes de recharge de véhicules électriques.

Le projet Interflex a testé la recharge de véhicule électrique comme source de flexibilités

Turbo sur la mobilité électrique !

La mobilité électrique est elle aussi un moteur majeur des expérimentationssmart gridsmenées par Enedis, avec de nombreux cas de figure à éprouver techniquement et économiquement afin de pouvoir être au rendez-vous des 15 millions de véhicules sur les routes souhaités par les pouvoirs publics d’ici 2035 : comment raccorder les bornes de recharge et compter les consommations de chacun en logement collectif (projet BienVEnu en Ile-de-France) ? Comment optimiser la recharge pour les flottes d’entreprise (projet InfiniDrive à Paris, Nantes et Nice) ? Comment inciter les clients à recharger leur véhicule quand la production éolienne est à son plus haut (SMAC dans l’Aube), ou quand le réseau est moins sollicité (So Mel So Connected à Lille) ? Autant de situations qu’Enedis doit être en mesure de maîtriser sur le bout des doigts pour permettre la révolution de l’e-mobilité.

Vers le technicien 3.0

Mais les smart grids sont aussi une révolution pour les métiers d’Enedis. Les milliards de données générées non seulement par Linky, mais aussi par tous les capteurs qu’il est désormais possible d’installer sur les différentes infrastructures du réseau, offrent à celui-ci toujours plus d’anticipation et de réactivité. Les démonstrateurs GreenLys (Lyon et Grenoble) et SO GRID (Toulouse) ont ainsi permis de valider toute l’infrastructure informatique dite « LinkyRéseau », véritable mémoire centrale au service des quelque 750 000 km de réseau basse tension. En cours d’industrialisation en parallèle du déploiement du compteur Linky, ce système testé dans les démonstrateurs permet maintenant à Enedis de localiser des pannes chez le client avant que celui-ci ne se manifeste, offrant aux techniciens un gain de temps substantiel – et une meilleure qualité de fourniture.

La capacité à réagir en temps réel en tout point du réseau est au cœur de la logique des smart grids (test d’un hub de flexibilités en Allemagne, dans le cadre du projet Interflex).

Des solutions techniquement matures...

D’autres solutionssmart restent encore à creuser avant de pouvoir être industrialisées. [Elles sont au cœur de la transition énergétique locale.]

Enedis est ainsi d’ores et déjà en mesure d’activer localement des flexibilités, modulations en temps réel, à la hausse ou à la baisse, des flux d’électricité circulant sur le réseau, par une action sur la production (notamment renouvelable) comme sur la consommation. L’architecture technique de ces flexibilités a été testée et validée dans plusieurs expérimentations comme Nice Smart Valley (pour les clients particuliers), Smart Grid Vendée (pour les producteurs éoliens) ou encore So Mel So Connected (pour les clients industriels).

Des systèmes locaux oumicrogrids, sortes de sous-ensembles électriques déconnectables pour « îloter » une zone géographique donnée en cas de panne sur le réseau principal, ou pour électrifier une région trop éloignée du réseau moyenne tension, ont eux aussi été montés avec succès, notamment dans les îles (Hoat et Hoëdic et Saint-Nicolas des Glénan, en Bretagne) mais aussi à Nice (Nice Smart Valley) et à l’étranger (projets MASERA à Singapour et iElectrix en Inde).

...mais à éprouver économiquement

Matures techniquement, ces solutions doivent encore faire leurs preuves sur le plan de la rentabilité économique à long terme avant de pouvoir être industrialisées plus largement. Jusqu’à présent, les démonstrateurs concernés ont montré que leur valeur ajoutée restait tributaire de paramètres trop restreints (lieu, saison et circonstances pour l’usage des flexibilités locales ; environnement géographique pour les systèmes locaux). Lesmicrogrids, par exemple, se révèlent avant tout rentable dans les pays en voie de développement dont l’électrification n’est pas encore achevée sur tout le territoire.

Rester à la pointe du smart grid, au service de la transition énergétique

En tout, Enedis a donc mené à ce jour 21 démonstrateurs en France, et participé à huit démonstrateurs européens en partenariat avec d’autres opérateurs du Continent. L’Entreprise joue également un rôle de premier plan dans plusieurs projets en Asie, notamment le microgrid MASERA à Singapour, ainsi que iElectrix à New Delhi, en Inde. Preuve que son avance technologique en la matière est déjà internationalement reconnue.

Au-delà d’une question de prestige, la maîtrise des smart grids est surtout indispensable à Enedis pour accompagner la transition énergétique en France. Avec les énergies renouvelables et avec les nouveaux usages de l’électricité, qu’il s’agisse de la mobilité électrique ou des consomm’acteurs, qui piloteront leur consommation dans une logique plus éco-responsable, le système électrique passe d’une logique « verticale », du producteur au consommateur, à une logique « horizontale » avec plus d’interactions de l’un à l’autre. C’est au réseau de distribution, désormais véritable opérateur de système, qu’il revient de connecter tous ces points du nouveau système, en dotant ses infrastructures des capacités d’observation et de réactivité nécessaires, au travers des smart grids. Les réseaux intelligents sont donc une partie intégrante de la transition énergétique… et de la mission de service public d’Enedis.

Pour plus d’informations : https://www.enedis.fr/smart-grids-reseaux-intelligents

 

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Auteur

David Bornstain

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