Les Smart Grids
L’analogie entre le réseau électrique et le réseau routier peut se poursuivre lorsque l’on évoque le sujet de la maintenance. Dans les deux cas, des travaux doivent être effectués :
- pour accompagner de nouveaux besoins (plus de consommation, de production),
- pour éviter l’apparition de certaines pannes dues à l’usure,
- ou, dans certains cas, pour réparer le réseau suite à des incidents.
Lors de travaux sur la voirie, des déviations sont mises en place afin que les véhicules et leurs occupants puissent atteindre leur destination. Il en est précisément de même pour le réseau électrique : lorsque des travaux sont prévus, une nouvelle configuration du réseau est créée. Cette « déviation électrique » permet que le maximum de clients puisse toujours être alimenté en électricité. Dans le cas d’incidents non prévus, des automates contribuent à créer très rapidement ces nouvelles configurations, afin que les clients soient coupés le moins longtemps possible.
En effet, depuis plus de vingt ans, Enedis a équipé ses réseaux moyenne tension de détecteurs et d’automates. Ces outils de mesure et d’action à distance ont permis d’améliorer la fiabilité du réseau d’électricité. Ainsi, aujourd’hui, lorsqu’un incident survient sur le réseau moyenne tension, des automates sont en mesure de rétablir le courant chez 70% des clients coupés en quelques minutes et ce avant toute intervention humaine. Le réseau est ainsi déjà en partie intelligent.
Une connaissance encore plus pointue des paramètres électriques du réseau à tout instant est un élément novateur des Smart Grids. Elle permettra d’améliorer et de renforcer les automatismes déjà en place en les rendant plus dynamiques (le réseau pourra être reconfiguré automatiquement avant que l’incident survienne).
Les Smart Grids permettent également de réaliser de meilleures prévisions de consommation et de production, localement, c’est-à-dire à la maille du réseau considérée. Ces prévisions permettront également d’améliorer la fiabilité de ces algorithmes et de prévoir la meilleure solution le plus rapidement possible pour alimenter les clients.
Finalement, quand il fallait auparavant attendre une intervention humaine, les Smart Grids apportent une réelle plus-value dans l’automatisation, et donc la réactivité et la sûreté, dans la réalimentation des clients.
Le réseau évolue pour accompagner le développement des énergies renouvelables : des nouvelles lignes sont créées pour que les parcs puissent être raccordés (entre les parcs et les réseaux existants) et le réseau existant est renforcé afin que l’énergie puisse être évacuée. Dans certains cas, il est nécessaire que le réseau de distribution soit capable d’acheminer l’énergie produite jusqu’au réseau de transport (et non dans l’autre sens comme historiquement) : c’est ce que l’on appelle le refoulement.
Afin de limiter les coûts liés à ces évolutions, plusieurs leviers peuvent être mis en œuvre :
Le réseau est actuellement dimensionné pour encaisser les pics de puissance électrique correspondant à une consommation maximale sur le territoire considéré. Afin de limiter ce dimensionnement très coûteux en matière de développement et d’entretien d’infrastructures, les Smart Grids permettent de mettre à contribution la « flexibilité » de certains clients.
Si localement le réseau se trouve dans une situation de trop forte production ou de trop forte consommation, il pourrait faire appel à l’activation d’une flexibilité, qui correspond à l’augmentation ou la diminution volontaire de la consommation ou de la production à cette maille locale.
Il pourrait par exemple s’agir de :
Le recours à ces flexibilités pourrait permettre à la fois d’améliorer la qualité de l’électricité, par exemple en évitant certaines situations de « sous-tension » et à terme de limiter certains investissements dans le réseau. Il a également un impact sur le coût de l’électricité car il permet de limiter la consommation aux moments où la production est la plus chère. En effet, comme l’électricité ne se stocke pas à grande échelle, son coût varie fortement d’un jour à l’autre et d’une heure à l’autre en fonction des moyens de production disponibles (offre) et de la consommation des clients (demande). Il s’avère par ailleurs que la production pendant les périodes de tension de l’offre – demande émet beaucoup de gaz à effet de serre (sollicitation de groupes fuel qui ne fonctionnent pas le reste de l’année par exemple).
Les clients mettant volontairement à disponibilité la flexibilité de leurs usages ou leurs moyens de production pour l’activation de flexibilités seraient ainsi rémunérés pour le service qu’ils rendent. Si la gêne pour le client est faible, cela engendrait une opération « gagnant gagnant » pour chaque acteur.
Ainsi, le recours aux flexibilités des clients concourt parfaitement à la transition énergétique au travers de ses 3 volets principaux, à savoir :
Cependant, le développement des flexibilités et en particulier de l’effacement doit être accompagné afin notamment de gérer ce que l’on appelle l’effet rebond. Par exemple, dans le cas du chauffage les radiateurs vont redémarrer à la fin de la période d’effacement, parfois plus fort qu’avant l’effacement. On peut ainsi observer un « rebond » de certaines consommations électriques en fin de période d’effacement. Cet effet peut avoir des effets sur le réseau électrique et altérer la qualité de l’électricité. Pour gérer ce phénomène, plusieurs pistes sont envisageables :
Les flexibilités ont des potentiels très variés. A l’heure actuelle les efforts se concentrent sur la réduction des pics de consommation grâce à l’utilisation « d’effacements » de consommation.
A terme, avec le développement massif des énergies renouvelables, il faudra pouvoir compter sur d’autres flexibilités comme celles qui permettront d’augmenter les consommations au moment où la production est à plein régime.