Smart Grid

L’avenir est auxréseaux électriques: intelligents

Les bâtiments et les éléments qui les composent ne sont pas les seuls à gagner en intelligence. Les réseaux électriques intelligents, aussi appelés «smart grids», vont eux aussi être contrôlés de manière intelligente à l’avenir. Ce thème suscite d’autant plus d’intérêt que les énergies renouvelables sont en plein essor.

Au-delà de la préservation de l’environnement, la production d’électricité à partir de sources d’énergies renouvelables présente des caractéristiques intrinsèquement différentes. Cet essor induit une production plus décentralisée et plus fluctuante. Dans ces conditions, seule l’extension des réseaux classiques ou la création de réseaux intelligents permettent d’assurer un approvisionnement continu en énergie. L’échange d’informations au sein d’un réseau lui confère une intelligence à même de contrôler la production, la consommation et le stockage de l’énergie de manière dynamique. La communication entre les multiples acteurs du réseau permet de prendre en compte les divers profils de consommation et les énergies provenant de différentes sources. Résultat : la production et la consommation s’équilibrent automatiquement. En d’autres termes, la production d’électricité est ajustée à la demande et, inversement, la consommation s’adapte à l’offre existante.

Rôles au sein d’un réseau électrique intelligent

Un smart grid se compose de différents éléments ayant chacun une fonction bien précise. À l’instar de la domotique, il faut un contrôleur – sorte de cerveau du système – qui centralise toutes les informations (production, demande, prévisions). Les recherches sur les algorithmes se poursuivent pour que les contrôleurs puissent réagir correctement aux changements sur le réseau. Grâce au stockage, les excédents issus d’énergies renouvelables peuvent être utilisés en différé pour éviter les pics de charge. En la matière, les solutions de stockage domestiques peuvent aussi être utiles. L’objectif étant de faire tampon entre les déficits et les excédents d’énergie pour contribuer à la stabilisation du réseau. Dans l’avenir, les villes seront approvisionnées de manière décentralisée par une multitude de petites sources d’énergie. Un smart grid offre la possibilité de les fusionner en grandes unités virtuelles pour atténuer l’effet de fluctuation inhérent à ces sources individuelles. Les compteurs électriques intelligents (smart meters) constituent un autre élément important. Ils transmettent la consommation du client final au gestionnaire de réseau. Une bonne chose pour les consommateurs qui pourront bénéficier de modèles de tarification dynamique. On peut alors imaginer qu’un appareil s’allume automatiquement aux heures où l’énergie est disponible en grande quantité et coûte donc nettement moins cher. À l’aide de compteurs intelligents, les producteurs privés d’énergie solaire, par exemple, peuvent prendre part aux échanges d’électricité sur le smart grid. Même les véhicules électriques y jouent le rôle d’accumulateurs. En effet, les véhicules restant longtemps branchés à une prise de courant peuvent attendre qu’il y ait un excédent d’énergie sur le réseau pour commencer à se recharger.

Intérêt d’un système intelligent

Auparavant, tout était plus simple. L’énergie produite était acheminée dans un seul sens, à savoir jusqu’au consommateur. Aujourd’hui, les tendances en matière de durabilité alimentent le tournant énergétique, et l’énergie est réinjectée dans le réseau pour des raisons structurelles. Pour continuer d’assurer un approvisionnement en énergie stable, le réseau électrique doit savoir la quantité d’énergie disponible et requise, en tout lieu et à chaque instant. Ce n’est qu’à cette condition qu’il sera capable de réagir aux influences environnementales croissantes dues à l’essor des énergies renouvelables.

Quelle est la situation en Suisse?

D’après les données de Swissgrid, le réseau électrique suisse s’étend sur environ 6700 kilomètres et transporte le courant à une tension de 380 et 220 kilovolts. En outre, il inclut quelque 147 postes de couplage. Les 40 000 points de mesure qui reproduisent méticuleusement le réseau électrique contribuent à la forte stabilité du réseau suisse. À cela s’ajoutent les 4 000 000 d’utilisateurs raccordés et les 100 000 installations de production décentralisées (source: Axpo). Seules des technologies ultramodernes sont capables de traiter un tel volume de données en temps réel. D’où l’importance du déploiement des compteurs électriques intelligents. La loi sur l’énergie entièrement révisée du 1 er janvier 2018 dispose que leur installation doit être achevée chez 80 % des clients utilisant l’électricité d’ici à la fin 2027. Dans sa Feuille de route, l’OFEN donne des pistes quant aux éléments constituant un smart grid en Suisse et lance une action coordonnée. Lors de son élaboration en 2015, la quasi-totalité des technologies de réseau intelligent était déjà disponible. Entre-temps, certaines sont devenues des solutions standard. L’enjeu pour les années à venir est d’éliminer les freins réglementaires restants, par exemple celui de la sécurité des données.

Les fonctions indispensables du réseau électrique de demain

• Transport bidirectionnel de l’électricité (si les consommateurs deviennent des producteurs)

• Capacités de stockage au niveau local, régional et national

• Production plus flexible grâce à un ajustement en temps réel avec des petites installations

• Souplesse accrue pour répondre à la demande avec une meilleure gestion de la charge