Architecture Technique Electricité

Le smart grid doit encore grandir

Mots clés : Electricité

Les premiers démonstrateurs de réseaux électriques intelligents pourraient mieux faire si leur taille était étendue.

« La France est le pays européen qui a le plus investi dans les projets réseaux électriques intelligents », affirmait Martin Régner, ingénieur système électrique intelligent de l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (Ademe), lors d’une conférence organisée par l’Agence régionale de l’environnement et des nouvelles énergies (Arene) d’Ile-de-France le 10 mai à Paris. L’Ademe accompagne l’émergence de ces technologies depuis cinq ans. Les premiers projets se terminent et elle devrait diffuser l’ensemble de leurs résultats avant la fin de l’année. En effet, les premiers démonstrateurs, tels que Nice Grid installé à Carros (Alpes-Maritimes), GreenLys réparti entre Lyon et Grenoble, ou encore IssyGrid implanté à Issy-les-Moulineaux (Hauts-de-Seine), livrent progressivement leurs conclusions. Entre autres expérimentations, ils cherchaient à tester dans des sites résidentiels et tertiaires le contrôle à distance des installations électriques, des batteries de stockage, et de nouvelles formes de tarification.

Petit territoire, petits effets.

En théorie, le pilotage des équipements du bâtiment en fonction des contraintes de disponibilité énergétique constitue le mécanisme central d’un réseau électrique intelligent. Si la puissance venait à manquer, les systèmes de chauffage, ventilation et climatisation pourraient diminuer leur régime de fonctionnement. Les économies occasionnées éviteraient le recours à des centrales de pointe qui emploient en général des énergies fossiles. C’est ce qu’on appelle l’effacement. De la même façon, un démarrage opportun des chauffe-eau électriques ou des bornes de recharge de véhicules pourraient absorber les surplus d’énergie générés par les panneaux solaires et les éoliennes. Les différents essais menés aux quatre coins de la France ont démontré qu’il n’existait pas d’obstacle technique à ces opérations. En revanche, lorsque les projets ont un périmètre réduit, leur influence sur l’état du réseau se révèle très limitée (lire « Carros solde son électricité solaire », p. 78). « Les leviers d’action du client sur sa consommation ne sont pas infinis, observe Christophe Lebossé, chef du projet Nice Grid pour ERDF. Le succès de la démarche dépendra du taux de recrutement. La croissance des véhicules électriques dégagera peut-être de nouvelles possibilités. » Par ailleurs, le bilan du projet GreenLys pointe l’augmentation brusque de l’appel de puissance dans les minutes qui suivent l’effacement. Quant aux systèmes de stockage, ils ont prouvé leur fiabilité technique. Les équipes de Nice Grid sont parvenues à alimenter une zone industrielle pendant cinq heures, uniquement avec des panneaux photovoltaïques et des batteries. Néanmoins, les prix restent élevés.

Echelle régionale.

Ce sont ces problèmes de coûts et de densification que l’appel à projets « Réseaux électriques intelligents » doit résoudre. Lancé le 15 avril 2015 dans le cadre de la solution « Ville durable » de la Nouvelle France industrielle, il ambitionne de créer une vitrine des compétences françaises qui couvrirait non plus un petit territoire mais une région entière. Un collège d’experts indépendants a désigné le 15 mars trois lauréats : Flexgrid, porté par la région Provence-Alpes-Côte d’Azur (lire ci-dessous), Smile, déposé par la région Bretagne, et You & Grid, défendu par la Métropole européenne de Lille. Ils pourront recourir à 50 millions d’euros par le biais des investissements d’avenir. En outre, les gestionnaires de réseaux RTE et ERDF s’engagent à investir 80 millions dans les réseaux électriques existants dans les périmètres de Smile et de Flexgrid. « L’objectif de Smile est de déployer ces technologies à une large échelle et de concevoir des interactions entre ces différents pilotes », explique Sonja Toussaint, coordinatrice du projet au sein de Bretagne Développement Innovation. L’industrialisation des réseaux électriques intelligents dépendra à n’en pas douter du bilan de cette seconde vague.

Vous devez être abonné au moniteur pour lire la suite de ce contenu
PAS ENCORE ABONNÉ
ENCADRE

« Flexgrid rassemble au total 34 projets »

« Le projet Flexgrid vise à déployer des technologies de réseaux électriques intelligents dans toute la région Paca. Il se compose de 27 projets territoriaux qui portent notamment sur l’autoconsommation, l’effacement, l’hybridation des énergies, et la recharge des véhicules électriques. A cet ensemble s’ajoutent 7 projets transverses autour de plates-formes de données, de la sécurité informatique, de la formation, de la promotion à l’international, et de la communication vers la population. Le budget total de l’opération s’élèvera à 150 millions d’euros, financés par des organismes privés et publics. Nous entrons actuellement dans une phase de constitution des consortiums et d’ingénierie financière. La mise en œuvre des équipements devrait intervenir à partir de 2017. »

Bernard Mahiou, directeur général de Capenergies.

ENCADRE

Equipement - Un degré en moins pour décharger le réseau

L’ancienne région Rhône-Alpes constitue le cœur de la recherche hexagonale en matière de réseaux électriques intelligents. En effet, ERDF indiquait en 2015 que ce territoire accueillait 40 % de ses expérimentations. Les projets Smart Electric Lyon et GreenLys sont emblématiques de ce mouvement. Ce dernier s’est conclu en avril après quatre années de test. Entre autres essais, le consortium d’entreprises mené par ERDF a effectué des effacements – des réductions de consommation électrique limitée dans le temps – chez 400 clients volontaires à Lyon et à Grenoble.
Lors des deux premières saisons de chauffe, de 2012 à 2014, les équipes de GreenLys ont expérimenté un premier protocole. Ils ont diminué à distance la température de consigne du thermostat de 1 °C pendant une heure, quatre à cinq fois par jour. Durant la troisième période, entre 2014 et 2015, la durée de l’effacement a été réduite à 15 minutes. « La perspective de confier son chauffage à un tiers n’est pas simple, explique Guillaume Lehec, directeur du département agrégation de flexibilité d’Ecometering, la filiale du groupe Engie chargée de l’opération. Nous nous étions engagés à ne pas dépasser 1 °C. S’il ressentait une gêne, l’occupant pouvait arrêter l’effacement. Les cycles d’une heure entraînaient une baisse de 0,2 °C de la température du logement. Ceux d’un quart d’heure ne la modifiaient presque pas. Environ 95 % des utilisateurs ont affirmé ne pas avoir ressenti le changement. » Cette action diminue la demande en puissance et en énergie pendant le temps de l’effacement.
Cependant, au moment du retour à la consigne de l’habitant, les radiateurs tournent à plein régime pour compenser la différence de température. L’appel de puissance du logement est alors 50 % plus élevé par rapport à un jour sans effacement. Ces mêmes radiateurs consomment aussi 40 à 60 % d’énergie supplémentaire dans les minutes qui suivent le changement d’instructions. Au total, ils utilisent autour de 95 % de l’énergie effacée dans les 24 heures après la fin de la procédure.

ENCADRE

Tarification - Carros solde son électricité solaire

Selon le calendrier annoncé, Nice Grid aurait dû se conclure en 2015, « mais les partenaires ont décidé de continuer un an sur leurs fonds propres », indique Christophe Lebossé, chef du projet pour ERDF. Depuis juin 2011, ce démonstrateur teste dans la commune de Carros, à 20 km de Nice, des technologies et des méthodes liées aux réseaux électriques intelligents.
C’est dans ce cadre notamment que les premiers essais de tarification dynamique avec Linky ont été effectués. Si la production photovoltaïque de la ville était suffisante, 500 clients volontaires se voyaient proposer un tarif « heures creuses » entre midi et 16 heures. Leur consommation a ainsi augmenté de 30 % durant cette plage horaire. « Au niveau du poste de distribution électrique, nous avons constaté une hausse globale de 4 à 5 % de la consommation. Ce n’est pas suffisant pour avoir un effet sur le réseau », observe Christophe Lebossé. En hiver, 220 testeurs ont accepté de réduire leur consommation entre 18 et 20 heures contre une rémunération. Pour chaque foyer, la baisse était comprise entre 15 et 20 %. Toutefois, la courbe de puissance du secteur n’a baissé que de 2 % pendant ces essais. Le consortium a par ailleurs expérimenté l’usage de batteries à tous les niveaux du réseau. « Leur exploitation s’est révélée facile, note le chef de projet. Mais il manque un cadre normatif pour ces systèmes. »

ENCADRE

Stockage - Les îles ont essayé les batteries domestiques

Alors que l’autoconsommation devient une idée à la mode dans l’Hexagone, un consortium coordonné par EDF a essayé le concept dans des zones non interconnectées (ZNI) au réseau métropolitain. Entre 2011 et 2015, le projet Millener a testé dans des logements individuels de Corse, de Guadeloupe et de La Réunion deux technologies susceptibles d’aider à la gestion du réseau.
Les constructeurs Edelia, Delta Dore et BPL Global ont fourni à 525 foyers un système de « passerelle énergétique ». Par le biais de ce boîtier électronique, EDF pouvait modifier le fonctionnement des climatiseurs, des pompes de piscine et des chauffages électriques en Corse. La chaleur s’est révélée une variable d’ajustement plus intéressante que le froid.
Par ailleurs, les entreprises Saft et Schneider Electric ont équipé 200 maisons d’une batterie lithium-ion expérimentale de 4 kWh. L’équipement était couplé avec 3 kWc de panneaux solaires. A la conclusion du projet, en juillet 2015, les partenaires ont décidé de démonter ces appareils. Selon EDF, « les conditions n’étaient pas réunies pour assurer, dans la durée et sur la base d’un schéma industriel éprouvé, le bon fonctionnement et la sûreté du dispositif. » En outre, le fournisseur d’énergie estimait que les coûts « restaient élevés par rapport à la valeur des services fournis par les systèmes. » Bref, le procédé doit encore attendre.

En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l'utilisation de cookies pour vous proposer des services et offres adaptés à vos centres d'intérêt. OK En savoir plus X