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Les smart grids

Que sont les smart grids ?

« grid » peut être traduit par « réseau de distribution d’électricité » et « smart » par « intelligent ». Les smart grids font référence aux réseaux de distribution d’électricité ayant recours à des solutions informatiques complexes pour optimiser les interactions entre l’offre et la demande d’électricité.

En résumé, les smart grids permettent d’atteindre plusieurs objectifs :

  • Renforcer la sûreté du réseau de transport et de distribution électrique en permettant d’éviter ou de modérer les conséquences des incidents sur le réseau électrique.
  • Renforcer les mécanismes de réponse de la demande d’électricité au prix de l’électricité, et ainsi éviter les pics de consommation d’électricité, très coûteux et très polluants
  • Permettre l’intégration au réseau électrique des sources d’énergie renouvelables intermittentes (éolien, photovoltaïque)
  • Diminuer les pertes sur le réseau de transport et de distribution d’électricité en optimisant les flux d’électricité
  • Faciliter l’installation de sources de production d’électricité décentralisées chez le client final (photovoltaïque, éolien) par la pose de compteurs d’électricité intelligents enregistrant les flux d’électricité dans les deux sens

Les smart grids sur le réseau de transmission et de distribution d’électricité

Un ensemble de technologies informatiques doit permettre d’atteindre l’objectif d’une smart grid où la production et les flux d’électricité sont optimisés, les risques de black-out et les pertes sur les réseaux minimisés.

Le système de suivi intelligent des flux d’électricité sur l’ensemble du réseau de transport et de distribution d’électricité constitue le cœur de la smart grid. Il permet de connaître en temps réel l’état du réseau, d’anticiper les incidents, de faciliter la prise de décision informée pour optimiser le réseau et le rendre plus sûr. La qualité de l’électricité peut également être contrôlée en temps réel et stabilisée (il s’agit d’un problème causant des dommages importants aux équipements électriques). La smart grid inclut des systèmes de contrôle autonomes présents localement sur le réseau qui permettent de prendre les bonnes décisions d’orientation des flux en fonction de l’évolution d’un ensemble de paramètres (pic de consommation local, coupure de ligne, mise hors tension d’une centrale de production, coûts marginaux de production des centrales…).

Les smart grids seront également équipés de systèmes de réponse adéquate à des attaques terroristes contre le réseau de transport ou de distribution d’électricité, ou contre une centrale de production électrique. L’innovation technologique permettra d’améliorer les systèmes de réponses actuels aux incidents, qui conduisent parfois les gestionnaires de réseau à commettre des erreurs aux conséquences lourdes.

Si le système de transport et de distribution actuel est adapté à un réseau de production électrique organisé en centrales électriques à la production prévisible, la multiplication des sources de production d’électricité intermittentes et imprévisibles (éolien, photovoltaïque) pose problème. Les réseaux de distribution d’électricité doivent être de plus en plus flexibles afin de s’adapter aux variations de ces sources de production décentralisées. L’intégration des sources de production décentralisées et renouvelables au sein des réseaux électriques est ainsi l’un des buts principaux des smart grids.

La coordination des flux d’électricité sur les réseaux locaux et interrégionaux permet également une diminution des pertes sur les réseaux électriques dues aux phénomènes de congestion du réseau. Les smart grids, en orientant intelligemment les flux, permettent de réduire ces pertes.

Les avantages offerts par les smart grids (y compris compteurs intelligents)

Les smart grids permettent la diminution des pics de consommation d’électricité

Lors des pics de consommation d’électricité, le prix de l’électricité sur les marchés peut atteindre des seuils extrêmement élevés. En effet, le prix de l’électricité est déterminé par le coût marginal de production. En période de pic de consommation d’électricité, il faut faire appel aux centrales de production les plus chères, dont le coût marginal détermine le prix du marché.

C’est d’autant plus dommage que la demande d’électricité n’est pas informée que le prix de l’électricité est si élevé et continue à payer le même prix qu’en période de base. Or, certains consommateurs seraient probablement ravis de baisser leur niveau de consommation, si on leur proposait de les rémunérer pour cela. Les fournisseurs pourraient également proposer des prix évoluant tout au long de la journée et de l’année, afin d’inciter la demande à se réduire en période de pointe.

Les systèmes de compteurs intelligents et de smart grids, parce qu’ils permettent de reconnecter la demande au prix du marché, permettre d’atteindre un équilibre économique plus efficace et de diminuer les pertes sèches pour la collectivité.

Par exemple, les producteurs d’électricité doivent conserver des centrales électriques prêtes à être connectées au réseau en cas de pic de consommation. Avec les smart grids, les mécanismes de réponse de la demande au signal de prix permettent de diminuer l’importance de ces moyens de production de réserve, et donc de diminuer leur coût.

Les smart grids permettent le développement des sources renouvelable de production d’électricité à grande échelle

Grâce aux smart grids, les réseaux électriques deviennent capables d’intégrer une part nettement plus importante de sources de production d’électricité intermittentes et imprévisibles. Les défenseurs de l’éolien et de l’énergie solaire sont donc favorables au développement des smart grids. Le développement des énergies renouvelables a non seulement des conséquences écologiques mais aussi économiques (création de nombreux emplois : les « green-collar jobs »).

Les smart grids réduisent les pertes économiques liées aux défaillances des réseaux

Blackout, baisse de tension et variation de qualité peuvent causer des dommages très importants dans des économies modernes très dépendantes de l’électricité. Le blackout ayant touché le nord-est des Etats-Unis le 14 août 2003 aurait ainsi couté entre 4 et 10 milliards de dollars… Parce que les technologies des smart grids permettent de diminuer ces risques et d’atténuer leurs conséquences en cas de survenance, les smart grids sont un atout dans la lutte contre les conséquences économiques des incidents sur le réseau électrique

Les smart grids permettent d’améliorer le retour sur investissement du réseau de transport et de distribution d’électricité

La flexibilité des smart grids permet d’optimiser l’utilisation du réseau en évitant les congestions (facteurs de pertes et donc de coûts) et en rendant effectif le principe de mobilisation des moyens de production électrique en fonction du coût marginal de production des centrales. Les coûts d’opération et de maintenance du réseau sont aussi minimisés. Il en résulte un meilleur retour sur investissement dans les réseaux de transport et de distribution d’électricité.

L’initiative politique européenne et les smart grids

La Commission Européenne a lancé en 2005 la European Technology Platform for the Electricity networks of the Future (smart grids), signe d’un certain volontarisme politique en la matière. Cette initiative réunit des acteurs de la recherche et de l’industrie, avec pour objectif de proposer une vision pour les marchés de l’électricité

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