La transition énergétique et les smart grids

Bien qu’une partie du réseau de distribution soit déjà « smart », la croissance de la production d’énergies renouvelables et les nouveaux usages de l’électricité nécessitent de poursuivre la modernisation du réseau.

La transition énergétique engendre de profonds changements pour le système électrique

La transition énergétique est le passage d’un système énergétique traditionnellement axé sur des énergies non renouvelables (pétrole, gaz, charbon) à un nouveau mix énergétique plus efficace et moins carboné. En France, la Loi de Transition Énergétique pour une Croissance Verte (LTECV) de 2015 a fixé une ambition nationale.

 

Exemples :

  • Diviser par deux la consommation énergétique d’ici 2050 (par rapport à 2012) ;
  • Diminuer de 40 % les émissions de gaz à effet de serre d’ici 2030 (par rapport à 1990).

 

Cette tendance entraîne de profondes mutations pour le système électrique.

 

 

Plus d’énergies renouvelables (EnR)

L’objectif ? Faire que 32 % de la production d’électricité soient issus d’EnR d’ici 2023 en France[1] et 40 % en 2030. La difficulté réside dans le fait que les EnR sont intermittentes et peu prévisibles puisqu’elles ont besoin d’un minimum de vent, de soleil ou de courants marins. Leur accueil sur le réseau électrique représente donc un défi majeur pour leur développement, particulièrement pour le réseau de distribution d’électricité qui accueille aujourd’hui 95 % de l’énergie éolienne et photovoltaïque.

 

De nouveaux usages de l’électricité

La mobilité électrique est un objectif fort de la transition énergétique avec l’objectif de déployer 7 millions de points de recharge sur le territoire d’ici 2030. D’autres usages de l’électricité vont également se développer, comme l’autoconsommation (individuelle ou collective) ou le stockage de l’électricité.

 

Une meilleure maîtrise de la demande en énergie

La maîtrise de la demande en énergie (MDE) consiste en une meilleure compréhension et gestion de la consommation électrique par nos clients. 35 millions de compteurs communicants seront déployés d’ici 2021. Ils constituent une brique importante de la MDE.

Pour contribuer à la gestion des périodes de surcharge, l’ambition française est d’atteindre un potentiel de 6 GW d’effacement[2] en 2023.

 

Les défis en quelques chiffres

Programmation Pluriannuelle Énergétique
Jusqu’à 48 GW d’EnR en 2023
6 GW d’effacement en 2023
Jusqu’à 7 millions de points de recharge d’ici 2030
35 millions de compteurs Linky en 2021

Un nouveau paradigme pour le réseau

 

Initialement, le réseau a été conçu pour conduire l’électricité dans un seul sens : des centrales de production vers les consommateurs.

Hier

Le réseau évolue et devient plus « intelligent » pour permettre la circulation de l’électricité dans les deux sens, afin de pouvoir accueillir des sites qui peuvent à la fois consommer et produire.

Aujourd'hui

Le réseau intelligent (Smart Grid) doit permettre le développement des nouveaux usages de l'électricité comme le véhicule électrique

Avec les réseaux électriques intelligents, ou « smart grids », nous gérons donc un réseau de plus en plus dynamique qui nécessite d’acquérir davantage de données sur son état (flux, profils de tension, état des ouvrages) et de les traiter rapidement avec pertinence.

Cette démarche nous permet de continuer à développer, gérer et exploiter le réseau de distribution à l’optimum technico-économique pour les collectivités territoriales concédantes.

 

1. 48 GW d’EnR en 2023 sur un total estimé de 150 GW pour l’ensemble du parc français, soit 32 % au total.

2. Effacement : action de réduire la consommation d’un ou plusieurs sites provisoirement en période de pointe de consommation

Qu’est-ce que les smart grids ?

Avec l’essor du nombre de raccordements des sites de production d’énergies renouvelables (plus de 350 000 producteurs au total), la production et la consommation d’électricité se font désormais en de multiples points du réseau. Ce fort développement d’une production intermittente peut perturber le niveau de tension sur le réseau, avec des risques induits pour les équipements électriques des clients.

 

Face à ces défis techniques, les smart grids combinent les technologies du numérique et de l’électricité. Elles sont intégrées au sein des sites de production, dans les infrastructures réseau et jusque chez les consommateurs, afin d’optimiser l’ensemble des mailles du réseau d’électricité. Ainsi, les smart grids contribuent à exploiter et consommer les ressources locales issues du vent ou du soleil.

 

5 objectifs majeurs pour les smart grids 

  • Collecter les données sur le réseau de distribution grâce à de nombreux capteurs ;
  • Suivre en temps réel l’état du réseau de distribution au regard des flux d’énergie acheminés ;
  • Localiser précisément un défaut et agir à distance ;
  • Anticiper la production locale à partir d’énergies renouvelables ;
  • Mettre en place des services permettant une insertion optimale et maîtriser les nouveaux moyens de production et les nouveaux usages.

 

Des réseaux déjà smart sur la moyenne tension

Depuis plus de 20 ans, nous avons engagé une politique persévérante d’investissements destinée à équiper de détecteurs et d’automates le réseau moyenne tension (20 000 V). Nous avons modernisé nos 30 agences de conduite régionales (ACR). Nous avons aussi déployé plus de 100 000 organes de manœuvre télécommandés, et installé des logiciels de localisation de défauts et d’autocicatrisation.

Les 2200 postes sources sont gérés à distance 105 000 appareils de mesure et télécommande au niveau des postes HTA/BT Centre de supervision régional
Ces évolutions ont contribué à la baisse du temps moyen de coupure 400 minDébut 80 61 minAujourd’hui

Toutes ces évolutions ont concouru à une nette amélioration de la qualité et de la sécurité de fourniture. Ainsi, à la fin des années 1980, chaque français était en moyenne coupé 400 minutes par an. Aujourd’hui, ce chiffre est tombé à 61 minutes[1].

Une nécessité d’accroître l’intelligence sur la basse tension

Désormais, un nouveau pas doit être franchi sur le réseau basse tension pour accompagner les prochaines grandes étapes vers la transition énergétique  :

  • poursuivre l’intégration des EnR intermittentes ;
  • accueillir de nouveaux usages (comme le véhicule électrique) ;
  • développer les actions de maîtrise de la demande en énergie et en puissance.

 

Ces nouvelles étapes seront permises par le déploiement de nouvelles technologies, comme par exemple l’installation du compteur communicant chez nos clients depuis décembre 2015.

 

1. Temps de coupure annuel moyen par client toutes causes confondues.

Les smart grids nous permettent de :

 

Sensibiliser les consommateurs et les collectivités à la maîtrise de la demande en électricité

  • Nous leur proposons de consulter gratuitement les données de consommation, de façon sécurisée et pédagogique ;
  • Nous mettons à disposition nos informations pour les collectivités afin d’élaborer des Plans Climat Energie Territoriaux (PCET) et des politiques énergétiques efficaces ;
  • Nous offrons la possibilité aux fournisseurs de proposer des tarifications et/ou des services permettant de piloter les usages de la maison.

 

Sécuriser la qualité de fourniture de l’électricité

  • Nous optimisons le pilotage et l’exploitation des réseaux moyenne et basse tension. Ainsi, grâce aux smart grids, nous observons et commandons le réseau à distance ;
  • Nous établissons des prévisions, simulations et priorisations de nos investissements grâce aux données collectées sur le réseau. Ainsi, nous aboutissons à une gestion prévisionnelle de nos travaux.

 

Faciliter l’intégration des moyens de production en énergies renouvelables

  • Nous mettons en place de nouvelles offres de raccordement pour les producteurs d’énergies renouvelables ;
  • Nous nous coordonnons avec les producteurs pour réguler le niveau de tension sur le réseau ;
  • Nous prévoyons la production et la consommation pour anticiper les déséquilibres entre l’offre et la demande.

 

Participer à l’essor du véhicule électrique

  • Nous contribuons au pilotage intelligent de la recharge de véhicules électriques, en lien avec les consommateurs et les opérateurs de bornes de recharge ;
  • Nous optimisons l’implantation des bornes de recharge sur le territoire français en fonction des capacités d’accueil des réseaux existants.