Equation énergétique : et si la solution se trouvait dans les smart grids ?

La crise de la COVID bouleverse nos modes de vie et nous amène à réfléchir sur notre rapport à la consommation d’énergie. Elle nous incite à explorer de nouvelles pistes.


Les mesures mises en œuvre ont eu comme effet une diminution globale de la consommation d’électricité. Conséquences du télétravail, le ralentissement de l’activité des entreprises et l’emploi restreint des transports publics ont été compensés par une augmentation de la consommation des ménages liée essentiellement à l’usage accru des appareils de cuisson. L’accès facile à une électricité sûre et durable à un prix abordable a simplifié la mise en œuvre de systèmes de télétravail performants. Il s’agit maintenant de prendre en compte ce nouveau profil de consommation et de l’adapter à la tant attendue reprise économique.


Le déploiement des nouvelles technologies de l’information et de la communication au service des réseaux d’énergie représente un complément indispensable aux projets de ville intelligente. Ces « smart grids » permettent de limiter les besoins en renforcement du réseau, conséquence d’une augmentation de la production d'électricité basse et moyenne tension. Un smart grid regroupe les avantages techniques, économiques et sociaux acquis par la mise en œuvre de ces technologies couplées au système d’alimentation énergétique. En rendant les réseaux plus communicants, on permet une meilleure coordination entre demande et production d'énergie. On permet également la mise en place d'évolutions tarifaires. A l’instar des véhicules électriques, de nouveaux usages pourront être intégrés de façon optimale à l'équation. Des services innovants pourront accompagner la transition énergétique.


Le schéma ci-joint met en contexte les smart grids et les micro grids avec le concept de smart city. (https://www.lesepl.fr/pdf/smartcity-smartgrid-epl2.pdf)


Le modèle de smart grid, en recourant aux techniques de comptage permet l’échange d’énergie électrique entre des sources de divers types et des consommateurs ayant des besoins divers par un pilotage plus flexible de l'offre et de la demande. Il permet de s’adapter aux besoins des consommateurs et du gestionnaire de réseau en facilitant l’intégration de la production décentralisée et du stockage. La mise en œuvre couvre divers aspects tels que la réalisation d’installations de production d’électricité issues de sources renouvelables, des installations de stockage et d’un réseau de distribution interne qui permet par exemple d'alimenter des bornes de recharge.


Les défis résident dans la multiplicité des utilisateurs et des sources d’énergie renouvelables. Un nouveau modèle économique concentré sur les stratégies de rémunération des consommateurs est possible. La réponse consiste à baser la solution sur la demande en implémentant des applications permettant d’agréger les ressources énergétiques, la rémunération des consommateurs et le contrôle direct de charge. Il s'agit de mettre en œuvre des modèles d’activité qui permettent une flexibilité de la consommation, donnant un rôle actif au citoyen et intégrant la multitude de ressources du système. A cet égard, le projet Marie Curie DREAM-GO, financé par l’UE (https://cordis.europa.eu/ project/id/641794/fr) propose une plateforme personnalisée qui informe en temps réel les clients sur la tarification et sur l’impact environnemental de leurs comportements en matière de consommation d’énergie. La plateforme propose ensuite une gamme de solutions pour tirer parti des possibilités de réponse à la demande, telles que le choix du moment d’allumer et d’éteindre le chauffage ou de l’emploi d’un appareillage gourmand en énergie.


Les micro grids sont des moyens de production décentralisée s'inscrivant dans l'idée des smartgrids. Ils sont composés de sources de consommation, de systèmes de production d’énergie renouvelable électrique ou thermique, de systèmes de contrôle, de gestion des données et enfin de moyens tels que le stockage flexible de l’énergie. Ce sont des réseaux électriques de petite taille, conçus pour fournir à un nombre limité de personnes une électricité respectant les critères de fiabilité, qualité et sécurité. Ils peuvent agréger de multiples installations de production locales et diffuses (micro-turbines, piles à combustible, panneaux photovoltaïques, mini-éoliennes...), des installations de consommation, des installations de stockage et des outils de supervision et de gestion de la demande. Ils peuvent être raccordés au réseau de distribution ou fonctionner en îlot. Ils sont idéalement multi-fluides énergétiques et applicables à différentes échelles (bâtiment, écoquartier, zone industrielle ou artisanale, village ou campus).


Les smart grids adaptés aux productions décentralisées sont donc des compléments indispensables à la mise en œuvre d’une ville intelligente en responsabilisant le citoyen qui passe du statut de simple consommateur à celui de consomm-acteur. Il produit des données, puis les consomme via des applications dédiées et des plateformes participatives qui permettront de répondre aux défis qui se présentent : adaptation de la consommation à la disponibilité de la ressource, conscientisation de la notion de sobriété énergétique.


par Alberto Susini, Membre du Comité CityZen. Chargé de projets pour les grands consommateurs à l’OCEN* Emanuele Gennai, Rédacteur. Expert en Systèmes d’Information Géographique et Smart Cities


* L'office cantonal de l'énergie du canton de Genève (OCEN) a pour but de conduire la politique énergétique du canton, notamment en maîtrisant et en réduisant la consommation. Il veille à assurer les conditions d'un approvisionnement durable et fiable en encourageant la production et l'utilisation d'énergies renouvelables et indigènes pour se substituer aux énergies nucléaire et fossile.