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Les réseaux électriques intelligents

Mis à jour le 17/05/2016

Pour faciliter l’insertion des énergies renouvelables et s’adapter à l’évolution des usages, les réseaux électriques doivent intégrer de nouvelles technologies ou services garantissant une fourniture d’électricité efficace, économique et sécurisée.

Le réseau électrique a pour rôle d’acheminer l’électricité depuis les centres de production (centrales nucléaires, thermiques et renouvelables) vers les centres de consommation (industriels, collectivités, résidentiels) et d’assurer à tout moment l’équilibre entre la production et la consommation. Or, les réseaux électriques actuels sont confrontés au développement de nouveaux moyens de production et à une évolution des usages. On peut citer en particulier le développement des moyens de production d'électricité issue d'énergies renouvelables, souvent décentralisés, et dont la production est variable au cours du temps, les consommations liées aux équipements électroniques (usages spécifiques de l’électricité) ou encore l’insertion des véhicules électriques sur le réseau.

Objectifs des réseaux électriques intelligents (ou smart grids)

En réponse à ces nouvelles problématiques, les réseaux électriques intelligents se situent à la convergence des technologies des systèmes électriques et des technologies de l’information et de la communication (TIC). Ils se réfèrent à un ensemble de technologies (composants, équipements électriques, logiciels et moyens de communication) intégrées au sein du système électrique et aux stratégies de gestion de ce système complexe. Ces nouvelles technologies doivent leur permettre d’intégrer efficacement les actions des différents utilisateurs, consommateurs et/ou producteurs, afin de maintenir une fourniture d’électricité efficace, durable, économique et sécurisée.
L’ADEME soutient le développement des réseaux électriques intelligents dans la mesure où ils contribueront à la réussite de la transition énergétique, en couvrant les enjeux suivants :

  • la maîtrise de la demande avec des consommateurs plus actifs dans la gestion de leur consommation ;
  • l’insertion massive et décentralisée de moyens de production renouvelable sur les réseaux, tout en limitant les coûts de raccordement et le déploiement de nouvelles lignes ;
  • l’optimisation des réseaux de distribution et de transport ;
  • l’insertion de nouveaux besoins vertueux pour l’environnement, mais fortement consommateurs en puissance, tels que les véhicules électriques.

Évolution possible de l’architecture et des fonctionnalités pour les réseaux électriques de demain

Ainsi, le développement de ces réseaux impliquera tous les acteurs du système électrique : producteurs d’électricité, gestionnaires de réseau, fournisseurs d’électricité. De nouveaux métiers sont également susceptibles d’apparaître, comme les agrégateurs d’effacement. Enfin, les collectivités (en tant que propriétaires des réseaux de distribution) et les usagers (tertiaires, industriels et particuliers) seront également fortement impliqués par leur déploiement.
Les réseaux électriques intelligents s’appuient sur un certain nombre de briques technologiques dont le développement et le degré d’intégration sont plus ou moins avancés :

  • les Technologies de l'Information et de la Communication (TIC) qui permettent une meilleure circulation de l’information sur le réseau (suivi de consommation détaillée, état du réseau) ;
  • des équipements de réseaux intégrant de nouvelles fonctions (disjoncteurs/réenclencheurs, réglage de tension intégré aux transformateurs) ;
  • les technologies de stockage pour lisser les productions renouvelables souvent variables, rendre des services au système électrique ou déplacer l’électricité solaire et éolienne et la restituer lors des pics de demande ;
  • les outils de prévision et de modélisation permettant d’affiner les données météorologiques, les données de production ou de consommation ainsi que les transits sur les réseaux ;
  • des compteurs communicants pouvant recevoir et envoyer des données et des ordres sans l’intervention physique d’un technicien et permettant de proposer de nouvelles offres tarifaires ;
  • la transmission auprès des clients sur différents supports d'informations et de conseils sur leur consommation ;
  • des boîtiers électroniques s’installant dans le tableau électrique permettant de commander certains usages électriques en temps réel.

Associés à ces verrous technologiques, les enjeux sociologiques et économiques liés aux réseaux électriques intelligents sont également importants.

Zoom sur le déploiement des compteurs communicants

Puisqu’ils permettront notamment de donner au gestionnaire de réseau une meilleure connaissance de l'état du réseau et d'apporter de nouveaux services et informations aux consommateurs, les compteurs communicants sont souvent considérés comme la première brique indispensable au développement des smart grids.
L’Union européenne a défini, dans le troisième paquet énergie-climat, l’objectif d’atteindre un déploiement des compteurs communicants dans 80 % des foyers européens à l’horizon 2020.
En France, ERDF, l’entreprise qui gère la distribution de l’électricité sur 95 % du territoire, le reste étant assuré par des Entreprises Locales de Distribution, a expérimenté ce type de compteur communicant entre mars 2010 et mars 2011. Dénommé Linky, ce compteur qui vient en remplacement des anciens compteurs électromécaniques ou électroniques, est actuellement en cours de déploiement.

Lire notre article à propos des compteurs communicants Linky et Gazpar

L’action de l’ADEME

Depuis 2009, l’ADEME joue un rôle précurseur sur ce sujet en publiant une feuille de route sur les réseaux électriques intelligents ainsi que plusieurs appels à manifestations d’intérêt (AMI) sur cette thématique dans le cadre des Investissements d’Avenir. Les projets soutenus par l’ADEME dans ce cadre font intervenir un grand nombre d’acteurs du secteur de la recherche et de l’industrie sur l’ensemble du territoire français. Ils contribuent ainsi à améliorer la connaissance sur ces technologies, leur efficacité environnementale et leur acceptabilité, et à structurer les acteurs de cette nouvelle filière industrielle. L’ADEME soutient également la R&D en finançant des thèses et des projets, au travers d’appels à projet de recherche.