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Points de vue de Morwenna Guichoux, Doctorante CIFRE à l’Université Paris-Dauphine et Renaud Lecompte, Directeur Marketing EMEA et Inde - Digital Energy de General Electric Energy (GE)

Les réseaux intelligents englobent, d’une part, des technologies de réseaux intelligentes qui transmettent des informations et permettent de les collecter, tels que les capteurs, et, d’autre part, des technologies connexes qui nécessitent l’ajout d’intelligence pour être raccordées au réseau, comme le stockage ou le véhicule électrique.

Depuis 2005, le terme de « réseaux intelligents » a connu un véritable engouement qui se manifeste par l’emploi de nombreux termes associés : maison intelligente, ville intelligente, etc.

L’évolution de la législation allemande mais également européenne a favorisé l’essor des projets de comptage évolué. Si, au départ en 2006, les projets sont plutôt simples, dès 2008-2009, on assiste à une complexification des projets de comptage et une diversification des thématiques des projets portées par des projets gouvernementaux en matière de mobilité électrique et de stockage en 2011 et 2012.

Comparable à celle des pays voisins, l’architecture des projets de Smart grids allemands se décline de la façon suivante :

  • les porteurs de projets : 80 % sont des gestionnaires de réseaux de distribution privés ou publics, qui peuvent également être en charge de la fourniture et 15 % sont des établissements de recherche ;
  • les parties prenantes sont souvent un établissement de recherche, une entreprise en charge du comptage et selon les cas, des constructeurs, des sous-traitants de matériels, etc. ;
  • le financement : le coût des projets s’échelonne sur une large fourchette comprise entre 0.2 à 25 millions d’euros. Le prix du compteur (installation incluse) oscille entre 100 euros et 200 euros. Le financement est d’origine privé ou de source mixte, c’est-à-dire provenant à la fois des pouvoirs publics, de l’Union européenne et des entreprises.

Le bilan technique des expérimentations allemandes

L’essentiel des technologies intelligentes existent déjà. La vraie question concerne leur coût, leur intégration à des systèmes existants, la sécurité des données transitant par les réseaux de communication et leur capacité d’évolution :

  • s’agissant de l’effacement, un potentiel chez les clients industriels et commercial est déjà exploitable et atteint au maximum 20 % des consommations. Chez les ménages, cette capacité est de l’ordre de 5 % à 10 %, mais des interrogations sur la profitabilité pour les petits consommateurs persistent étant donné les risques d’effet rebond et surtout la structure de leur consommation. Pour y répondre, l’automatisation est proposée ;
  • pour les énergies renouvelables, des pistes d’amélioration visent à faciliter leur intégration au marché et au réseau ont été identifiées (centrales virtuelles, systèmes de pilotage, amélioration des prévisions, etc.) ;
  • sur le stockage, les technologies actuelles participent uniquement à l’équilibre du réseau à court terme et ont une capacité de stockage limitée (pompe à chaleur, chambres froides, systèmes de climatisation). Des recherches sont nécessaires pour répondre aux besoins d’équilibrage à moyen et long terme ;
  • concernant la gestion du réseau, l’ajout de capteurs, de systèmes d’analyse et de prévisions avancés apporterait sécurité et stabilité notamment grâce à une gestion en temps réel (ou presque) des infrastructures.

Ce bilan démontre que l’ajout d’intelligence se fera progressivement sur le réseau existant.

L’importance de la mise en place d’un cadre réglementaire incitatif

En Europe, la législation et la régulation ont une influence déterminante sur le développement et le contenu technologique des projets. Le schéma ci-dessous montre une corrélation directe entre les projets de réseaux intelligents menés en Angleterre et les mesures institutionnelles.


Source : Etude et analyse des projets de réseaux électriques intelligents au Royaume Uni, M. Guichoux, 2012

En 2007, le régulateur du marché de l’électricité et du gaz au Royaume-Uni (l’OFGEM) a soutenu le développement de projets axés sur les compteurs intelligents et les moyens de communication (Projets Energy Demand Research Program- EDP). Ces projets pilotes évaluaient l’efficacité de ces technologies - compteur communicant, affichage déporté, site internet, pilotage automatique des équipements etc. - en termes de performances technique et d’impact sur le comportement du consommateur. Lors de la mise en place du « Low Carbon Networks Fund » (LCNF) par l’OFGEM en 2010, les projets se sont multipliés notamment sur le sujet des systèmes intégrés et de l’intégration des énergies renouvelables.

Ces deux exemples confirment que la régulation et l’encadrement légal sont cruciaux pour le développement des projets Smart grids. Ils permettent d’assurer la viabilité des modèles économiques et des modèles d’affaires comme le soulignent les deux exemples suivants :

  • le projet « Virtual Power Plants » (VPP) mené par RWE et Siemens au début des années 2000 était techniquement faisable mais la vente d’électricité renouvelable agrégée n’était pas rentable en raison du système de tarif d’achat garanti. Les évolutions récentes de la législation ont contribué à faire sauter ce verrou en rendant plus attractif la commercialisation directe de l’électricité renouvelable sur les marchés financiers et l’agrégation des unités de production (primes de marché et de flexibilité, frais de réseaux réduits) ;
  • l’entreprise de gestion des données de consommation au Royaume-Uni, la Data & Communications Company, a pu réduire ses risques sur le marché lorsque le régulateur a confirmé la situation de monopole de l’entreprise.

Le rôle de la réglementation est également essentiel pour les équipementiers et les entreprises désireuses de développer les réseaux électriques intelligents.

Vision opérationnelle : les projets européens de réseaux électriques intelligents développés vers les projets allemands

La montée d’un scepticisme vis-à-vis des Smart grids liée au manque d’aboutissement des projets Smart grids

La vision opérationnelle des projets européens de réseaux électriques intelligents peut être représentée par le modèle de Gartner-Hype Curve ci-dessous. Le regard porté par les « opérationnels » européens sur les projets Smart grids évoluent selon différentes phases successives.


Source : Gartner Hype Curve Intelligent Grid Assessment GE European Smart grids 2010 to 12 study & experience

Après le fort engouement des années 2008/2009, une phase de désillusion s’est installée à partir de 2011. Plusieurs facteurs expliquent ce retournement.

En premier lieu, le décalage entre le nombre important d’annonces de projets en 2008/2009 et le peu de réalisation a participé au scepticisme ambiant. Si certains projets Smart grids ont vu le jour en Allemagne, un faible nombre se sont déployés dans les autres pays européens. La majorité en est restée au stade de « démonstrateur » ou de « pilote », offrant un intérêt limité pour les équipementiers.

De même, au lendemain de la crise des Subprimes en 2008, de grandes annonces d’investissement dans les projets Smart grids ont été faites dans un certain nombre de pays, tels que les États-Unis avec un fond de 6 milliards de dollars annoncé par le Président Barack Obama. Ces effets d’annonce sans véritable suite ont jeté un discrédit sur les projets de Smart grids auprès des opérationnels qui se sont recentrés sur les problèmes existants comme la gestion des actifs, l’efficacité énergétique ou le contrôle plus actif et réactif du réseau.
Aujourd’hui, les équipementiers, tel que General Electric Energy, sont plus prudents vis-à-vis des nouveaux projets Smart grids, et se concentrent d’abord sur les enjeux opérationnels des acteurs du réseau.

En second lieu, la mise en place du réseau intelligent de distribution se construit par étapes comme le montre le schéma ci-dessous.

En Europe, chaque pays avance selon un rythme propre en fonction de sa structure, ses intérêts, ses spécificités et sa réglementation. L’attente initiale de tous les acteurs à voir se réaliser une révolution technologique à travers les projets Smart grids a donc été remplacée par une évolution progressive. Aujourd’hui, les projets se recentrent sur la modernisation du réseau avec la prise en compte des problématiques de l’intégration des énergies renouvelables, de la sécurisation des données, de la gestion du mix énergétique, de la bidirectionnalité ou de l’automatisation sur la basse et la moyenne tension.

C’est la raison pour laquelle, le terme de « modernisation progressive du réseau » est préférable à celui de « Smart grids » trop associé aux systèmes de comptage intelligent et à ses pics d’investissement.

L’Allemagne, le pays le plus à même d’effectuer une évolution intelligente du réseau

Le cas de l’Allemagne se distingue des autres pays européens, car la mise en place de systèmes intelligents présente des facteurs de succès :

  • l’adéquation entre les projets et le cadre réglementaire ;
  • un partage de l’information et une coordination entre tous les acteurs (feuille de route…) ;
  • des objectifs et une trajectoire de développement définis et partagés entre le régulateur, les gestionnaires de réseaux et les équipementiers ;
  • le travail accompli depuis plus d’une vingtaine d’années dans le domaine de la recherche orientée sur les sujets du véhicule électrique, du stockage, de l’amélioration de l’intégration des énergies renouvelables ;
  • la création de nouveaux marchés pour permettre l’agrégation des petits et moyens producteurs (VPP) ;
  • la légitimation des technologies (interconnexion des réseaux, comptage & normes de sécurité,…)

Le développement des réseaux intelligents est d’autant plus nécessaire en Allemagne du fait :

  • de la congestion des réseaux qui est le résultat du déséquilibre entre la production d’énergie d’origine renouvelable au nord et la consommation au sud. Elle a accéléré la création de nouvelles infrastructures ;
  • du rapide développement des énergies renouvelables qui entraine un besoin de flexibilité et une nécessité d’intégration ;
  • de l’« Energiewende » : le mix énergétique qu’elle promeut à long terme s’appuie sur une production plus décentralisée et sur l’efficacité énergétique ;
  • - de l’évolution potentielle du modèle économique (réseau cellulaire, mécanisme de capacité, etc.).

L’Allemagne, un pays intéressant tant par son savoir-faire en terme de changement que par son approche en matière de projets intelligents et sa capacité à influencer d’autres pays européens. Elle parait la plus à même d’opérer une évolution « intelligente du réseau ».

Les réseaux électriques intelligents sont-ils un vecteur de la transition énergétique ?

Au niveau technique, l’ajout d’intelligence est un facilitateur permettant au réseau l’optimisation financière et technique de sa gestion, sa « flexibilisation » et l’amélioration de l’intégration des énergies renouvelables.

Toutefois, cet ajout d’intelligence n’est qu’une partie de la solution de l’« Energiewende » et ne remplacera pas le renforcement des réseaux, la recherche sur les technologies « connexes » (stockage, véhicules électriques, etc.) et les politiques d’efficacité énergétique (rénovation énergétique des bâtiments).


Morwenna Guichoux, Renaud Lecompte
21 février 2013





Morwenna Guichoux est doctorante CIFRE à l’Université Paris-Dauphine







Renaud Lecompte est Directeur Marketing EMEA et Inde - Digital Energy chez General Electric



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