Haut de page

Accueil » Consommateurs

Comprendre les Smart grids

Définition

Les réseaux électriques intelligents sont aussi appelés Smart grids. Ce sont les réseaux électriques publics auxquels sont ajoutés des fonctionnalités issues des nouvelles technologies de l’information et de la communication (NTIC). Le but est d’assurer l’équilibre entre l’offre et la demande d’électricité à tout instant et de fournir un approvisionnement sûr, durable et compétitif aux consommateurs.


Source : CRE

Comment fonctionne le réseau actuellement ?

Le rôle du réseau électrique est de connecter les producteurs d’énergie, tels que les centrales nucléaires et thermiques, les panneaux solaires ou les éoliennes, avec les consommateurs d’électricité (particuliers, industries, …).

La caractéristique de l’électricité est qu’elle est très difficile à stocker : à tout moment, la quantité d’électricité demandée par le consommateur doit être égale à la quantité injectée sur le réseau de manière quasi-immédiate pour éviter le black out. Cet équilibre entre l’offre et la demande est aujourd’hui atteint de deux manières : en prévoyant la consommation électrique sur la base des données historiques et des conditions climatiques et en ajustant en permanence la production. Sur le réseau actuel, l’électricité circule principalement dans un sens unique : des producteurs aux consommateurs.

A quelles contraintes le réseau électrique doit-il faire face ?

Pour faire face à de nouveaux défis, le réseau électrique doit évoluer.

De nouvelles consommations

La climatisation, les appareils audio et vidéo ou le chauffage électrique se développent et accroissent la consommation.
L’apparition de nouveaux usages de consommation, tels que la voiture électrique, amplifiera cette hausse. Face à cette augmentation prévisible, les réseaux électriques actuels ne seront plus suffisamment adaptés. Pour éviter de renforcer les réseaux (coûteux), il sera nécessaire de contrôler les périodes de charge des véhicules électriques.

Le graphique suivant montre les prévisions de consommations selon différents scénarios envisagés.


Source : RTE

La consommation d’électricité est fonction de l’évolution du PIB, de la démographie, de la population active et de l’efficacité énergétique.

Scénario « Haut » : hypothèse majorant la consommation.
Scénario « Référence » : hypothèse centrale pour chacun de ces déterminants.
Scénario « MDE renforcée » : prise en compte de l’accélération de la maîtrise de la demande d’énergie (MDE) via des actions sur les comportements de consommation, une performance accrue du bâtiment, etc.
Scénario « Bas » : hypothèses minorant la consommation

Les Smart grids contribueront à la mise en œuvre de la maîtrise de la demande en donnant des informations précises sur l’énergie qui circule, ce qui permettra de contrôler et d’optimiser la consommation d’énergie.

 

De nouvelles énergies

Depuis quelques années, de plus en plus de sources d’électricité d’origine renouvelable (éolien, photovoltaïque) sont reliées au réseau électrique. L’intermittence de cette production (l’éolien dépend du vent, le photovoltaïque du soleil) la rend très difficile à intégrer au réseau et ne correspond pas forcément aux périodes de consommation de pointe (19h). L'électricité produite, ne pouvant être stockée, est alors perdue. Le développement des énergies de sources renouvelables est ainsi souvent freiné par une inadéquation des moyens de production avec le fonctionnement du réseau actuel.

De nouveaux objectifs

Pour s’attaquer aux causes du changement climatique, l’Union européenne a adopté un ensemble de directives en décembre 2008, fixant des objectifs contraignants à l’horizon 2020. Le Conseil européen a fixé l’objectif politique des « 3 fois 20 » en 2020 :

  • 20% de la consommation énergétique totale proviendra des énergies de sources renouvelables ;
  • à production équivalente de biens et de services en 2020 par rapport à 1990, l'Union européenne s'est fixé l'objectif de consommer 20% d'énergies en moins ;
  • réduction de 20%, voire de 30% en cas d’accord international, des émissions de gaz à effet de serre par rapport à 1990.

Quelles évolutions pour le réseau ?

Pour faire face à ces nouvelles contraintes, le réseau actuel doit nécessairement s’adapter, en intégrant les nouvelles technologies de l’information et de la communication afin de maintenir l’équilibre entre l’offre et la demande. Le système électrique passe d’une situation où la production est largement contrôlable, alors que la consommation l’est peu, à une situation où la production ne sera contrôlable que dans une certaine mesure et où la consommation fera l’objet d’une gestion active.

Le réseau intelligent permettra d’intégrer les énergies renouvelables et de renseigner producteur, distributeur et consommateur sur l’utilisation de l’énergie.

Pour gérer ces nouveaux besoins et ces nouvelles productions, les réseaux électriques intelligents ont deux caractéristiques :

  • ils sont communicants et interactifs ;
  • ils permettent d’échanger des données entre les différents acteurs du système électrique pour connaître, contrôler, gérer le réseau et ils prennent en compte les actions de tous les acteurs du système électrique.

Quels avantages pour le consommateur ?

Par l’évolution du système électrique, les consommateurs vont devenir des acteurs de leur consommation, voire de la production.
Très prochainement, l’électricité fournie par leur éolienne ou leurs panneaux photovoltaïques sera directement injectée sur le réseau ou dans le circuit énergétique de leur maison, résidence ou usine. Elle servira, par exemple, à la recharge des batteries de leurs voitures électriques.

Grâce aux compteurs intelligents, les consommateurs et les gestionnaires de réseaux connaîtront précisément la consommation d’un site ou d’un foyer. Les fournisseurs d’énergie pourront donc proposer aux consommateurs de nouvelles offres selon leur profil de consommation, ainsi que de nouveaux services d’efficacité énergétique ou de maîtrise de la demande d’énergie.

En améliorant la connaissance sur la consommation électrique à l’aide de compteurs évolués, il sera plus facile d’éviter les pics de consommation et les pannes dues à une surcharge. La consommation électrique sera gérée de manière intelligente. Par exemple, pendant les horaires où la consommation est réduite, on pourra profiter de l’électricité produite pour charger sa voiture électrique. Le consommateur sera renseigné par une télégestion sur le meilleur horaire pour faire tourner une machine. Le consommateur sera renseigné par une gestion à distance sur le meilleur horaire pour faire tourner une machine. Le consommateur gèrera alors de manière active sa consommation d'énergie.

Grâce aux nouvelles technologies de l’information, les gestionnaires de réseaux détecteront et localiseront facilement les pannes sur le réseau. Ils effectueront les opérations de maintenance, de relève et de conduite à distance. Les centres de contrôle des gestionnaires des réseaux d’électricité seront également informés en temps réel des besoins en énergie des consommateurs : ils distribueront alors la juste quantité d’électricité sur le réseau.

Les réseaux électriques intelligents permettront au consommateur d’avoir :

  • une maison plus intelligente,
  • des factures plus précises,
  • des pannes mieux détectées et plus rapidement réparées,
  • des offres tarifaires plus diversifiées.

Conclusion

Dans ce contexte et compte tenu des enjeux, les réseaux électriques actuels doivent absolument s’adapter pour devenir plus intelligents, c’est-à-dire intégrer les nouvelles technologies de l’information et de la communication. Plus réactifs et communicants, ils permettront de répondre aux défis que constituent l’intégration de la production électrique d’origine renouvelable, la maîtrise de la demande énergétique, la gestion de la pointe de consommation, le développement de l’usage de la voiture électrique et, évidemment, l’ouverture du marché.

En résumé, les réseaux électriques intelligents :

  • faciliteront l’intégration de la production de sources renouvelables et décentralisée,
  • rendront actif le consommateur au sein du système électrique,
  • fourniront au consommateur la connaissance suffisante permettant un pilotage efficace de sa consommation,
  • participeront à l’élaboration d’un système électrique décarboné.

Rechercher

Se tenir informé

Abonnez-vous à notre liste de diffusion pour être informé régulièrement des mises à jour du site.

S'abonner

Participer au site

Vous souhaitez participer à notre site ou réagir à un dossier, contactez-nous dès aujourd'hui.

Nous contacter

Les forums de la CRE

La CRE organise des forums, associés à chaque nouveau dossier, pour donner la parole aux experts des Smart grids.
Se tenir informé des prochains forums

Nos contributeurs

Notre site se nourrit aussi de vos contributions. Nous tenons donc à remercier "Areva" qui fait partie de nos 162 contributeurs.
Découvrir nos contributeurs