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La Californie, en voie de définition d’un modèle économique des réseaux intelligents

Le cas de la Californie est intéressant pour appréhender ce que pourraient être les futurs modèles économiques des réseaux intelligents. Cet Etat américain possède une triple caractéristique qui pourrait en faire le creuset de modèles originaux :

  • son environnement est propice à l’innovation – comme en atteste de multiples « success stories » dans des secteurs aussi divers que les biotechnologies ou les technologies de l’information – alliage d’une capacité unique à mobiliser des structures de recherche et des financements (« venture capital » notamment), à organiser des coopérations industrielles ou à faire émerger des start-ups ;
  • le réseau électrique californien est vieillissant (comme c’est souvent le cas par ailleurs aux Etats-Unis) avec des coûts élevés de dysfonctionnement, de sorte que sa modernisation est un impératif et une source de gains potentiels importants en supprimant une partie des milliards de surcoûts actuels ;
  • des pics très marqués de la consommation sont observés à la fois dans la journée (notamment avec une double pointe vers 14h et 18h) et au cours de l’année (en fonction de journées chaudes et de l’usage intensif d’appareils de climatisation dans ces circonstances), ce qui laisse entrevoir un espace économique pour des services fondés sur le principe d’effacement.

A ces caractéristiques structurelles viennent s’ajouter des orientations politiques qui sont les plus volontaristes des Etats-Unis:

  • en 2006, le gouvernement californien a promulgué « l’Assembly Bill 329 » qui comporte des objectifs ambitieux de réduction des gaz à effets de serre à l’horizon 2020 (avec un retour au niveau des émissions de 1990) ;
  • l’élément le plus spectaculaire a été le lancement, également en 2006, du plan « Million Solar Roof » qui vise l’équipement d’un million de toits à l’horizon 2018. Combiné à des investissements en éolien, le parc est ainsi plus décentralisé et la production plus intermittente, ce qui implique d’adapter le réseau en conséquence ;
  • les incitations publiques incluent pour cette raison les équipements en compteurs intelligents. Le mécanisme de « Net Energy Metering » permet, grâce aux compteurs intelligents, aux ménages équipés de photovoltaïque de ne payer que le solde entre l’énergie consommée et celle produite (le surplus étant réinjecté dans le réseau) en prenant en compte les coûts de transport et de distribution associés ;
  • en septembre 2010, la Californie a complété son dispositif en étant le premier Etat à adopter une loi relative au stockage d’énergie pour accompagner la montée en puissance des énergies intermittentes. Cette loi a été adoptée notamment sous l’influence de la coalition industrielle de la California Energy Storage Alliance ;
  • par ailleurs, le soutien de l’Etat fédéral au véhicule électrique conduit à anticiper la constitution rapide en Californie d’un parc suffisamment significatif pour requérir des investissements spécifiques dans le réseau (Chevrolet et Nissan étant particulièrement actifs sur ce marché).

Tous ces éléments combinés font que l’industrie américaine se positionne et que des start-ups émergent dans cet écosystème des réseaux intelligents :

  • Google a obtenu l’accord de la Federal Energy Regulatory Commission (FERC) pour devenir producteur d’électricité et a développé une plateforme ouverte de mesure des consommations d’énergie (PowerMeter). IBM ou Microsoft sont très actifs, aussi bien auprès des acteurs de la filière électrique que de l’industrie automobile, Cisco est très présent dans la partie réseaux et Whirlpool se préoccupant (notamment en partenariat avec Cisco) de rendre communicants les équipements électroménagers ;
  • ces mouvements s’opèrent sur fond de guerre de normes, en particulier autour des produits qui s’insèreront dans les futurs « home area networks » (HAN) des maisons intelligentes. Cette guerre se matérialise en particulier autour des normes de communication à courte portée au sein de ces HAN, avec l’opposition de deux alliances Zigbee et Z-Wave, chacune regroupant plusieurs centaines d’acteurs industriels.

Progression du marché des équipements ménagers « intelligents » aux Etats-Unis


Source : Zpryme

Les conditions sont réunies pour tester des offres de prix « dynamiques » comme le font, par exemple, la Pacific Gas and Electricity ou la Southern California Edison :

  • le modèle "Time of use" définit une grille tarifaire en fonction des estimations antérieures de demande en électricité. Le consommateur accède à ces tarifs via Internet et adapte sa consommation en conséquence. La grille tarifaire est modifiée une à deux fois par an en fonction des évolutions constatées dans la consommation ou le parc de production ;
  • le modèle "Critical Peak Pricing" reprend les principes généraux du "Time of Use", mais de façon plus réactive, dans la mesure où les consommateurs se soumettant à ce schéma sont candidats à l’effacement suite à une demande qui leur est formulée par mail ou téléphone en amont de la pointe de consommation, à concurrence d’un nombre maximum d’événements par an ;
  • le "Peak Day Pricing" est analogue au précédent, mais pour les consommateurs industriels ou commerciaux d’une puissance supérieure à 200 kW.

La Californie apparaît ainsi comme une terre d’élection des réseaux électriques intelligents, la culture d’innovation étant couplée à un volontarisme des autorités publiques, et les ménages étant plus naturellement « early adopters » des nouveaux équipements que dans d’autres parties des Etats-Unis. Cette configuration fait de la Californie un environnement propice pour tester des solutions commerciales et définirdes modèles économiques, au-delà des pilotes techniques.

Mais si la Californie est un laboratoire passionnant qui laisse entrevoir le formidable potentiel économique des réseaux électriques intelligents, elle laisse tout autant apparaître les nombreux obstacles qui restent à franchir. Ainsi, même si l’introduction de formules tarifaires dynamique a produit des effets positifs (-16.6% de la consommation en « critical peak » selon PG&E), de très fortes oppositions sont également apparues parmi certains ménages qui, après l’installation de compteurs intelligents, ont observé une augmentation de leur facture incompréhensible à leurs yeux. La vigueur de ces protestations a dissuadé certains opérateurs de basculer trop rapidement vers des tarifications dynamiques, ceci tendant à montrer que l’acceptation de la part des consommateurs n’est pas donnée d’avance.

Pour en savoir plus :

Smart grid en Californie : acteurs et enjeux, Ambassade France aux Etats-Unis
California Public Utilities Commission : Report to the Governor & the Legislature on Smart Grid Plans and Recommendations Submitted

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