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Les outils de maîtrise de la demande en électricité à disposition des consommateurs

Les ménages et l'information énergétique

La maîtrise de la consommation électrique domestique est un enjeu majeur pour les systèmes énergétiques de demain : à la maison, l’électricité est facile d’accès, elle semble souvent inépuisable et nombre de ses utilisations sont « captives », elles ne peuvent être remplacées par une autre source d’énergie (52 % de la consommation concerne des usages spécifiques - loisirs, cuisine ou bureautique [ADEME, 2010]).

Malgré son poids considérable dans le budget annuel et son caractère vital, la consommation d’électricité du foyer reste souvent inconnue de ses habitants. La facturation est déconnectée du quotidien. En effet, les distributeurs d’électricité se basent sur des estimations et facturent de longues périodes d’activité à leurs clients. Cette situation facilite et réduit les coûts de gestion de la clientèle mais ne permet pas un suivi assez régulier de la consommation par les usagers eux-mêmes. Le particulier n’a pas accès aux informations nécessaires à la compréhension de l’impact énergétique du bâtiment où il réside, et ne peut apprécier l’impact de ses actions.

Les utilisateurs n’ont donc finalement qu’une vague idée de leur consommation quotidienne. Dès lors, ils perçoivent mal les changements réels qu’impliqueraient une modification de leurs habitudes ou l’investissement dans de nouveaux équipements (achat d’un réfrigérateur A+, isolation du bâtiment). Ainsi, pour rendre l’énergie plus visible et plus concrète, la mise à disposition d’une consommation électrique compréhensible et maîtrisable est indispensable.

Les compteurs évolués permettront aux foyers de connaître leur consommation électrique réelle et de bénéficier de services pour la comprendre. Cette meilleure connaissance leur permettra de maîtriser leurs dépenses énergétiques et de choisir des solutions adaptées à leurs besoins. Néanmoins, les utilisateurs n’auront pas à se déplacer physiquement devant leur nouveaux compteurs, des systèmes existent d’ores et déjà pour avoir accès directement à leurs informations.


Figure 1 : Exemple du tableau énergétique
Source : GridPocket

Une plateforme d’affichage est alors nécessaire pour les visualiser. Différents médias pourront faire l’interface entre le compteur évolué et son utilisateur : écran de contrôle, ordinateur, téléphone mobile, affichage déporté, réseaux sociaux pour les consommateurs ou programmes de gestion de la clientèle pour les fournisseurs d’énergie, en sont quelques exemples ; la figure Figure illustre un tableau de bord de la consommation d’un ménage via une interface Web. Une information simple, compréhensible et accessible à tout moment doit être disponible grâce à ce service. Progressivement, l’utilisateur expérimentera, apprendra et évaluera l’impact de ses habitudes sur sa consommation d’énergie, lui laissant ainsi le choix de modifier ou non sa consommation : augmentation, déplacement ou réduction.

Les études et rapports de sciences humaines et sociales [Darby, 2006] [Escoffier and Peretti Wattel, 2009] sur le sujet sont nombreux et soulignent les axes principaux d’approches expérimentés pour apporter de la lisibilité à la consommation électrique : relevé manuel de la consommation, compteur numérique, affichage déporté, facture détaillée, sous-comptage, applications informatiques. Ces pistes exploratoires sont nécessaires afin de proposer les solutions les plus « acceptables » et celles qui auront le plus de chances d’être adoptées par les foyers. Depuis les premières réflexions des années 1970, les études montrent que les différentes modalités de transmission des indications de consommations présentent des effets mesurables [Darby, 2006] [Ehrhadt-Martinez et al., 2010]. Un affichage seul, ou combiné avec d’autres dispositifs, incite clairement à des changements de consommation, mais sur le court terme. Sur la durée apparaissent des freins qui sont autant de défis : changer son comportement est nécessaire, certes, mais la pérennisation de ce changement l’est encore plus.

L’acceptabilité et la motivation des ménages

La difficulté ne réside donc pas uniquement dans l’efficacité des modalités d’affichage de la consommation à court terme mais aussi dans l'implication des utilisateurs dans la durée. La prise en compte des freins sociologiques et techniques permettra la mise à disposition de nouveaux services acceptables.

L’acceptation sociale et technique

Pour comprendre ce passage des actions ponctuelles et à court terme à un changement dans la durée, nous devons nous pencher sur la composition des rôles énergétiques dans un ménage. Dans le cas des foyers à plusieurs individus, celui qui paie n’est pas le seul à consommer l’électricité, les rôles sont répartis. De plus, la maîtrise de l’énergie concerne toutes les sphères de la vie quotidienne, du lever au coucher et même pendant le sommeil ; la consommation énergétique est permanente dans l’activité du ménage.

Un changement pérenne des habitudes énergétiques peut également avoir un impact sur la représentation du foyer vis-à-vis de l’extérieur. C’est-à-dire, qu’à l’instar de la possession et l’usage d’équipements comme signe ostentatoire ou simplement représentatif du « statut » du foyer, l’usage de l’énergie définit socialement le foyer, en d’autres termes, il reflète son statut social. Dès lors, l'incitation à la réduction énergétique, on peut induire une modification du statut social perçu par le ménage. Par exemple, pour caricaturer : un couple qui dépenserait sans compter sur de nombreux équipement lumineux en extérieur et, qui après une prise de conscience environnementale, réduit drastiquement ses « débordements », risque de changer de représentation sociale auprès de son entourage. Ainsi, les risques d’une maîtrise trop poussée de la consommation peuvent être l’apparition de « rapports sociaux tendus », la crainte d’une image négative due à la perte de confort, de bien-être et dans des cas extrêmes, la crainte de l’exclusion sociale ou de véhiculer une image désuète de personnes qui refusent le progrès !

Pour autant, les motivations des ménages sont généralement détachées de ces éléments de représentation. Les principales raisons de ces changements de comportement énergétique sont financières, éducatives, écologiques que ce soit pour l'anti-gaspillage et/ou rejet de la surconsommation [Moussaoui, 2007][Escoffier and Peretti Wattel, 2009] ,. Pour aplanir les difficultés de l’acceptation dans le long terme de ces compteurs évolués et de leurs conséquences, il faut nous arrêter sur le risque d'atteinte à la vie privée. Les données que relaieront ces compteurs sont très personnelles. On peut ainsi connaître facilement les moments de présence au foyer, la nature, même floue, de l’activité comme la mise en route de la batterie de cuisine, par exemple. Cette disponibilité de l’information inquiète et des acteurs (comme l'association de consommateurs « Que choisir ») mettent en garde afin que la maîtrise énergétique ne se transforme pas en contrôle [Fouquet 2011] de la vie privée comme le suggère la controverse autour des compteurs communicants. De fait, ces nouvelles technologies posent de nombreuses questions d’acceptabilité sociale et les solutions proposées doivent en tenir compte.

Les nouveaux services associés

La diffusion des compteurs évolués permettra certainement de faire de nombreuses économies, mais comme on l’a vu, et comme l’exemple italien le rappelle, la persistance de ces économies n’est pas garantie. C’est pourquoi, il est nécessaire de développer des outils adaptés permettant aux utilisateurs d’agir plus activement sur leur consommation. Ils doivent pouvoir mieux identifier quels appareils électriques consomment le plus et pourquoi, connaître le volume de leur consommation bien entendu, voir son évolution, mais également savoir la contrôler ou la réduire (figure 2).

Pour arriver à un tel catalogue d’outils, des leviers existent : les réseaux sociaux par exemple, des conseils génériques ou un « coaching » individualisé intégré sur une plateforme de services afin de permettre à l’utilisateur de s’impliquer, d'avoir des référentiels de comparaison et de rentrer également dans un processus d’apprentissage.

Pour être la plus pertinente possible, l’interface logicielle doit d’abord mieux comprendre les motivations des usagers à réduire leur consommation énergétique. Cette connaissance des usagers passe forcément par des analyses sociologiques A titre d’exemple, certains profils sociodémographiques se révèlent plus sensibles aux motivations citées précédemment, que d’autres (comme les femmes âgées de 40 et 49 ans avec un niveau de vie relativement aisé), tout comme on observe des disparités géographiques (les motivations précitées sont plus fréquemment invoquées en Hongrie qu’en Norvège ou les Pays-Bas [Escoffier and Peretti Wattel, 2009]). Cependant, si d’autres motivations peuvent aussi être pertinentes, les auteurs de l’étude insistent surtout sur la confiance qu’entretiennent les citoyens avec les institutions les incitant à diminuer leur consommation d’énergie. En effet, la question de la consommation d’énergie s’inscrit dans un cadre institutionnel plus large de confiance et de problématisation publique des pratiques privées [Brugidou et Moine, 2011].

Cette confiance dans les institutions est un élément intéressant, car il peut aussi se retrouver dans les motivations des professionnels.


Figure 2 : Exemple d'utile d’analyse énergétique
Source : GridPocket

Les enjeux pour les professionels

Les enjeux des Smart grids pour les industriels/professionnels sont de répondre à leurs attentes en termes de prix de l’énergie et de productivité, de trouver des solutions adaptées à leurs besoins, tout en leur démontrant les potentiels de retour sur investissement. Les gestionnaires, exploitants et propriétaires de bâtiments sont confrontés à de nombreux changements et évolutions : réglementation, attentes des utilisateurs et conjonctures économiques.

Par ailleurs, la fourniture d’électricité a une forte influence sur les activités professionnelles. Les coûts énergétiques globaux et les impacts des perturbations électriques se traduisent par une baisse de la productivité, voire des surcoûts opérationnels. L’énergie est alors un critère légitime d’investissement et de compétitivité globale.

Les principales attentes envers les Smart grids sont d’assurer la maîtrise de la demande et de l’approvisionnement en énergie. Les professionnels recherchent des solutions novatrices répondant à leurs défis quotidiens de compétitivité :

  • où et quand consomment-ils ?
  • comment réduire leur consommation ?
  • quels sont leurs modes de consommation ?
  • quel est l’usage réel et la répartition de l’énergie consommée ?
  • comment piloter la demande électrique et les pics de consommation ?

Pour les fournisseurs d’électricité, d’autres informations complémentaires sont importantes :

  • comment suivre et anticiper l‘engagement des usagers ?

Ces questions trouvent des réponses dans le développement d’une gestion intelligente de l’énergie grâce à différents systèmes et solutions d’automatismes (optimisation de la maintenance et de la disponibilité des équipements, amélioration de leur productivité).

Les leviers d'action pour les professionnels

Des solutions pour mesurer, agir et piloter les installations, réduire la facture énergétique des bâtiments, assurer l’approvisionnement énergétique, intégrer des installations de production décentralisées et résorber les pics de consommation et de pollution sont aujourd’hui indispensables.

La gestion de l’énergie inclut le pilotage de capacités de production installées sur site, dont l’utilisation (autoconsommation, stockage, injection sur le réseau) doit être optimisée selon l’état du réseau et les besoins des industriels.

L’équipement en compteurs intelligents permet aux professionnels de faire une analyse et mettre en place un plan d’action efficace en ayant la vision énergétique globale de son installation. Le gestionnaire peut alors comprendre l’usage de l’énergie et mettre en place une maîtrise énergétique efficace (figure 3 et tableau 1)


Figure 3 : Système de pilotage professionnel de l’énergie
Source : WIT

1. ACQUISITION 2. ANALYSE 3. ACTION 4. AIDE AU PILOTAGE
  • télé-relève périodique des compteurs eau, électricité, gaz
  • récupération des données des automates et régulateurs
  • prise en compte de tous les lots techniques et de toutes les énergies
  • diminuer les dépenses énergétiques par des fonctions de régulation, planification et effacement
  • garantir un confort aux usagers et une sécurité contrôlée
  • assurer une surveillance 24h/24 et diffuser des alertes lors de dysfonctionnements
  • rendre les sous-ensembles techniques inter-opérables
  • diminuer les dépenses énergétiques par des fonctions de régulation, planification et effacement
  • garantir un confort aux usagers et une sécurité contrôlée
  • assurer une surveillance 24h/24 et diffuser des alertes lors de dysfonctionnements
  • rendre les sous-ensembles techniques inter-opérables
  • indicateurs de performances détaillés par usage
  • tableau de bord énergétique (figure 2)
  • suivi et chiffrage des économies d’énergie réalisées
  • compréhension des usages et comparaison avec des valeurs de référence
  • simulation d’actions correctives
  • contrôle de l’impact des actions mises en œuvre
  • anticipation des consommations

La qualité et le coût de l’électricité ont un impact sur l’activité des industries. Le coût énergétique est intégré aux coûts de production et fait partie intégrante de la compétitivité. Pour les entreprises, la gestion active est le moyen le plus rapide, le plus efficace et le plus économique pour réduire la facture énergétique et les émissions de CO2. Elle couvre l’ensemble du cycle énergétique d’un bâtiment, neuf ou ancien, industriel ou commercial et peut offrir un gain pouvant aller jusqu’à 10 % grâce à l’organisation des systèmes énergétiques. Elle passe par des fonctionnalités intelligentes intégrées à la GTEB (Gestion Technique du Bâtiment) et doivent être accessibles et généralisées aux gestionnaires, exploitants et propriétaires immobiliers (figure 4).

Conclusions

La maîtrise de la consommation énergétique exige avant tout une disponibilité et un accès fiable aux informations détaillées. L'interprétation des données énergétiques reste, néanmoins, un défi pour les utilisateurs et un axe de différenciation important pour les systèmes de gestion énergétique.

La motivation et l’engagement des acteurs impliqués dans le processus de la maîtrise des énergies est un facteur additionnel qui doit être pris en compte parallèlement à la dimension purement technique. Ceci aussi bien dans un contexte de consommateurs individuels que de professionnels.


Figure 4 : Exemple tableau de bord énergétique
Source : WIT

Pour en savoir plus :

Présentation de Patrice GEOFFRON

[ADEME, 2010] ADEME (2010). Loisirs, cuisine, bureautique... Maîtrisez la consommation de vos équipements électriques. (page 26)

[Brugidou et Moine, 2010] Brugidou, Moine (2010). Normes émergentes et stigmatisation. Une analyse comparative à partir des deux questions ouvertes sur les raisons de ne pas trier les déchets et de ne pas faire d’économie d’énergie, JADT, Rome 2010.

[Darby, 2006] Darby, S. (2006). The effectiveness of feedback on energy consumption. Technical report, Environmental Change Institute. University of Oxford.

[Escoffier and Peretti Wattel, 2009] Escoffier, C. and Peretti Wattel, P. (2009). Motives for reducing energy use among citizens from seven European countries. Technical report, Energy Research in the 7th framework programme.

[Fouquet, 2011] Fouquet, J.-P. (2011). Projet AFFICHECO. Technical report, Université de Tours.

[Frenkiel, 2009] Frenkiel, E. (2009). Nudge ou le paternalisme bienveillant. La Vie des idées, (ISSN : 2105-3030).

[Hargreaves et al., 2010] Hargreaves, T., Nye, M., and Burgess, J. (2010). Making energy visible: a qualitative field study of how householders interact with feedback from smart energy monitors. Energy Policy, Elsevier, (38).

[Moussaoui, 2007] Moussaoui, I. (2007). De la société de consommation à la société de modération. Les Annales de la recherche urbaine, (103) : 112–119.



Cette fiche a été rédigée par GRIDPOCKET, TELECOM PARISTECH et WIT
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