Haut de page

Accueil » Tous les dossiers » Les Smart cities

Smart Grid City : une gestion locale des sources d’approvisionnement et de consommation

Description du concept

Les « Smart Grid Cities » sont les villes visant avant tout à gérer de façon plus efficace et citoyenne leur consommation d’énergie et celles de leurs administrés. Cela passe, notamment, par une optimisation locale des sources d’approvisionnement et de consommation d’énergie, et ce à différents pas de temps, et une gestion plus intelligente des réseaux et de l’équilibrage entre la production et la consommation pour faciliter l’insertion des énergies de sources renouvelables et des nouveaux usages (mobilité électrique, etc.). Le rôle des nouvelles technologies de l’information et de la communication (NTIC) est ici clé pour relever ces défis.

La baisse considérable des coûts de communication et de stockage de l’information, l’augmentation des capacités de traitement des données en temps réels ou de façon prédictive rendent possible la maîtrise de la demande et l’optimisation énergétique à la maille locale. Elles placent les acteurs des NTIC, les équipementiers énergétiques et les start-ups innovantes, comme fournisseurs de solutions énergétiques pour les villes (meilleure connaissance de leurs consommations, identification des leviers d’optimisation, mise en œuvre d’automatismes gérés à distance permettant de réguler, voire d’effacer, des consommations, etc.).

Cette vision tend à abandonner une réflexion organisée en silo et, par là-même, la structuration du marché national français cloisonné et optimisé par grandes filières (fourniture d’électricité ou de gaz et gestion des réseaux d’électricité ou des infrastructures de gaz, parfois étendues à l’eau, pétrole, services énergétiques, chauffage urbain). Elle oblige les énergéticiens à aborder les questions énergétiques dans leur globalité et à faire évoluer leurs offres vers davantage de services de type demand side management et vers davantage de performance énergétique.

Xcel Energy a fait office de pionnier dans le domaine, avec son projet à Boulder (Colorado) lancé en 2008. Depuis, de nombreuses villes ont emboité le pas.

Les modes de financement observés pour ces projets dépendent encore soit d’aides publiques, qui seront de plus en plus limitées, soit d’un financement par des promoteurs en contrepartie d’une occupation plus intensive des sols (exemple du quartier 22@bcn à Barcelone) qui ne peut pas être une solution adaptée à toutes les villes. Cependant, le concept d’« Eco-City » pourrait favoriser l’émergence de nouveaux modèles d’affaires, comme celui d’intégrateur de services urbains. Porté par le BTPiste/promoteur immobilier en charge de la construction ou de la rénovation du quartier, il s’agirait de proposer aux collectivités locales une solution de quartier durable clé en main avec des services d’exploitation du quartier (urbains et énergétiques) garantissant un coût optimisé, le tout pouvant prendre la forme d’une concession. La co-entreprise EMBIX créée par le groupe Bouygues et en charge de la gestion énergétique du projet Issy Grid est-elle le prémice de cette évolution ?

Boulder City (Colorado, États-Unis) : un pilote référent en matière technologique mais un échec financier

Xcel Energy, Utilities opérant dans l’Etat du Colorado, a lancé en 2008 un projet pilote à Boulder, ayant vocation à devenir une vitrine des Smart Grid Cities. Grâce à l’installation de compteurs intelligents et à l’utilisation d’un système de gestion des moyens de production locaux et de la demande, le projet Boulder visait à optimiser l’ensemble du système électrique. Cela se traduit par un contrôle à distance des consommations des clients finaux, la possibilité d’effacer ponctuellement les clients en fonction du degré de tension entre l’offre et la demande (Demand Response) ainsi que de gérer et d’optimiser l’intégration de sources de production intermittentes telles que l’éolien et le photovoltaïque.

Si le projet a réussi d’un point de vue technique, le volet économique s’est, en revanche, transformé en échec pour Xcel Energy. Ainsi, le pilote de Boulder a permis d’améliorer significativement la qualité de service (réduction du temps de coupure par client d’un peu plus de 10 minutes, disparition des plaintes liées aux fluctuations de tension sur le réseau) et l’efficacité énergétique au niveau du réseau de distribution (économie de 18 $ par foyer et par an sur les pertes techniques de distribution, soit environ 4 % du coût de distribution - hypothèse d’un coût de distribution de 40 $/MWh).

Cependant l’équilibre économique n’a pas été trouvé par Xcel Energy. L’investissement initialement prévu de 15 M$ en 2008 a triplé pour atteindre près de 45 M$ fin 2011. Cette augmentation est liée en grande partie aux surcoûts de terrassement et d’installation du réseau de fibre optique.

Le régulateur local, la Public Utilities Commission (PUC), a refusé la demande d’Xcel qui voulait imputer ce montant aux clients finaux via les tarifs de vente. Le montant transférable a été limité à 60 % de l’investissement (sur les 45 M$ d’investissement, 28 M$ auront pu être financés grâce à une augmentation des tarifs de vente de l’électricité au Colorado. Les 17 M$ restants seront à la charge d’Xcel, tant que le projet de Boulder ne sera pas entièrement terminé). Fin 2011, les habitants de Boulder ont décidé par un vote de ne pas renouveler le contrat de concession d’Xcel et de favoriser la création d’un fournisseur d’électricité municipal pour remplacer le fournisseur initial.

Xcel Energy a pâti du manque de visibilité sur les coûts du projet et la non-mutualisation des investissements dans les réseaux d’eau, de gaz et d’électricité.

Malte : vers la gestion intelligente bi-énergies pour une préservation des ressources naturelles

Dans un système insulaire tel que celui de Malte, la gestion intelligente des réseaux prend tout son sens. En effet, l’île est alimentée exclusivement par deux centrales au fioul et les prix de l’électricité demeurent extrêmement élevés (tarification progressive de 160 à 620 €/MWh pour des clients résidentiels). Quant à l’eau, les tarifs sont étroitement liés au prix de l’électricité. En effet, plus de la moitié de l’eau potable est produite par des usines de dessalement utilisant la technique d’osmose inverse, dont 75 % des coûts de production sont directement imputables à l’électricité consommée. Dans un contexte de prix du pétrole particulièrement élevés et de raréfaction de l’eau potable à Malte, la gestion intelligente de l’électricité et de l’eau devient un enjeu majeur pour la collectivité.

La gestion de l’énergie est un enjeu majeur pour l’île de Malte

L’électricien local Enemalta et IBM se sont accordés fin 2008 pour déployer un système bi-énergies eau / électricité pour 70 M€ sur 5 ans. Ce projet se caractérise par :

  • le replacement de 250 000 compteurs électriques par des compteurs intelligents bi-énergies, permettant une mesure en temps réel des consommations d’eau et d’électricité ;
  • l’intégration d’un système de détection des fuites et des pertes non techniques. Ces dernières représentent une partie significative de l’ensemble des pertes sur le réseau électrique (les pertes sur le réseau s’élèvent à 8 % de la consommation électrique) ;
  • la modification des méthodes de comptage et de tarification : paiement à la consommation réelle (et non suivant une estimation), tarifs à différenciation temporelle (auparavant, il n’existait au mieux que deux périodes (jour/nuit) pour les clients professionnels), introduction d’un service de prépaiement ;
  • l’automatisation et la réalisation à distance des interventions nécessitant auparavant un déplacement sur site : mise en service, modification de puissance et coupure ;
  • l’identification de gisements d’économies d’énergie/d’eau grâce à l’analyse fine et en temps réel des courbes de charge.


Cette fiche a été rédigée par E-Cube.



«Page 7 de 21»

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 "Cisco" qui fait partie de nos 168 contributeurs.
Découvrir nos contributeurs