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Des Smart grids aux Smart networks : une approche multi-énergies des défis énergétiques actuels, de l’Europe jusqu’au cœur des territoires

En accompagnant une évolution profonde du paysage énergétique, les réseaux qui permettent l’acheminement d’énergie jusqu’à son point de consommation vivent une modernisation sans précédent. Ce que l’on nomme « Smart grids » en est le résultat : un ensemble formé par les réseaux d’énergie proprement dits associés aux technologies de l’information et de la communication (TIC) permettant de maximiser la part des énergies renouvelables au sein des consommations énergétiques et d’améliorer l’efficacité de l’acheminement tout en assurant des prix abordables et compétitifs.

Visible à de multiples niveaux des systèmes gaziers et électriques, cette convergence progressive de deux secteurs traditionnellement distincts ouvre ainsi la voie à une gestion avancée des moyens de stockage, de production d’énergie distribuée et renouvelable, ainsi que des consommations.

L’émergence de nouveaux objectifs environnementaux

La mise en œuvre des objectifs de la politique européenne de l’énergie aura des impacts considérables sur le système énergétique. Déclinés par chaque État membre en tenant notamment compte du parc de production et du PIB par habitant, ces objectifs créent deux défis majeurs :

  • une production d’énergie renouvelable croissante. Le système électrique devra savoir intégrer un nombre croissant de moyens de production d’électricité prévisibles mais non programmables du fait de l’intermittence des sources renouvelables ;
  • une production d’énergie décentralisée croissante. Les réseaux de gaz et d’électricité accueilleront un nombre croissant de moyens de production décentralisés : sources renouvelables (biogaz, photovoltaïque diffus, petites fermes éoliennes, biomasse, petit hydraulique, etc.) mais, également, cogénération, poussée par les objectifs d’efficacité énergétique. Le développement de la production décentralisée conduit à multiplier de manière importante les points d’injection de l’énergie au niveau des réseaux de distribution, historiquement conçus pour l’acheminer et non la collecter.

En parallèle, les usages de l’électricité et du gaz connaissent de profondes évolutions. Si certains usages ont pris une ampleur considérable (climatisation, chauffage électrique, équipements numériques), des technologies sobres et intelligentes, mono-énergie ou hybrides se développent et viennent modifier les profils de consommation de gaz et d’électricité : véhicule au gaz naturel, électrique ou hybride, pompe à chaleur électrique, chaudière hybride ou encore équipements de micro-cogénération.

Sous l’impulsion de ces avancées, l’organisation traditionnelle de l’approvisionnement en énergie évolue en faveur d’un rôle de plus en plus actif porté par les réseaux de distribution. Le fonctionnement unidirectionnel et centralisé laisse peu à peu la place à une boucle locale intégratrice de ressources et de technologies sobres en énergie, au plus proche des besoins du consommateur final.

Une solution qui consisterait à restreindre le raisonnement à une évolution des réseaux électriques ou à une course à la technologie mono-énergie est sous-optimale et difficilement réalisable, eu égard à la démographie croissante en ville, à la difficile acceptabilité sociale des nouvelles infrastructures et aux coûts importants des investissements à consentir.

Cette adaptation du système énergétique passe, donc, par une valorisation de l’ensemble des infrastructures présentes sur les territoires et par le développement d’une stratégie de coopération plutôt que de concurrence entre les différentes énergies.

Pour en savoir plus :

Livre vert « Un cadre pour les politiques en matière de climat et d’énergie à horizon 2030 », Commission européenne, mars 2013

Les Smart gas grids, brique constitutive des Smart Networks

Le terme Smart gas grids définit un réseau de distribution de gaz qui se modernise et intégre des fonctionnalités issues des TIC. S’appuyant sur la mise en service d’éléments communicants, les outils de l’exploitant du réseau de gaz évoluent au service d’un triple objectif :

  • une efficacité en constante amélioration,
  • la prise en compte du rôle croissant de nouveaux acteurs – y compris des consommateurs,
  • l’instauration de passerelles de coopérations entre réseaux collectifs (eau, gaz, électricité, chaleur, télécom, assainissement)...

La définition d’un Smart gas grids s’articule autour de 4 macro-fonctionnalités définies par le groupe d’experts 4 missionné par la Commission européenne en 2011 (voir interview de M. Christian Buffet en partie 3) :

  1. intégration croissante de gaz vert dans les consommations ;
  2. efficacité croissante du réseau de distribution de gaz ;
  3. intégration de technologies plus efficaces chez les clients ;
  4. coopération des réseaux à la maille locale.

En complément de cette vision européenne, GrDF développe un volet complémentaire : le projet de comptage communicant gaz « Gazpar ». Il sera le levier d’optimisations de l’exploitation grâce à une meilleure connaissance de l’état des flux sur les réseaux de gaz, améliorera la qualité de service et la satisfaction client et constituera un véritable outil de maîtrise de la demande en énergie au service de tous.

Le réseau de distribution gaz se modernise et se dote ainsi des outils qui lui permettront de jouer pleinement le rôle qui lui revient dans un système énergétique optimisé global. Au service d’une meilleure compétitivité, d’une sécurité d’approvisionnement renforcée et de l’intégration des ressources renouvelables incluant le biogaz, la complémentarité et le couplage gaz-électricité permettent de sortir d’une vision mono-énergie pour développer une vision optimisée des Smart networks à l’échelle des territoires.



Ce dossier a été rédigé en collaboration avec GrDF.




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