Les réseaux électriques du futur - Smart Grids

Les 4 vertus progressistes du réseau intelligent
Capacité à répondre
à l’accroissement
de la demande
Fiabilité
de la fourniture
Efficacité tout
au long de la
chaîne de valeur
Capacité d’accueil
des énergies
renouvelables
– Économie
– Efficacité
– Connectivité
– Disponibilité
– Ajustement
– Sécurité
– Production
– Transport
– Consommation
– Raccordement
– Régularité
– Stabilité
Fort impact sur les performances exigées du réseau
Éléments de différenciation des systèmes électriques du futur :
– ouverture à tous les types de technologie et capacités de production ;
– adaptation aux défis environnementaux.
A
ujourd’hui encore, plus de
40 % de l’énergie électrique
mondiale est produite à partir
du charbon, ce qui en fait la première
émettrice de CO 2
. Ce constat, relayé
par l’ascension fulgurante de la consommation,
réclame d’ambitieuses mutations.
Pour relever ces défi s, de nouvelles solutions
devront être mises en œuvre, tout au
long de la chaîne de valeur électrique. Si la
production est appelée à augmenter, il lui
faut en même temps réduire ses émissions
de gaz à effet de serre. Bref, transport, distribution
et consommation doivent gagner
en effi cacité.
Nos modes actuels de production, de
transport et d’exploitation de l’énergie électrique
sont contre-performants. Pour preuve,
près de 80 % de l’électricité se perd sur
le trajet qui relie producteur d’énergie primaire
et consommateur fi nal.
Bien que le taux de croissance de la production
d’énergies renouvelables (EnR) soit
élevé, la part des EnR dans le mix énergétique
global reste modique. Ces énergies, en
particulier celles provenant de sources inter -
mittentes et variables (éolienne et solaire),
posent des défi s supplémentaires dont l’un,
et non des moindres, est la disponibilité ;
celle-ci met en lumière la nécessité du stockage
de l’énergie et de systèmes permettant
de coordonner les sources de pro -
duction disponibles avec les « puits de
consom mation ». Cette double exigence
d’intégration croissante des EnR et d’amé-
lioration signifi cative de l’effi cacité énergétique,
à chaque maillon de la chaîne de valeur,
bouleversera l’ensemble du système
électrique, dans son organisation comme
dans son exploitation.
Tels sont les enjeux du futur « réseau intelligent
».
Bilan de compétences
Le réseau de distribution intelligent doit
répondre à quatre grandes exigences
sociétales :
– capacité
– fi abilité
– effi cacité
– pérennité
Capacité de production
Rien ne bridant notre soif énergétique, on
peut s’attendre à ce que la consommation
d’électricité augmente considérablement à
l’avenir. Si les prévisions de l’Agence Internationale
de l’Énergie (AIE) se confi rment,
nous aurons besoin chaque semaine de
raccorder au réseau une nouvelle centrale
de 1 gigawatt, avec toute l’infrastructure
associée. Et cette perspective vaut pour les
20 années à venir ! Le système électrique
de demain devra être en mesure de faire
face à cet accroissement de capacité de
façon économique.
Fiabilité de fourniture
Plus la quantité d’électricité transportée est
importante, plus le système se rapproche
de ses limites de stabilité. En parallèle, toute
interruption de fourniture (grande panne ou
incident mineur) est de moins en moins
acceptable.
La fi abilité du système électrique a toujours
été une priorité des ingénieurs ; elle s’est
d’ailleurs considérablement améliorée au
cours des dernières décennies. Pour autant,
les interruptions demeurent un risque réel.
Les pannes en cascade qui plongent tout
un pays dans le noir ne sont qu’une infi me
Plus de 40 % de
l’énergie électrique
mondiale est
encore produite à
partir du charbon,
ce qui en fait la
principale source
d’émissions de
CO 2
.
partie de la face émergée de l’iceberg : c’est
le grand nombre de microcoupures qui
pèse le plus sur l’économie. Une récente
étude menée aux États-Unis révèle que le
manque de fi abilité des systèmes électriques
coûte 80 milliards de dollars par an au
pays [1].
Un approvisionnement électrique plus fi able
ne concourt pas seulement au bon état de
santé de l’économie et à l’amélioration de la
qualité de vie, mais aussi à la lutte contre le
dérèglement climatique. En effet, un système
électrique capable de gérer en toute
sécurité les perturbations et de stabiliser le
réseau fait moins appel aux centrales de
production d’appoint et limite ainsi les émissions
polluantes.
Efficacité énergétique
Les projections de l’AIE montrent qu’une
utilisation plus effi cace de l’énergie a davantage
de chances d’aboutir à une réduction
des émissions de CO 2
dans les 20 prochaines
années que toute la panoplie d’engagements
et de mesures réunis [2].
Toutefois, d’après une étude conjointe du
Programme des Nations Unies pour l’Environnement
(PNUE) et de New Energy Finance
[3], sur les 119 milliards de dollars
Maillage intelligent
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