6 démonstrateurs pour les réseaux électriques intelligents

Comparables à la révolution des télécoms des années 90 à 2000, la modernisation et les innovations au sein des réseaux électriques, mobilisent les TIC.

Les réseaux électriques intelligents, dits Smartgrids, ont pour ambition de faciliter l’injection des énergies déconcentrées, c’est-à-dire produites par des tiers (particuliers, nouveaux producteurs, fermes photovoltaïques, solaires…) autres qu’EDF en France, leur contrôle et une meilleure distribution de celles-ci notamment dans les cas de forte demande.
Ces réseaux intelligents interviennent également dans les processus d’économies d’énergie, soit par une meilleure production (juste quand il faut), soit par une surveillance des défaillances qui causent des "fuites" (incidents, sinistres…) en lançant automatiquement des processus d’auto-cicatrisation (fermeture de liens endommagés en amont et re-routage), soit en jouant sur l’effacement (incitation à déplacer la consommation d’une période de pointe vers une période plus calme).
L’espoir porte également sur l’émergence de nouveaux services appuyés sur ces réseaux et donc de nouveaux métiers et emplois. En effet la capacité à maîtriser tant la production que la consommation électrique passe par des applications et terminaux numériques générateurs d’emplois et d’une économie numérique nouvelle, sur le plan du segment de marché, car avec 1 256 000 km de réseaux, 1,2 millions de km de lignes haute tension et basse tension et 30 millions de clients… eRDF (37 000 salariés), par exemple, a un fort besoin de technologies.

L’Europe pousse à l’investissement dans la recherche et développement de ces réseaux intelligents, via la plate-forme SmartGrid (ETP SmartGrid – European Technology Platform), qui coordonne les fonds des Programmes cadres de recherche et développement concernés (5ème, 6ème et 7ème PCRD), renommée SmartGrids Forum en juin 2009.
14 grands gestionnaires de réseaux d’électricité européens (dont RTE et ERDF) ont présenté au SmartGrids Forum une initiative commune de recherche, développement et démonstrateurs (RD&D). Cette initiative, EEGI (European electricity grid initiative), représente plus de 30 projets pour un budget prévisionnel de 2 milliards d’euros.

En France le Gouvernement a relayé l’initiative, par la décision du 8 juillet dernier, d’une dotation de 28 millions d’euros pour soutenir 6 projets qui, au final, représentent un investissement de 115 millions d’euros.

Les lauréats

GREENLYS  : 1er démonstrateur à grande échelle offrant une vision globale.
Le projet, d’une durée de 4 ans, est piloté par ERDF en tant que coordonnateur. Son montant total est de 39 M€ dont 9,6 M€ financés par l’Etat.

GreenLys va tester et déployer des solutions novatrices sur l’ensemble du système électrique : production d’électricité décentralisée, compteurs communicants, gestion des réseaux de distribution, nouvelles offres d’effacement, solutions de gestion de l’énergie chez le client… Toutes ces options participent à l’expérimentation et à la définition d’une chaîne de valeurs. L’atout majeur de ce projet à grande échelle réside dans une approche intégrée des composantes d’un système électrique intelligent, en amont comme en
aval, répondant ainsi aux enjeux environnementaux, sociétaux, technologiques et économiques. Le projet constituera une vitrine technologique dès 2015 avec le développement de deux plateformes, à Lyon et Grenoble. L’expérimentation impliquera près de 1000 clients résidentiels et 40 sites tertiaires en zone urbaine.

MILLENER  : maîtriser la demande des particuliers et améliorer l’insertion des énergies renouvelables dans les îles.

La durée du projet piloté par EDF en tant que coordonnateur est de 4 ans. Le montant total du projet est de 30,3 M€ dont 7,2 M€ financés par l’Etat.
Le projet de recherche MILLENER (pour Mille Installations de gestion énergétique dans les îles) a pour objectifs de contribuer à réduire les consommations électriques des clients et de mieux insérer les énergies renouvelables intermittentes dans les réseaux de distribution dans le but de garantir, en temps réel, l’équilibre entre la demande d’électricité et la production. Il prend en compte les spécificités d’un réseau isolé non interconnecté, comme celui des îles, et la nécessité de sensibiliser les usagers à maîtriser leur consommation.
Ces expérimentations seront constituées d’installations de panneaux photovoltaïques, de systèmes de stockage d’énergie et de pilotage des équipements électriques consommateurs. L’ambition d’économies d’énergie pour la phase de test est estimée à 500 MWh/an. Les expérimentations se dérouleront en Corse, en Guadeloupe et à la Réunion, auprès de 1000 clients.

NICEGRID  : faciliter l’insertion des énergies renouvelables dans le réseau de distribution électrique et améliorer la maîtrise de la demande en électricité.
Le projet piloté par ERDF en tant que coordonnateur est d’une durée de 4 ans.

Le montant total du projet est de 30,2 M€ dont 4 M€ financés par l’Etat et 7 M€ provenant de financements européens. Cette expérimentation est implantée sur la ville de Carros qui fait partie de l’Eco Vallée de la Côte d’Azur. Par son implantation dans une zone à forte proportion de production photovoltaïque, le projet Nicegrid testera de nouveaux modes de pilotage de cette source d’énergie intermittente, en les couplant avec du stockage électrique installé à différents niveaux du réseau électrique de distribution. Il prévoit également d’impliquer
plusieurs centaines de clients résidentiels et tertiaires pour mieux comprendre leurs consommations électriques et pouvoir, lorsque nécessaire, les moduler en fonction des contraintes du réseau.
L’expérimentation devra permettre à terme de déterminer l’impact d’actions coordonnées sur la diminution de la demande énergétique et la réduction des émissions de CO2, tout en maintenant le niveau de qualité et
de sécurité attendu sur le réseau. La mise en oeuvre de ce démonstrateur dans la région PACA est considérée comme une « péninsule électrique », c’est-à-dire qu’elle ne produit que 40% de l’électricité qu’elle consomme alors qu’elle est située en bout de chaîne du réseau d’alimentation national.

MODELEC  : optimiser la gestion des usages électriques résidentiels
Le projet est piloté par Direct Energie en tant que coordonnateur. D’une durée de 2 ans, le montant total du projet est de 2,3 M€ dont 1,1 M€ financés par l’Etat.

Le projet MODELEC propose de mesurer le comportement de clients face à des situations d’effacement1 des usages électriques : aux périodes de pointe de consommation, les sources de production supplémentaires utilisées sont celles qui utilisent des énergies fossiles émettrices de CO2. L’intérêt est donc de décaler certains usages consommateurs lors de ces périodes pour limiter l’emploi de ces sources d’énergie carbonée. La connaissance précise de la consommation du client, son accompagnement via des outils et conseils lui permettant de piloter automatiquement certains équipements et de modifier son comportement, lui donneront les moyens de réduire de manière globale sa consommation annuelle. La mise en place de dispositifs d’effacement piloté, associés ou non à des offres tarifaires incitatives, génèrera une capacité d’effacement prouvée et prévisible. Plusieurs modèles d’effacement pour des consommateurs répartis sur
différents territoires seront testés dans le cadre du projet MODELEC et le volet sociologique sera étudié de manière approfondie. Le projet permettra d’élaborer des modèles de valorisation et de définir les modalités techniques et économiques assurant l’adhésion du consommateur.
Le projet prévoit l’équipement de 1000 foyers situés dans différentes zones géographiques. Il s’appuie sur un dispositif installé chez le client communicant avec une plate-forme d’agrégation.

REFLEXE  : tester un dispositif d’agrégation basé sur une centrale de gestion informatisée regroupant des producteurs d’énergie indépendants connectés au réseau.

Ce projet est piloté par Veolia Environnement - Recherche & Innovation en tant que coordonnateur. D’une durée de 3 ans, le montant total du projet est de 8,8 M€ dont 3,5 M€ financés par l’Etat.
Basé en région PACA, le dispositif du projet REFLEXE permet d’anticiper les comportements énergétiques et d’identifier les potentiels de flexibilité des installations consommatrices. La centrale sert également d’intermédiaire entre les acteurs majeurs de la fourniture, du transport et de la distribution de l’électricité (ERDF, RTE, Poweo, EDF SA…). Le projet doit garantir d’une part des économies de puissance en équilibrant la demande en fonction des capacités de fourniture d’électricité, d’autre part, le confort et l’usage du système pour tous. Il permettra également de définir des modèles économiques pérennes.

SMART ZAE : démontrer qu’une Zone d’Activité Economique peut être une brique élémentaire intelligente du réseau électrique Ce projet piloté par SCLE SFE en tant que coordonnateur, est d’une durée de 3 ans. Le montant total du
projet est de 4,2 M€ dont 2,4 M€ financés par l’Etat.

Le projet Smart ZAE propose de montrer que, grâce à des moyens de production d’énergies renouvelables, de stockage à faible impact environnemental et de Gestion Technique Centralisée (GTC), une zone d’activité économique (ZAE) peut constituer une « brique élémentaire » d’un réseau de distribution électrique
intelligent. Le projet contribuera à diminuer la consommation appelée sur le réseau de distribution, à soutenir le réseau en cas de nécessité, et à valoriser la production d’électricité renouvelable en créant de la valeur. Le projet sera déployé dans la région de Toulouse, sur un site déjà équipé de 125 kW de photovoltaïque et 15 kW d’éolien. Une solution de stockage d’électricité par volant d’inertie de 10 kW sera développée de façon à équiper le site d’un stockage inertiel de 100 kW en complément d’un stockage électrochimique.