Le réseau électrique du futur commence en périphérie de réseau

La conversion à l’énergie renouvelable confronte l’approvisionnement à de grands défis. Pour les relever, on voit se dessiner actuellement des approches prometteuses en périphérie de réseau, c.-à-d. à l’interface entre le réseau et les consommateurs. 

Pendant des décennies, l’approvisionnement électrique a fonctionné selon le même principe: de grandes centrales produisent l’énergie que le réseau fournit aux consommateurs. Dans le nouveau monde de l’énergie, où la tendance est aux sources renouvelables, ce concept atteint ses limites. Notamment parce que les énergies renouvelables, en l’occurrence éolienne et photovoltaïque, ne sont pas seulement produites dans de grands complexes, mais de plus en plus souvent dans des millions de petites et très petites installations décentralisées, réparties dans des sites industriels, sur le toit de maisons individuelles et dans des fermes. 

Davantage de flexibilité 

Plus grande est la part de l’énergie éolienne et photovoltaïque dans le mix énergétique, plus la production connaît de fluctuations: à certains moments, il est produit (beaucoup) plus d’électricité qu’il n’en est consommé tandis qu’à d’autres la demande dépasse l’offre. «Production et consommation doivent s’équilibrer à chaque instant sur le réseau», dit Michael Weinhold, CTO de Siemens Smart Infrastructure. Le défi? Mettre en adéquation la production de plus en plus fluctuante et la consommation elle-même variable. L’objectif est un système intelligent au sein duquel le réseau électrique, les producteurs, les accumulateurs et les consommateurs interagissent de façon largement autonome.

Davantage de systèmes de stockage

Une chose est sûre: pareil système ne peut fonctionner sans capacités supplémentaires de stockage. Au niveau du réseau, il faut des systèmes capables de délivrer ou d’absorber beaucoup d’énergie en quelques fractions de seconde, par exemple des batteries. Des batteries longue durée supplémentaires sont en outre nécessaires, par exemple en renfort des centrales de pompage-turbinage existantes.

 

Entreprises et particuliers producteurs d’électricité (prosumers) ont l’opportunité de profiter de réserves d’énergie.

 

Depuis un certain temps déjà, la recherche de possibilités de stockage dépasse le strict cadre de l’approvisionnement électrique. Le concept de base est d’associer plusieurs secteurs énergétiques: électricité, gaz et chaleur, par exemple, les procédés power to X permettant d’utiliser l’électricité en excédent pour produire de la chaleur ou du gaz.

 

En périphérie de réseau, on peut dire que les relations entre consommation, production et stockage font l’objet d’une réflexion nouvelle, issue de la numérisation: en rendant les flux énergétiques transparents, celle-ci permet de maîtriser l’interaction complexe entre production et consommation.



Gestion de charge

La gestion de charge intelligente MDE (maîtrise de la demande en énergie) est un excellent exemple de technologie en périphérie de réseau: elle offre au gestionnaire de réseau la possibilité d’exercer une influence sur la consommation d’électricité en cas de demande trop forte ou trop faible ou de goulots d’étranglement. Il dispose à cette fin de systèmes de chauffage ou de refroidissement, par exemple, dont il peut lisser un certain temps les profils de charges sans incidence notable.

Centrales virtuelles 

Le concept des centrales virtuelles mise sur la fusion des unités décentralisées pour générer une plus grande flexibilité et permettre aux participants de commercialiser en commun leur électricité. Peuvent s’associer des installations de production éolienne, photovoltaïque, hydroélectrique, de biogaz, etc., mais aussi des consommateurs, des accumulateurs et des systèmes power to X. Qu’il s’agisse de production, de stockage ou de consommation, chaque acteur de la décentralisation pourrait donc théoriquement participer au marché de l’électricité en tant que partie d’une centrale virtuelle. Dans la pratique, le cadre réglementaire local impose toutefois certaines limites.

Nouvelles chances pour tous les participants

Les systèmes intelligents qui coordonnent la production, le stockage et la consommation de l’énergie créent de nouvelles opportunités pour tous les participants: ils permettent aux prosumers et aux consommateurs d’augmenter l’efficacité énergétique de leurs bâtiments et de leurs sites industriels, tout en assurant sur place une exploitation optimale de l’énergie produite. 

19.11.2020