Activité

Anticiper et innover

Réseaux intelligents : enjeux et pistes de développement

Enjeux

Des réseaux électriques intégrant les technologies de l’information et de la communication (TIC) favoriseront la transition vers une économie énergétique décarbonée.

Ils faciliteront l’intégration des énergies renouvelables intermittentes et prendront en compte des éléments à la fois producteurs et consommateurs : véhicules électriques, bâtiments à énergie positive, systèmes de stockage. C’est un enjeu clé pour l’avenir des réseaux de distribution.

L’objectif est de rendre plus flexibles les réseaux de distribution, notamment en basse tension, afin d’accroître leur capacité d’accueil, et de maintenir une bonne qualité de fourniture, le tout avec des coûts acceptables par la collectivité. Pour cela, les systèmes d’information équipant les agences de conduite du réseau devront évoluer. Par exemple, de nouveaux outils devront être déployés, pour connaître précisément les paramètres électriques en temps réel aux différents points du réseau, et agir ensuite sur les composants du réseau ainsi que sur les producteurs ou les consommateurs (pilotage de la demande) pour optimiser l’acheminement de l’électricité.

Assurant en temps réel la circulation des informations entre producteurs, gestionnaires de réseaux et consommateurs, ces réseaux intelligents permettront aux consommateurs d’être acteurs de leur consommation et de mieux la maîtriser en interaction avec le réseau.

  1. Les distributeurs du Groupe coopèrent sur ces nouveaux réseaux. ERDF a participé au lancement de l’association EDSO for smart grids avec d’autres distributeurs européens pour mettre en commun des expériences et élaborer un standard
Pourquoi cette évolution des réseaux de distribution ?

Jusque récemment, seul le réseau de transport (HT, THT) recueillait pour l’essentiel les injections des grands producteurs, fournissant ensuite l’électricité aux réseaux de distribution, chargés de l’acheminer jusqu’au consommateur final. Seul le gestionnaire du réseau de transport a la charge d’assurer l’équilibre, nécessaire à la sûreté du système électrique sur le territoire national, entre l’offre et la demande et il dispose, pour ce faire, de dispatchings qui lui donnent en temps réel une vision des flux d’électricité et des éventuels points critiques. Les centres de conduite des réseaux de distribution n’avaient pas besoin de tels instruments de pilotage.

Mais tout change avec l’émergence de petites productions diffuses, majoritairement éoliennes et photovoltaïques, branchées sur les réseaux de distribution, et injectant leur production sur ces réseaux, au hasard des régimes de vent et de la luminosité. Pour que ces productions continuent de monter en puissance sans perturber l’équilibre des réseaux de distribution, il faut doter les centres de conduite de ces réseaux d’outils informatiques qui apportent une visibilité à leurs gestionnaires et à leurs millions d’acteurs (producteurs et consommateurs) et permettent de gérer les équilibres des flux d’énergie. Si le réseau moyenne tension d'ERDF est déjà très automatisé et "intelligent", le défi actuel est de faire évoluer le réseau basse tension.

L’action de la R&D d'EDF

La R&D d’EDF s’est fixé quatre priorités :

· établir des scénarios prospectifs et des modèles du système énergétique pour mieux piloter l’équilibre offre-demande

· apporter des solutions pour insérer la production intermittente décentralisée dans le système

· améliorer la gestion des réseaux en développant leur automatisation et en accroissant la fiabilité et la durée de vie des matériels par des essais en laboratoire et des modélisations

· développer des modèles techniques et économiques pour de nouvelles infrastructures de réseaux de transport et d’interconnexion. L’insertion des énergies renouvelables pourrait nécessiter en particulier de développer de nouvelles architectures (par ex : supergrids) et des nouvelles technologies (par ex : courant continu) dans les grands réseaux.

  1. A la demande d’ERDF, R&D a mis au point une méthode pour mettre en œuvre de nouvelles fonctions d’automatisation des réseaux de distribution, comme la régulation de tension coordonnée en présence de production décentralisée. Après validation d'une première maquette, la R&D va industrialiser cette solution et l'expérimenter sur site en 2012.
Les réseaux intelligents dans les SEI

Les SEI, systèmes énergétiques insulaires, sont intéressés par ces évolutions : leurs productions sont basées à près de 25 % sur les énergies renouvelables, les pointes de consommation, très significatives le soir, sont assurées par les énergies fossiles, très émettrices de CO2. Avec d’autres industriels et des universitaires, EDF cherche des solutions techniques pour intégrer davantage les énergies renouvelables intermittentes (vent, soleil) dans les réseaux insulaires :

· développement d’outils de prédiction des productions éolienne et photovoltaïque avec l’installation en 2010 d’une station météo-pilote à La Réunion

· expérimentation depuis 2010 d’un stockage d’énergie de grande capacité (1 MW), pour optimiser l’utilisation des moyens de pointe et réguler les apports aléatoires de l’éolien et du solaire

· expérimentation depuis 2011 du démonstrateur smart grid Millener. En savoir plus sur le projet Millener

  1. Pour les batteries, les travaux de R&D portent sur le développement de nouvelles technologies (expérimentation d'une cellule brevetée Lithium-air 1Ah avec des capacités surfaciques et des densités de courants records), l’insertion et les fonctionnalités des moyens de stockage dans le système électrique (étude et appui à l’expérimentation à La Réunion), la mobilité électrique (travaux sur la recharge)
Prospective

La R&D d’EDF a proposé une vision à long terme de l’évolution des outils de conduite du réseau intégrant les NTIC entre 2010 et 2016. Les fonctions proposées sont notamment :

· observabilité et à terme commandabilité des productions raccordées au réseau de distribution

· optimisation de la régulation de tension

· optimisation multicritère des schémas de reprise automatique

· surveillance avancée des réseaux de distribution (fondée sur les données de comptage Linky).

Pour voir correctement cette page, vous avez besoin d'avoir JavaScript activé et de Flash Player 10 (ou supérieur). Téléchargez la dernière version d'Adobe Flash Player.

You need Flash 9+