réseaux électriques smart grids

Définition, enjeux et limites des smart grids, ces réseaux électriques intelligents qui devraient permettre de favoriser le développement des énergies renouvelables. Mais aussi de mieux gérer nos consommations d’électricité.


La définition en quelques mots

Les smart grids, ce sont des réseaux d’électricité intelligents qui ajustent les flux d’électricité entre fournisseurs et consommateurs grâce à l’utilisation du numérique. Ils représentent un enjeu majeur en ce qui concerne la transition énergétique et le développement des smart city.

L’objectif principal est évidemment de réaliser des économies d’énergies. C’est aussi de faciliter l’intégration des énergies renouvelables dans les réseaux. On vous explique pourquoi.

Et pour aller plus loin

L’une des caractéristiques de l’électricité, c’est qu’on peut difficilement la stocker. Donc, il faut que la quantité demandée par les consommateurs soit systématiquement égale à la quantité injectée par les fournisseurs. Et ce, en temps réel, sinon, il y a black-out. C’est pour cette raison qu’on parle de smart grids (réseaux intelligents en français) afin d’utiliser le numérique pour optimiser cette relation entre l’offre et la demande.

une ville éclairée


Les enjeux des smart grids : auto-consomation et énergies renouvelables

Sur le réseau actuel, l’électricité circule principalement dans un sens unique : des producteurs aux consommateurs. Donc, pour trouver un équilibre entre l’électricité injectée dans le réseau par les fournisseurs et celle utilisée par les consommateurs, il y a deux étapes. D’abord, il faut prévoir la consommation électrique grâce à des modèles statistiques qui prennent en compte les données historiques de consommation et les conditions climatiques… Ensuite, il faut ajuster en permanence la production lorsque la demande s’écarte de ces modèles.

Mais aujourd’hui, la donne est entrain de changer. C’est là le principal enjeu des smart grids. D’abord, l’électricité n’est plus vouée à ne circuler que dans le sens “fournisseur –> consommateur”. En effet, grâce aux énergies renouvelables, les consommateurs (en installant des panneaux solaires chez soi) peuvent également fournir le réseau.

En outre, la plupart des sources d’énergies renouvelables (mais notamment l’éolien et le photovoltaïque) ont une production intermittente. Quand il n’y a pas de vent, l’éolienne ne produit pas d’électricité. Cette intermittence rend les EnR très difficiles à intégrer au réseau. D’autant que les horaires de fonctionnement ne correspondent pas toujours aux périodes de consommation. Or, comme les solutions de stockage de l’électricité ne sont pas encore opérationnelles, elle est ainsi perdue.

Les réseaux d’électricité intelligents (smart grids) permettent d’échanger des données entre les différents acteurs du système électrique pour prendre en compte ces deux phénomènes. Ils ont ainsi vocation à mieux intégrer les énergies renouvelables dans les réseaux et donc à faciliter le rôle de fournisseur que peuvent avoir les particuliers. Et ce n’est pas là le seul avantage de cette innovation.

des eoliennes


Les avantages de ces réseaux intelligents

La création et la mise en service des smart grids apporte plusieurs avantages à la fois aux fournisseurs et aux consommateurs. Ces réseaux permettent en effet :

  • Un contrôle des flux en temps réel. Des capteurs installés sur le réseau indiquent en temps réel les flux et les niveaux de consommation. Les opérateurs du réseau peuvent alors réorienter les flux énergétiques en fonction de la demande et envoyer des signaux de prix aux particuliers pour adapter leur consommation.
  • L’interopérabilité des réseaux. Le réseau électrique comprend le réseau de transport et le réseau de distribution. Le premier relie les sites de production d’électricité aux zones de consommation. Le réseau de distribution prend le relais afin d’amener l’électricité jusqu’aux consommateurs. Grâce à un échange instantané de données, les smart grids favorisent une interopérabilité entre les gestionnaires du réseau de transport et ceux du réseau de distribution.
  • L’intégration des énergies renouvelables au réseau. Grâce au numérique, les réseaux intelligents permettent de prévoir de manière asynchrone les niveaux de production et de consommation, en incluant les énergies renouvelables dans ces calculs. Ils favorisent ainsi l’intégration des énergies renouvelables dans le réseau lorsqu’elles sont en fonctionnement et peuvent anticiper les périodes d’intermittence quand il faut rééquilibrer l’offre.
  • Une gestion eco-responsable de la consommation : Les compteurs communicants, dernier maillon des réseaux électriques chez les consommateurs, pourront délivrer des informations sur les prix, les heures de pointe de consommation, la qualité et le niveau de consommation d’électricité d’un bâtiment ou d’un foyer. Le fait de rendre l’électricité visible permet ainsi aux consommateurs de réguler leur consommation au cours de la journée. Cela permet aussi opérateurs de détecter plus rapidement les pannes et dysfonctionnements.
homme devant un ordinateur


Quelles sont les limites de ces réseaux ?

Chez le particulier, le compteur communicant est une première étape dans la mise en place des smart grids. Cependant son utilisation pose des questions, notamment en ce qui concerne la vie privé et l’utilisation des données personnelles. Ces dernières – qui sont liées à l’activité d’un foyer – pourraient être utilisées à des fins détournées : marketing, publicité, mais aussi discrimination. En France, la CNIL est vigilante sur le sujet mais elle ne peut pas, pour le moment, garantir que de telles données resteront anonymes et non-exploitées à des fins commerciales.

Cela pose la question de l’acceptation par les particuliers de ces nouveaux réseaux. La question de l’environnement, au centre de ce débat pourrait convaincre une partie des utilisateurs. La question des économies que cela permet de réaliser pourrait en convaincre une autre. Ceci étant, le concept est assez peu accessible au grand public et sonne, à travers son anglicisme, comme une sorte de gadget technologique dont on pourrait se passer.

Enfin, il y a aussi la question des investissements à réaliser pour moderniser les réseaux et le retour financier que cela apporte. Aujourd’hui, 3 territoires en France travaillent à tester ces modèles (FlexGrid en région PACA, Smile en région Bretagne/Pays de la Loire et You & Grid porté par la ville de Lille et la région des Hauts de France). Mais demain, il y a un risque d’inégalités entre les territoires qui pourront moderniser leurs réseaux et les autres.


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