Smart grid : définition et enjeux pour les entreprises

Selon la Commission de Régulation de l’Énergie, le smart grid ou réseau intelligent désigne :

« un réseau d’énergie qui intègre des technologies de l’information et de la communication, ce qui concourt à une amélioration de son exploitation et au développement de nouveaux usages tels que l’autoconsommation, le véhicule électrique ou le stockage ».

Les mesures du smart grid concernant le réseau électrique comprennent l’augmentation de l’efficacité énergétique, la réduction des pannes de courant et l’amélioration de la fiabilité. Ces systèmes s’inscrivent dans le domaine de la Smart Energy. S’ils sont mis en œuvre, ils profiteront à la fois aux utilisateurs d’énergie, notamment les entreprises, et à l’environnement.

Une efficacité énergétique accrue

Outre la réduction des émissions de gaz à effet de serre, l’amélioration de l’efficacité énergétique permettra aux consommateurs de réduire leur facture d’électricité. Le smart grid peut réellement accroître l’efficacité énergétique et les prévisions à l’horizon 2030 sont assez encourageantes, notamment en ce qui concerne la réduction des émissions de gaz à effet de serre et de ce fait la réduction de l’effet du réchauffement climatique.

Une étude sur l’évolution du marché des smart grids en France entre 2020 et 2030 a été publiée en mars 2022 par Think Smartgrids et EY Parthenon. Il ressort de cette étude une augmentation de 20% par an en moyenne sur la période, et une estimation que ce marché atteindra 6 Md€ en 2030 et représentera 60 000 emplois à cet horizon.

Le smart grid ou réseau électrique intelligent est une technologie qui permet aux entreprises et aux collectivités territoriales de surveiller et d’ajuster leur consommation d’énergie et d’optimiser les coûts en temps réel. Il permettra à de nouveaux acteurs du marché de profiter de la flexibilité du réseau. Ces nouveaux acteurs chercheront à offrir des options de service plus flexibles aux clients. Au final, cela renforcera la concurrence sur les marchés de détail et augmentera le nombre de solutions disponibles.

SMART GRIDS DEFINITION (1)

Cela favorise une plus grande responsabilisation des consommateurs et permettra une croissance économique plus respectueuse de l’environnement. Appliquée à l’échelle européenne, le smart grid donnera à l’UE la possibilité de devenir un leader mondial dans le domaine de l’efficacité énergétique.

Un réseau électrique intelligent peut aussi aider les communautés à se remettre plus rapidement des situations d’urgence. Pendant une panne de courant, le réseau intelligent donnera la priorité aux services d’urgence et utilisera les générateurs d’électricité appartenant aux clients. En outre, il utilisera des ressources de production distribuées pour assurer la continuité des opérations quotidiennes. Il abordera également les questions du vieillissement des infrastructures énergétiques et du lien entre l’utilisation de l’électricité et l’environnement.

Le smart grid permet une réduction des coupures de courant

Avec l’émergence des technologies de réseau intelligent, les compagnies d’électricité cherchent des moyens de réduire les pannes de courant. Elles ne veulent pas de pannes forcées, car ces événements peuvent mécontenter les clients et entraîner une perte de revenus. Elles cherchent de nouvelles façons de surveiller et de gérer les réseaux électriques, notamment par l’utilisation de capteurs de réseaux intelligents. En cas de succès, cette technologie pourrait permettre aux compagnies d’électricité et aux clients de réaliser des économies non négligeables chaque année.

Aux États-Unis, le ministère américain de l’Énergie estime que les pannes de courant coûtent 150 milliards de dollars par an. En utilisant la technologie des réseaux intelligents, les entreprises peuvent minimiser la durée des pannes. En plus de réduire la durée des pannes, les systèmes de réseaux intelligents peuvent aussi réduire le nombre de coupures de courant qui se produisent. Ces technologies peuvent, en outre, contribuer à la protection contre les ouragans.

La mise en œuvre de la technologie des réseaux intelligents est une étape importante dans la lutte contre le vieillissement des infrastructures énergétiques et pour l’efficacité énergétique. Elle permettra aux entreprises de mieux réagir aux événements météorologiques et d’améliorer la fiabilité du service. Un réseau intelligent permettra aux clients d’utiliser des ressources de production distribuées pour assurer le fonctionnement des entreprises et des communautés en cas d’urgence.

Le smart grid offre davantage de fiabilité

Le smart grid est une technologie émergente qui permettra au système de distribution de fonctionner de manière plus fiable et plus efficace. Il utilise des flux bidirectionnels d’électricité et d’informations pour créer un réseau de distribution d’énergie automatisé et largement distribué.

La fiabilité du réseau intelligent dépend des systèmes de protection. La fiabilité est définie comme la capacité d’un réseau à fournir une quantité adéquate d’électricité aux clients, avec une assurance raisonnable de continuité et de qualité.

Traditionnellement, la fiabilité du réseau a été mesurée à l’aide d’indices tels que la fréquence et la durée. Ces indices prennent en compte le nombre de pannes qui se produisent et le nombre total de clients touchés. Les indices de fiabilité sont étroitement liés à la performance des systèmes de protection.

La fiabilité des systèmes électriques est essentielle pour la société. Une seule panne d’électricité peut avoir des conséquences dévastatrices. En exploitant les données, les gestionnaires de réseau peuvent :

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Prévoir la demande de manière anticipée

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Anticiper les interruptions de courant non planifiées

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Rétablir efficacement le courant en cas de beson

Récemment, aux États-Unis, un intégrateur de systèmes appelé Neudesic s’est associé à DTE Energy, un service public desservant deux millions de clients dans le sud-est du Michigan. Ensemble, ces deux organisations ont analysé des ensembles de données IoT massifs pour identifier les problèmes de fiabilité. L’Internet des objets peut être très utile dans le cadre de l’optimisation de la gestion énergétique des bâtiments industriels. On peut également tirer profit de cette technologie pour le contrôle et la surveillance d’une centrale photovoltaïque.

Le smart grid permet de réduire les coûts de l’électricité

La réduction des coûts de l’électricité est l’un des principaux avantages des technologies de réseau intelligent. Ces technologies connectent les systèmes de production, de stockage et de transmission de l’électricité afin qu’ils fonctionnent de concert. Ces technologies nécessitent de nouvelles formations et compétences professionnelles. Elles permettent d’alimenter les foyers et les entreprises plus efficacement. En outre, elles peuvent réduire le coût de l’électricité pour les entreprises et les consommateurs.

Les réseaux électriques intelligents peuvent améliorer la participation des clients au processus d’utilisation de l’énergie en leur fournissant des informations et des incitations à modifier leur comportement. Ils peuvent aussi stimuler le développement de nouvelles technologies.

Les réseaux intelligents peuvent s’adapter à diverses technologies de production, des centrales électriques centralisées aux ressources énergétiques distribuées (RED). Ces dernières comprennent ce qu’on retrouve dans une centrale solaire photovoltaïque à l’échelle du bâtiment et du réseau et les systèmes électriques hybrides.

L’intégration de l’énergie solaire et éolienne permet de réduire les coûts du réseau intelligent. Les deux types de systèmes peuvent fonctionner ensemble pour améliorer la qualité globale de l’électricité. Avec le développement de la technologie du réseau intelligent, les services publics seront en mesure de surveiller et de contrôler l’énergie fournie aux clients. Elle facilitera aussi le développement des ressources énergétiques renouvelables. Cette technologie sera très utile aux entreprises des secteurs du stockage et de la production d’énergie. Les sources d’énergie renouvelables sont de plus en plus populaires auprès des consommateurs, et les réseaux intelligents feront partie intégrante de ce développement.

SMART GRIDS ECONOMIES (1)

Les enjeux du smart grid pour les entreprises

Les entreprises doivent relever plusieurs défis clés pour mettre en œuvre les technologies de smart grid. Il s’agit principalement :

  • du coût,
  • de la sécurité
  • de la communication.

Les entreprises se doivent d’être proactives pour identifier et résoudre ces challenges.

L’Internet des objets (IoT)

L’Internet des objets est une technologie à forte valeur ajoutée pour les entreprises, mais elle n’est pas exempte de défis. Les entreprises doivent être attentives à la manière dont l’utilisation de cette technologie affecte l’environnement. Par conséquent, les entreprises devraient se concentrer sur la mise en œuvre de nouvelles technologies qui peuvent aider à réduire leur empreinte carbone et à améliorer l’efficacité énergétique.

Par exemple, les entreprises devraient examiner comment utiliser l’IoT pour la gestion de l’énergie. Cette technologie peut aider les entreprises à résoudre les problèmes liés aux coupures de courant, comme la mise hors tension pour la maintenance. Elle peut également aider les services publics à informer leurs clients des pannes. En outre, les appareils connectés à l’IoT peuvent rendre compte de l’état des équipements, ce qui permet aux entreprises de réagir en conséquence.

Un autre avantage des compteurs intelligents connectés à l’IoT est qu’ils peuvent aider les entreprises à gérer plus efficacement leur consommation d’énergie. Ces appareils peuvent par ailleurs contribuer à améliorer la fiabilité et l’efficacité du réseau. Avec le bon logiciel, les entreprises peuvent bénéficier des nombreux avantages qu’apporte l’IoT.

Sécurité

Le réseau électrique intelligent est un réseau complexe d’appareils connectés, et sa sécurisation peut constituer un défi majeur pour les entreprises. Il génère d’énormes volumes de données, notamment des informations sensibles sur les consommateurs et les services publics. Par conséquent, les mesures de sécurité sont essentielles, et les utilisateurs doivent être tenus responsables de leurs actions. En plus de garantir l’intégrité, la sécurité du réseau intelligent doit inclure des mesures de protection contre les attaques numériques et physiques.

Le réseau intelligent utilise des communications réseau basées sur IP. Il est donc vulnérable aux attaques de ce type, notamment l’usurpation d’adresse IP, ou encore le déni de service. En outre, de nombreux composants du réseau intelligent sont situés à l’extérieur des locaux du service public et sont ainsi exposés à un accès physique.

Comme pour toute nouvelle technologie, la sécurité doit être soigneusement prise en compte. Les entreprises doivent s’assurer que leurs systèmes de détection d’intrusion (IDS) et de prévention d’intrusion (IPS) actuels seront en mesure de s’adapter rapidement aux nouveaux défis posés par le smart grid. En outre, elles doivent rechercher un fournisseur qui dispose des capacités nécessaires pour répondre rapidement aux menaces de sécurité du réseau intelligent.

Communication

À mesure que les entreprises travaillent à la mise en place d’applications de réseau intelligent, la communication est une question importante. Ces systèmes nécessiteront un modèle de communication bidirectionnelle. Cela permettra une surveillance dynamique et une automatisation de la consommation d’électricité. Les organisations de services publics et les développeurs de réseaux intelligents doivent déterminer la meilleure solution de communication en fonction de leurs besoins et de leurs objectifs commerciaux.

Le projet de réseau intelligent est structuré en trois documents interdépendants. Ces documents fournissent une vision de l’avenir et indiquent la voie à suivre pour y parvenir. Le premier document est un livre rédigé par une équipe d’experts de différentes disciplines dans le monde. Il est accompagné d’un modèle de référence et d’une feuille de route.

Les réseaux intelligents utiliseront un certain nombre de technologies et de protocoles de communication différents. L’interopérabilité est essentielle, et les architectures et normes de réseau ouvertes joueront un rôle majeur. Certains éléments de réseau fourniront des services de traduction entre les différentes normes et protocoles. D’autres pourront faire office de passerelles de réseau pour acheminer les paquets entre les différents protocoles.

Coût

Le coût d’un réseau intelligent peut être énorme. L’Electric Power Research Institute, une organisation à but non lucratif qui étudie les systèmes électriques, estime que les compagnies d’électricité devront investir entre 17 et 24 milliards de dollars par an au cours des deux prochaines décennies. Une grande partie de ces coûts sera répercutée sur les consommateurs.

Ces coûts sont susceptibles d’augmenter à mesure que les utilisateurs finaux trouvent de nouvelles utilisations de l’électricité. Heureusement, les entreprises peuvent réduire leur exposition à ces perturbations en construisant un réseau plus résilient. Toutefois, cela peut être coûteux, en particulier dans les juridictions américaines où les compagnies d’électricité sont réglementées. Pour les entreprises, il pourrait être judicieux d’envisager les économies potentielles liées à la mise en place d’un réseau intelligent.

Le marché des réseaux intelligents est un marché en pleine expansion.

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entreprises spécialisées dans la technologie des smart grids, dont 75% sont aux Etats-Unis

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billions de dollars de capitalisation boursière combinée détenue par 25 principaux fournisseurs

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de taux de croissance annuel moyen du marché des réseaux intelligents d’ici estimé d’ici 2024

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milliards de dollars représentés par le marché américain des réseaux intelligents en 2017

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