Les réseaux électriques intelligents mettent l'efficacité énergétique à l'épreuve

Après deux ans de préparation, le démonstrateur de quartier solaire intelligent Nice Grid vient d'entrer dans sa phase opérationnelle. Jusqu'en 2017, quelques centaines de clients résidentiels, tertiaires et collectifs volontaires de Carros (Alpes-Maritimes) vont tester la combinaison au quotidien de sources décentralisées de production photovoltaïque, de capacités d'effacement et de systèmes de stockage électrique de grande puissance, répartis chez eux ou sur le réseau. « L'objectif est d'intégrer harmonieusement une production massive photovoltaïque aléatoire (ou de l'éolien, ailleurs) sur des réseaux de distribution qui n'ont pas été conçus pour ça », explique Christophe Arnoult, responsable des grands projets à ERDF Méditerranée et coordinateur du consortium Nice Grid.

ERDF pilote cette zone depuis son poste de contrôle de Toulon. Chaque jour, il collecte pour le lendemain les prévisions de production solaire et de consommation, identifie les risques de surtension et détermine le programme optimal d'effacement et de stockage pour équilibrer offre et demande. Les clients sont dotés d'équipements de contrôle de certains de leurs usages électriques et prévenus la veille par SMS si la situation nécessite l'arrêt momentané du chauffage, par exemple. « Nice Grid étudie aussi les aspects sociologiques et comportementaux des clients », poursuit Christophe Arnoult. Il expérimentera également sur des îlots d'une quinzaine de maisons et une petite zone industrielle équipés de panneaux, des plages de consommation de quatre heures en totale autonomie. Doté d'un budget de 30 millions d'euros, Nice Grid est la composante française du projet européen Grid4U, qui réunit six autres expérimentations. « L'équilibre économique des "smart grids" n'est pas encore démontré car les équipements nécessaires sont sophistiqués et chers. Les expériences en cours veulent d'abord prouver leur faisabilité technique » , explique encore le coordinateur. Il faudra attendre mi-2015 pour les premiers retours des analyses coût-bénéfice.

D'ici là, une multitude de questions devront être résolues, concernant le stockage, la gestion des tensions, le déplacement des charges... Le premier démonstrateur, baptisé « Premio », a répondu à certaines d'entre elles. Une trentaine de foyers, quelques entreprises et plusieurs bâtiments publics sensibles, dont une maison de retraite, des écoles et le réseau d'éclairage d'un lotissement, ont participé à l'expérience. Pendant un an, la centrale test a simulé ou déclenché réellement 140 alertes représentant plus de 400 heures de périodes contraintes. Les enseignements ont été précieux. La jeune société Watteco a ainsi testé un système de délestage intelligent des convecteurs électriques et un lampadaire à Led variables en fonction de la disponibilité d'énergie dans le réseau. Le producteur Giordano a essayé un nouveau système de production d'eau chaude sanitaire à partir de capteurs capables de récupérer l'énergie de l'air ambiant en jouant sur les échanges thermiques.

De nombreux défis

Les défis sont nombreux et les perspectives alléchantes : une fois opérationnels, les « smart grids » pourraient théoriquement générer jusqu'à 20 % d'économies pendant les périodes de pointe. Le département américain de l'Energie a chiffré le montant des économies qui pourrait être généré par l'amélioration de leur réseau, entre 46 et 117 milliards de dollars d'ici à 2023. Mais, pour parvenir à ce résultat, les exploitants devraient augmenter leurs investissements dans ce domaine de plus de 17 % par an, selon le cabinet d'études londonien Visiongain. Le marché mondial des « smart grids » - dominé par l'Europe, qui cherche comment intégrer ses énergies renouvelables dans le réseau, et les Etats-Unis, qui se demandent comment maîtriser leurs pointes de consommation - devrait dépasser 46,5 milliards de dollars d'ici à trois ans et développer l'activité de toute une quantité d'entreprises de l'électrotechnique mais aussi des télécoms et de la gestion de données. De quoi accélérer les recherches...