Solution technique - Novembre-Décembre 2016
N°88 - Smart Grid : le mariage de l’informatique et des réseaux
Voici venir l’ère de l’énergie intelligente pour favoriser le développement des énergies renouvelables. L’ère du Smart Grid s’ouvre. Demain, une réalité quotidienne.
C’est quoi le Smart Grid ? Selon Thierry Sudret, directeur projet Smart Grids chez Enedis, « c’est l’alliance de l’électrotechnique et des technologies de l’information sur les réseaux. Autrement dit, c’est, plus qu’avant, de l’informatique et des télécommunications pour la gestion des réseaux électriques ». Avec le développement des énergies renouvelables, de nouveaux enjeux rendent impératives les nouvelles techniques, même sur le réseau BT, où le traitement doit être davantage temps réel : des excursions de tension sont en effet susceptibles d’apparaître en bout de ligne, dommageables au réseau et aux installations des clients.
Les exemples de smart grids pullulent
Demain, vraisemblablement, chaque particulier sera exposé au prix temps réel de l’énergie. Dès lors, il faudra interconnecter l’automatisme de la maison avec le compteur intelligent. C’est là une offre relativement complexe, qui sera déployée par des énergéticiens ou des offreurs de services packagés dans des bouquets de services. Des offres de box émergent pour piloter des équipements dans les foyers.
Nice Grid est un tel projet mené avec Enedis comme chef de projet : c’est le prototype de nouvelles architectures de contrôle d’un quartier résidentiel solaire. Un projet opérationnel depuis plus d’un an et demi. GE Grid a été fournisseur des couches technologiques de télécommunication, de software. Le besoin exprimé par Enedis a conduit à faire connecter le centre de contrôle et dispatching avec le compteur intelligent et avec tous les onduleurs solaires pour réaliser l’équilibrage dynamique de la consommation jusqu’au niveau du client local.
D’autres solutions tournent déjà, comme c’est le cas du projet GreenLys qui a été mené jusqu’à la mi-2016 à Lyon et à Grenoble pour mieux intégrer les énergies renouvelables, les véhicules électriques et réduire les gaz à effet de serre, associant Enedis, Engie, GeG, Grenoble INP, Schneider Electric, ainsi que divers partenaires du monde de l’énergie (Alstom, Atis, CEA…). Quelque 400 clients résidentiels (des logements en grande majorité, et quelques bâtiments tertiaires) ont été sélectionnés pour regarder les aspects techniques, les aspects comportementaux des clients finals, les bénéfices susceptibles d’être tirés au niveau du réseau et celui des utilisateurs. Ce projet a été financé avec le concours des investissements d’avenir confiés à l’Ademe.
Les clients bénéficient d’équipements connectés pilotables depuis leur ordinateur, leur tablette ou leur smartphone : la solution Wiser comportant une box d’énergie placée par l’installateur électricien chez le client final, sans avoir à attendre l’arrivée future d’un compteur intelligent et communicant à domicile. Cette box est dotée d’un certain nombre de services. Elle est pourvue d’un logiciel d’optimisation locale, un portail utilisateur dans le Cloud pour gérer plusieurs appareils : elle communique avec les équipements (radiateurs, convecteurs, chauffe-eau, appareils d’éclairage…) pour assurer le confort, régler le chauffage, les ballons d’eau chaude et les différents autres équipements électriques de la maison, tout en apportant des services supplémentaires qui existent déjà (visualisation de la consommation par usage, optimisation de sa propre consommation, délestages, etc.). Il est ainsi possible de s’adapter aux besoins du réseau, directement ou en passant par un agrégateur ; via le portail d’information GreenlLys, chacun peut suivre la consommation électrique de son domicile, par zone ou par usage, programmer des alertes de consommation et bénéficier d’un accompagnement personnalisé pour la maîtrise de l’énergie. Les clients tertiaires, quant à eux, expérimentent une solution intelligente de maîtrise intelligente de l’énergie appelée Prosumer.
À Issy-les-Moulineaux (Hauts-de-Seine), IssyGrid est le premier Smart Grid de quartier français, créé à l’initiative de la ville d’Issy-les-Moulineaux et de Bouygues Immobilier. Il comprend 1 000 logements connectés dont 861 au fort d’Issy (soit 2 200 habitants), quatre immeubles de bureaux au sein du quartier d’affaires Seine-Ouest (plus de 120 000 m² et plus de 5 000 employés), l’école de formation du barreau de Paris (8 500 m² et 1 700 étudiants), ainsi qu’une partie de l’éclairage urbain.
Legrand intervient dans le projet Smart Grid Vendée, dont le leader est Enedis.
De nombreux autres projets de maisons communicantes et de bâtiments intelligents sont actuellement mis en œuvre dans le monde : MeRegio Mobil et Philips HomeLab (Allemagne), One Tonne Life (Suède), Futurelife (Suisse), Toyota Smart Center (Japon)… Ils ont pour objectif de tester les prototypes domotiques en grandeur nature, de concevoir des solutions interopérantes, d’intégrer le véhicule électrique et les énergies de sources renouvelables sur le réseau de la maison et de développer des technologies à haute efficacité énergétique afin de réduire les émissions de CO2 de la vie quotidienne. La maison communicante et le bâtiment intelligent deviennent, comme les systèmes de comptage évolués, une nouvelle brique des Smart Grids. Sans bâtiment intelligent et sans maison communicante capables de dialoguer entre eux et avec le réseau électrique, il n’y aura pas de réseaux électriques intelligents.
Le métier d'agrégateur est, quant à lui, nouveau, porté par une personne faisant l’intermédiaire entre les clients finals et un distributeur ou un vendeur d’énergie. Il peut se trouver chez le vendeur d’énergie ou s’agir d’indépendants. Seuls les gérants de réseaux sont exclus de cette fonction. Il en existe déjà en France : le plus gros s’appelle Energy Pool Développement, il se trouve au Bourget-du-Lac et travaille principalement avec de gros industriels et d’importants sites commerciaux. Il se définit comme « opérateur en modulation d’électricité » (Demand Response). Les nouvelles technologies de l’information lui permettent d’agréger des consommateurs dans son pool pour devenir acteur de l’équilibrage du système électrique à travers ses centrales de modulation. En fonction des besoins des acteurs du système électrique, Energy Pool incite les consommateurs de son pool à effacer ou à augmenter ponctuellement une partie de leurs consommations. C’est un métier appelé à se développer pour apporter un réel service au gérant de réseau.
Les fonctions requises dans la maison
Un système de communication avec l’extérieur : il peut s’agir d’un compteur au travers duquel passent les informations ou bien du réseau Internet.
Une interface homme-machine avec l’usager pour que celui-ci puisse programmer ses désirs, qu’il soit informé, qu’il puisse le cas échéant déroger, c’est-à-dire dire non aux instructions envoyées par le système automatisé de commande. Cette interface peut prendre différentes formes : un afficheur avec trois LED, un simple bouton ou le Smartphone, voire encore un écran dédié, le programmateur de chauffage…
Un système actionneur-gestion : en fonction des desiderata de l’usager et du réseau, un automate chef d’orchestre écoute, réagit et pilote les différents usages.
Jean-Claude Festinger
