L’initiative des pôles de compétitivité
Energie et TIC français
dans le domaine des smart grids
Présentation
Dix pôles français spécialisés dans le domaine de l’énergie et des TIC ont créé dès 2012 l’Interpôles SmartGrids French Clusters, un dispositif de collaboration et de concertation ayant pour objectif le développement et la valorisation de la filière Smart Grids française.
Depuis sa création en 2015, l’Interpôles SmartGrids French Clusters travail conjointement avec l’Association Think Smartgrids. De part l’ancrage territoriale des pôles et leur lien avec les éco-systèmes locaux, l’Interpôles SmartGrids French Clusters oeuvre au sein de la filière française avec une volonté d’être le relais et le porte parole des petites et moyennes entreprises ainsi que des collectivités locales.
Les membres
Les SmartGrids
En permettant la croissance des énergies renouvelables et leur intégration dans les réseaux électriques et en rendant possible l’émergence de services favorisant la maîtrise et l’optimisation de la consommation d’énergie, les SmartGrids constituent un levier essentiel de la transition énergétique. Ils cristallisent aussi des enjeux industriels.
Une nouvelle architecture de réseaux
Crédit photo : Flickr Universeist
La croissance des énergies renouvelables constitue un véritable défi pour les réseaux électriques. L’intermittence de ces sources d’énergie et leur caractère décentralisé, obligent les acteurs de réseaux à repenser les architectures de réseaux. Ceux-ci vont devenir progressivement bidirectionnels et leur topologie en sera affectée. Les SmartGrids permettront d’optimiser les investissements nécessaires à cette évolution.
Rendre les réseaux électriques intelligents requiert l’hybridation des compétences et des technologies de trois familles d’acteurs : énergéticiens (fournisseurs d’électricité, fabricants d’équipements), acteurs des télécommunications et du logiciel, industries électroniques pour la conception d’une nouvelle génération d’objets connectés. La France dispose dans ces domaines d’acteurs de taille mondiale mais aussi de startups innovantes. Le tissu des entreprises de taille intermédiaire (ETI) reste en revanche encore trop limité.
Optimiser la consommation
Crédit photo : Flickr Brian Talbot
Les technologies et les services en faveur de l’efficacité énergétique sont amenés à interagir de plus en plus avec les réseaux. Il s’agit ainsi d’optimiser le recours aux sources de production et d’assurer le pilotage d’un réseau allant vers plus de décentralisation. La gestion des pointes de consommation est particulièrement critique du fait des risques qu’elles font peser sur l’équilibre du réseau.
Les compteurs intelligents seront amenés à jouer un rôle clé entre d’un côté des services qui concernent l’optimisation de la consommation et de l’autre la gestion des contraintes des réseaux électriques. Son déploiement est essentiel. Le développement des bâtiments pouvant être consommateur à certaines heures, producteur d’énergie à d’autre, devra être considéré comme une chance pour l’innovation. Le compteur intelligent sera un des éléments de cette évolution, il à favorisera les innovations dans les technologies, les services et les usages des conomm’acteurs – et constituera l’un des enjeux des prochaines années.
La ville intelligente
Crédit photo : Flickr emmanuelvivier
Un peu plus de 50% de la population vit en milieu urbain : 70% en 2050. Les villes concentrent d’ores et déjà 75% de la consommation d’énergie et 80% de l’émission des gaz à effets de serre.
L’optimisation de la consommation d’énergie va obliger à repenser l’écosystème énergétique urbain : stockage, effacement, bâtiments ou quartiers à haute performance énergétique voire à énergie positive, méthanisation des déchets, réduction des émissions de GES couplée aux besoins énergétiques … Symétriquement, la mobilité s’appuiera de plus en plus sur des technologies et infrastructures électriques.
Plusieurs démonstrateurs ont été déployés en France (notamment via le programme Réseaux électriques intelligents géré par l’ADEME et via le programme Institut d’Excellence en Energies Décarbonées géré par l’ANR).
Actions
SmartGrids French Clusters contribue activement au développement de la filière française des SmartGrids.
Promotion des TPE / PME Smart Grids françaises
SmartGrids French Clusters a pour mission principale la représentation et l’appui au développement des TPE / PME qualifiées Smart Grids françaises.
Promotion des Smart Grids auprès des territoires
SmartGrids French Clusters s’est fixé comme objectif de promouvoir et d’aider à l’implémentation des SmartGrids au sein des territoires.
Plus d’information : Jean-Marc Molina, Secrétaire Général, jmmolina@mi2020.com
Projets
L’expertise des pôles de compétitivité est reconnue par l’ensemble de la filière française. Ils ont déjà engagé plus de 1,2 milliards dans plus de 200 projets SmartGrids financés ou à venir.
A3M
Nom du projet : A3M Porteur du projet : EBM Année de lancement : 2011 Durée : 3 ans Localisation : Alsace Budget : 600k €
Partenaires :
Principaux domaines d’application du projet :
- Smart network management
- Agrégation (effacement et centrale virtuelle)
- Smart customer et Smart home
Description du projet : Le projet A3M consiste à mettre en œuvre un nouveau système de comptage communicant dénommé « Automated Multi-Fluid Meter Management », construit par Siemens et deux entreprises locales de distribution (ELD) : EBM et SOREA. Ce système permettra de proposer à l’ensemble des clients de ces deux entités des fonctionnalités innovantes de comptage notamment en matière de MDE (Maîtrise de la demande en électricité). Les principales évolutions de ce système concernent, d’une part, les nouvelles fonctionnalités du compteur et, d’autre part, ses capacités communicantes. Lancé en juin 2011, ce projet rassemble de nombreux acteurs (Worldline et Alsi). Le projet a démarré avec une expérimentation de 1000 compteurs, avec pour ambition de remplacer les 29 000 existants. Ce projet a plusieurs objectifs :
- démontrer l’adéquation entre les besoins des ELD et la solution A3M (mutualisation, multifluides, modularité, interopérabilité, intégration et automatisation des nouveaux processus métier) ;
- étudier les bénéfices de la maîtrise de la demande en énergie à travers différents médias et supports (affichage déporté, portail Internet, etc.) ;
- mettre en place une gestion informatisée des réseaux de distribution d’électricité.
AFFICHECO
Nom du projet : Afficheco
Porteur du projet : Université d’Orléans / Pôle capteurs et automatismes
Année de lancement : 2009
Durée : 3 ans
Localisation : Centre
Budget : 1,15 M €
Partenaires
Partenaires financiers :
Principaux domaines d’application du projet : Smart customer et Smart home
Description du projet :
Le projet Afficheco vise à déterminer l’impact de l’affichage des consommations énergétiques sur les comportements résidentiel. L’originalité de ce projet réside dans l’importance donnée aux analyses comportementales et d’usage. Des enquêtes sociologiques répétées ont en effet été menées auprès de 25 foyers équipés d’afficheurs locaux sur une période de 12 à 18 mois. L’affichage des données était paramétré selon différentes catégories d’usages : chauffage, climatisation, eau chaude, prises électriques, lumière…
CROME
Nom du projet : Crome ( CROss-border Mobility for Electric vehicles)
Porteur du projet : EDF
Année de lancement : 2011
Durée : 3 ans
Localisation : Région transfrontalière franco-allemande
Budget : 6,4 M €
Partenaires :
Partenaire financier :
Principaux domaines d’application du projet :
- Intégration de véhicules électriques
- Solution Big Data et Cloud
- Standardisation et protocoles
- Nouveaux modèles économiques
Description du projet : Le projet consiste à synthétiser et agréger les projets de démonstration de la mobilité électrique qui existent déjà à proximité de la frontière franco-allemande pour lancer une expérimentation transfrontalière sur une infrastructure de recharge modernisée et de nouveaux services aux clients. Le projet CROME propose de dépasser le stade des travaux isolés portant sur le seul aspect technologique des véhicules électriques. Il est en effet primordial d’aborder globalement la problématique pour étudier les interactions entre l’usage réel du véhicule, les caractéristiques des batteries et l’infrastructure de recharge. Ce projet collaboratif réunissant des sociétés industrielles et des organismes de recherche français et allemands poursuit les objectifs généraux suivants :
- Démonstration d’une mobilité transfrontalière avec des véhicules électriques
- Conception et expérimentation d’une infrastructure de charge compatible de part et d’autre de la frontière (connecteurs, câbles de charge, communication en cours de charge, systèmes d’accès, services, etc.)
- Expérimentations de concepts novateurs pour la mobilité électrique (itinérance, etc.)
- Evaluation du comportement des usagers dans une dimension transfrontalière
Ainsi, des deux côtés du Rhin, le projet Crome (Cross-border Mobility for EVs) a mis en place un réseau d’autopartage transfrontalier depuis 2012. À Strasbourg, Forbach, Colmar ou dans le Land de Bade-Wurtemberg, une cinquantaine de bornes ont ainsi essaimé pour permettre aux usagers de recharger leurs véhicules électriques ou hybrides (voiture, motocyclette, vélo, etc.). Il a tout d’abord fallu installer une borne capable de répondre à des standards allemands et français distincts, pour charger indifféremment tous les modèles de tous les constructeurs. Pour n’exclure personne, chaque borne a alors intégré des connecteurs types 2 et 3 ainsi qu’une prise domestique type E/F. L’autre challenge relevé par Crome, c’est la capacité à accueillir tous les utilisateurs, quel que soit l’exploitant du système. L’usager peut utiliser son smartphone ou une carte d’accès sans contact pour s’identifier. Il paie soit directement à son exploitant, grâce à la mise en place d’une plate-forme d’échange, soit celle-ci lui indique les différents opérateurs participants.
Les bornes peuvent également se targuer d’un temps de charge réduit. Avec une puissance de 22 kW, contre 3 kW pour les modèles standards installés à domicile, celles-ci permettent ainsi aux voitures de retrouver leur pleine puissance en 1 h-1 h 30.
EGUISE
Nom du projet : Eguise
Porteur du projet : DBT
Année de lancement : 2013
Durée : 3 ans
Localisation : Bretagne
Budget : 4,5 M €
Partenaires :
Partenaire financier
Principaux domaines d’application du projet : Véhicules électriques et applications V2G
Description du projet :
Le projet EGUISE a pour objectif le développement, le déploiement et l’expérimentation d’un écosystème pour la gestion universelle et intelligente des services et de l’énergie, associés aux véhicules électriques.
Cet écosystème sera composé :
- d’une solution complète d’infrastructure de charge innovante multi-technologies, permettant la recharge par induction et l’échange bidirectionnel d’énergie entre les véhicules et l’infrastructure
- d’une infrastructure de communication intégrant des technologies diverses et existantes afin de fournir en temps réel des algorithmes de charge permettant d’optimiser cette dernière et mettant à disposition une plateforme de supervision du système accessible depuis une interface web.
ENERGY POSITIVE IT 2.0
Nom du projet : Energy Positive IT 2.0
Porteur du projet : Alstom Grid
Année de lancement : 2011
Durée : 43 mois
Localisation : Ile-de-France
Budget : 10 M €
Partenaires :
Partenaire financier :
Principaux domaines d’application du projet :
- Intégration des énergies décentralisées
- Agrégation (effacement, centrale virtuelle)
- Smart customer et Smart home
Description du projet :
Le projet Epit 2.0 a pour objectif la création d’un système d’information ouvert pilotant les services de gestion de l’énergie et d’empreinte carbone dans des éco-quartiers. Ce système permet un pilotage sécurisé, en temps réel, des ressources propres en énergie (mini-éolien, solaire, biomasse, géothermie, incinérateurs) et des infrastructures de stockage et de distribution (batteries, air comprimé, transports électriques, etc.) de l’énergie dans l’éco-quartier.
GREENLYS
Nom du projet : Greenlys
Porteur du projet : Enedis
Année de lancement : 2012
Durée : 4 ans
Localisation : Rhône-Alpes
Budget : 43 M €
Partenaires :
Partenaire financier :
Principaux domaines d’application du projet :
- Smart network management
- Intégration des énergies décentralisées
- Agrégation (effacement, centrale virtuelle)
- Smart customer et Smart home
- Véhicules électriques et applications V2G
Description du projet :
Greenlys est le premier projet à tester et déployer des solutions innovantes pour le fonctionnement du système électrique dans sa globalité. Le projet a démarré en janvier 2012 dans les villes de Lyon et de Grenoble.
Ce projet doit permettre de construire une vision systémique du réseau électrique de demain en couplant un réseau de distribution avancé (gestion des opérations et des actifs), un système de gestion optimisé des diverses sources de production (production décentralisée, effacement, recharge des véhicules électriques…) au travers d’une infrastructure de comptage avancée incluant notamment le compteur Linky.
Les principaux champs d’innovation du projet sont : l’intégration massive de la production décentralisée intégrant les sources d’énergies renouvelables, les véhicules électriques et le stockage décentralisé, la gestion de l’effacement, le réseau de communication, les compteurs intelligents et le système d’information, le réseau électrique avancé, les outils commerciaux et notamment la tarification dynamique et une analyse complète coût/bénéfice des solutions testées.
HOUAT ET HOËDIC
Nom du projet : HOUAT ET HOËDIC
Porteur du projet :
Année de lancement : 2011
Durée : 4 ans
Localisation : Îles de Houat et Hoëdic
Principaux domaines d’application du projet :
- Maîtrise de la demande
- Conduite, exploitation des réseaux
- Compteurs intelligents
Description du projet : Les îles de Houat et Hoëdic sont alimentées par des câbles sous-marins moyenne tension (HTA) :
- Le premier part du continent jusqu’à Houat ;
- le second relie Houat à Hoëdic.
Trois solutions sont combinées pour sécuriser l’alimentation entre des deux îles :
- Un groupe électrogène implanté sur l’île d’Hoëdic. Il est télécommandé depuis l’agence de conduite régionale (ACR) de Rennes. Il peut, en cas de défaillance du câble sous-marin, réalimenter en électricité l’île d’Hoëdic ou les deux îles.
- Des automates sur le réseau moyenne tension (HTA) des deux îles permettant à l’ACR d’agir à distance.
- Des fonctions innovantes « smart grid » s’appuyant notamment sur la technologie des compteurs communicants « Linky » installés chez les habitants des deux îles. Ces compteurs sont actionnés à distance, ce qui offre la possibilité de moduler la puissance en fonction de la capacité du groupe électrogène.
- un groupe électrogène fixe pouvant réalimenter une partie de la charge maximale des 2 îles, avec télécommande du groupe électrogène et en réseau depuis l’agence de conduite
- un dispositif de réduction répartie de la charge, basé sur des compteurs et concentrateurs « communicants », utilisant le télé-réglage des compteurs, pour réalimenter rapidement tous les clients, en répartissant l’énergie disponible « au prorata des priorités » en cas d’incident sur le câble continent-Houat
- un dispositif de synchronisation de la consommation « heures creuses » avec la production photovoltaïque locale, utilisant le télé-réglage des compteurs, pour éviter de séparer du réseau la production photovoltaïque quand elle est forte et que la consommation est faible
- éventuelles fonctions complémentaires (modulation de l’injection photovoltaïque, stockage …) dans le cadre de partenariats industriels à définir
ISSYGRID
Nom du projet : IssyGrid
Porteur du projet : Bouygues Immobilier
Année de lancement : 2011
Durée : 5 ans
Localisation : Issy-les-Moulineaux
Budget : 2,5 M €
Partenaires :
Principaux domaines d’application du projet :
- Smart network management
- Intégration des énergies décentralisées
- Agrégation (effacement, centrale virtuelle)
- Smart customer et Smart home
- Véhicules électriques et applications V2G
Description du projet :
IssyGrid, le 1er réseau électrique intelligent de quartier en France, vise à concevoir et tester un microgrid urbain pour un quartier d’affaire de la Ville d’Issy-les-Moulineaux afin d’optimiser la consommation et la production d’énergie à l’échelle du quartier.
Le projet s’organise autour de trois grands axes de travail
- la mesure de l’ensemble des consommations (bureaux, logements, commerces, équipements publics),
- la mise en place de moyens de production d’énergies renouvelables et de stockage,
- le pilotage du réseau au niveau local et la gestion de l’équilibre entre production et consommation locale.
Les problématiques telles que la recharge des véhicules électriques et la gestion de l’éclairage public seront également traités dans le cadre du projet.
Le projet IssyGrid sera progressivement étendu à d’autres quartiers d’Issy-les-Moulineaux comprenant du logement résidentiel. IssyGrid couvrira les besoins de près de 10 000 personnes dans un périmètre de 160 000 m2.
MILLENER
Nom du projet : Millener (Mille Installations de gEstion éNERgétique dans les îles)
Porteur du projet : EDF
Année de lancement : Janvier 2011
Durée : 4 ans
Localisation : Guadeloupe, Réunion, Corse
Budget : 26,5 M €
Partenaires :
Partenaires financiers :
Principaux domaines d’application du projet :
- Insertion des EnR
- Conduite, exploitation des réseaux
- Maîtrise de la demande
- Stockage
- Compteurs communicants
- Nouveaux modèles économiques
Description du projet :
Contrairement aux grands réseaux électriques interconnectés, les réseaux îliens sont particulièrement fragiles à cause de leur petite taille. Ainsi, les risques de déséquilibre entre offre et demande d’électricité sont beaucoup plus élevés. De plus, la croissance de la consommation dans les îles est beaucoup plus forte qu’en métropole.
Ce contexte particulier aux systèmes électriques insulaires joue le rôle d’accélérateur pour le développement d’un projet Smart Grid tel que Millener. Celui-ci a notamment pour objectif d’être une réponse aux enjeux clés que sont la sécurisation et la fiabilisation du réseau électrique, ainsi que l’intégration des énergies renouvelables.
Pour ce faire, le consortium expérimente différentes solutions de gestion de l’énergie couplées à des dispositifs de production PV et de stockage. Des services dédiés, tel que le suivi de la consommation en temps réel, devraient notamment permettre d’influer sur la maîtrise de la demande d’énergie des clients résidentiels des îles, notamment en période de fortes contraintes.
Les expérimentations se déroulent en Corse, en Guadeloupe et à la Réunion, auprès de 1500 clients résidentiels. EDF-SEI assure une gestion centralisée et informe les clients, en temps réel, du coût de l’électricité et des économies potentielles à réaliser. À termes, Millener installera :
- 3 MWh de stockage de batterie Li-ion sur 500 sites résidentiels apportant 2,2 MW de support ;
- 1,7 GW de production photovoltaïque répartie sur les 500 sites ;
- 1000 « Energie box » déployées sur des sites résidentiels représentant 1 MW de flexibilité.
En Corse, l’effacement diffus sera notamment assuré par le chauffage durant l’hiver tandis que pour la Guadeloupe et la Réunion, les climatiseurs seront les appareils électriques ciblés. Les différentes consommations électriques de ces installations seront agrégées et pilotées par des dispatchings locaux.
Résultats attendus :
- Innovation :
Gestion agrégée de systèmes diffus en vue d’apporter des services collectifs (réseau) et individuels (clients).
Utilisation de gestionnaires d’énergie pour faciliter la réalisation de l’équilibre offre/demande et soulager les contraintes réseau.
- Environnement
- Economie
- Social
MODELEC
Nom du projet : Modelec
Porteur du projet : Direct Energie
Année de lancement : 2011
Durée : 3 ans
Localisation : 7 régions en France
Budget : 2,4 M €
Partenaires :
Partenaire financier :
Principaux domaines d’application du projet :
- Flexibilité de la demande
- Maîtrise de la demande d’énergie
- Smart home
Description du projet :
MODELEC se propose d’étudier une solution alternative consistant à réduire ces pointes de consommation grâce au pilotage et à l’effacement d’équipements résidentiels électriques, et ce sans diminuer le confort souhaité par le consommateur.
Une première phase est consacrée au développement des équipements et des outils informatiques permettant de collecter les données et d’envoyer les ordres d’effacement. La deuxième phase concerne le pilotage opérationnel : il s’agit d’équiper près de 1000 clients de dispositifs de pilotage puis, de réaliser des effacements réels. En parallèle, une étude sociologique sera réalisée afin d’analyser de façon quantitative et qualitative les impacts sur le comportement des consommateurs. Enfin, dans un troisième temps, des offres tarifaires spécifiques à l’effacement seront conçues et proposées aux clients.
Résultats attendus :
- Innovation : les principales innovations attendues reposent sur les modèles d’affaires qui seront proposés aux clients résidentiels. Ces modèles dépendent du comportement des clients face aux situations d’effacement. Les offres tarifaires innovantes utiliseront en outre les capacités techniques offertes par la plate-forme de services d’effacement.
- Environnement : les bénéfices environnementaux attendus sont liés à la réduction de la pointe de consommation. La mise à disposition d’une plate-forme de services d’efficacité énergétique permet aux consommateurs de réduire leur consommation d’électricité en suivant et pilotant leurs usages.
- Social : les consommateurs finaux sont au cœur du projet. Les services qui seront proposés à l’issue de l’expérimentation devraient permettre de mieux répondre aux besoins des consommateurs et d’assurer une meilleure maîtrise de leurs consommations électriques. Les solutions développées dans le cadre de ce démonstrateur pourront en outre constituer des relais de croissance sur les marchés mondiaux de l’équipement pour les industriels engagés dans ce projet.
NICE GRID
Nom du projet : Nice Grid
Porteur du projet : Enedis
Année de lancement : 2011
Durée : 4 ans
Localisation : Carros
Budget : 30 M €
Partenaires :
Partenaires financiers :
Principaux domaines d’application du projet :
- Smart network management
- Intégration des énergies décentralisées
- Agrégation (effacement, centrale virtuelle)
- Smart customer et Smart home
Description du projet :
le projet vise à étudier un concept de réseau électrique intelligent, c’est-à-dire plus communicant et plus réactif, intégrant une forte proportion de production photovoltaïque décentralisée couplée à des systèmes de stockage réparti. Le démonstrateur développera un gestionnaire d’énergie capable de communiquer avec les différents équipements et technologies réparties sur le territoire. Le projet a pour but d’optimiser la gestion du réseau de dsitribution afin de faciliter l’intégration des énergies décentralisées. Il agira sur plusieurs leviers :
- La prévision de la production d’électricité solaire et de la consommation électrique des clients du lendemain,
- Tirer parti de la flexibilité des consommations au travers du pilotage à distance de certains usages électriques (notamment eau chaude sanitaire, chauffage, climatisation),
- la gestion optimisée du stockage de l’électricité (charge et décharge des batteries lithium-ion).
Nice Grid expérimentera également l’îlotage d’une zone restreinte de consommateurs, c’est-à-dire isolée volontairement et provisoirement du réseau électrique de distribution principal. Ce volet du projet impliquera l’ensemble des parties prenantes du réseau électrique pour permettre une meilleure compréhension des implications techniques et économiques d’un tel système.
Plus de 1500 consommateurs résidentiels, tertiaires et industriels pariciperont au projet Nice Grid. En mettant à leur disposition des outils leur permettant de mieux gérer leur consommation et leur facture d’électricité, Nice Grid souhaite faire des clients de véritables acteurs de leur propre consommation et production d’électricité.
NICE SMART VALLEY
Nom du projet : Nice Smart Valley
Porteur du projet : Enedis
Année de lancement : 2017
Durée : 3 ans
Localisation : Alpes Maritimes
Budget : 5 M €
Partenaires :
Partenaire financier :
Principaux domaines d’application du projet :
- Intégration des énergies décentralisées
- Flexibilités
- Consom’acteur
- Ilotage
- Stockage
Description du projet :
Nice Smart Valley est un démonstrateur de Smart Grid français dont les expérimentations vont se dérouler sur plusieurs zones géographiques des Alpes-Maritimes.
Le démonstrateur se place dans un contexte de transition énergétique ambitieux, avec une forte pénétration des énergies renouvelables (50%) et des véhicules électriques.
Le consortium du démonstrateur est constitué du pilote Enedis et de 5 partenaires industriels : GRDF, EDF, ENGIE, GE et Socomec. La Métropole Nice Côte d’Azur fait également partie du comité de pilotage stratégique du démonstrateur.
Le démonstrateur met en place trois types d’expérimentations : l’îlotage, la gestion de « flexibilités » locales, l’autoconsommation collective via du stockage.
Le démonstrateur se déroule sur trois ans, de 2017 à 2019, et représente un budget de 5 M€, financé à 70% par la Commission Européenne via le programme H2020.
POSTE INTELLIGENT
Nom du projet : Poste Intelligent
Porteur du projet : RTE
Année de lancement : 2012
Durée : 4 ans
Localisation : Somme
Budget : 32 M €
Partenaires :
Partenaire financier :
Principaux domaines d’application du projet :
- Insertion des EnR (Eolien)
- Conduite, Exploitation de Réseaux
- Solution Big Data et Cloud
- Standardisation et protocole
Description du projet :
Le Projet Postes Électriques Intelligents est un projet unique au monde, qui préfigure le réseau électrique intelligent de demain, au service de la transition énergétique. Ce projet permet, par l’apport de technologies numériques et optiques embarquées, d’optimiser les capacités du poste électrique, pièce maîtresse du réseau de transport d’électricité, afin de l’adapter au développement massif des énergies renouvelables. Le poste électrique assure en effet deux fonctions essentielles :
- Il aiguille l’électricité dans les différentes lignes qui y sont connectées, pour optimiser son acheminement sur le territoire en répondant à la demande en temps réel ;
- En cas de défaut (foudre, surcharge, etc…), il coupe la ligne défaillante afin de maintenir le reste du réseau opérationnel.
Equipé d’une station météo, le poste intelligent sera auto-adaptatif aux conditions climatiques mais également capable, en cas de défaut sur une ligne, d’en faire l’analyse et de rétablir automatiquement et très rapidement le courant si tous les indicateurs sont au vert (fonction d’«auto-cicatrisation»). Il bénéficiera de technologies de sécurité et cyber-sécurité renforcées.
Le Poste Électrique Intelligent, outre les décisions qu’il prendra lui même, enverra en temps réel aux opérateurs des informations plus fines sur l’état du réseau qui leur permettront d’engager des actions plus rapidement en toute confiance. Il permettra d’optimiser l’exploitation, la maintenance et la résilience du réseau de transport tout en veillant à la sécurité de l’alimentation électrique.
L’expérimentation s’appliquera à 2 postes électriques situés dans la Somme, premier département français par sa capacité de production éolienne, et consistera à y intégrer des solutions innovantes de numérisation et de contrôle-commande afin de les doter de fonctionnalités avancées. Le projet s’étend sur une durée de 4 ans. Les premiers essais sur site pourront avoir lieu à l’automne 2015 pour une exploitation en situation réelle dans le système électrique fin 2015. Le déploiement en France sera progressif à partir de 2020.
PREMIO
Nom du projet : Premio (Production Répartie, Enr et MDE, Intégrées et Optimisées)
Porteur du projet : Capenergies
Année de lancement : 2008
Durée : 4 ans
Localisation : Lambesc, Fréjus et Gardanne
Budget : 7,5 M €
Partenaires :
Partenaire financier :
- Stockage
- Conduite, exploitation des réseaux
- Maîtrise de la demande d’énergie
Le démonstrateur Premio a débuté en 2008 et s’est achevé en 2012. Il a été la première initiative du genre à voir le jour en France. De part cette initiative la Région PACA s’est de fait positionnée de manière concrète en pionnier sur la thématique des Smart Grids. Les différents partenaires du démonstrateur impliqués dans le projet Premio ont développé une expertise qui, par la suite, a fortement inspiré la conception d’autres projets de démonstration, c’est le cas par exemple de Nice Grid. Il a également constitué un signal structurant pour la mise en place de écosystème régional Smart Grids.
Le projet a consisté en la mise en œuvre divers dispositifs technologiques pilotés par une centrale informatique. Cette plateforme a permis de sollicité plus de 800 participants (résidentiels, et tertiaires), à J-1 ou le jour même, afin de réduire leurs consommations énergétiques. Parmi les technologies misent en œuvres figurent :
- Effacement de charge dans le secteur résidentiel individuel (chauffage et chauffe eau)
- Effacement de charge dans le secteur résidentiel collectif et le petit tertiaire (chauffage et chauffe eau)
- Stockage électrique individuel couplé au solaire PV
- Stockage d’eau chaude sur PAC résidentielle
- Stockage de froid dans le tertiaire
- Stockage d’eau chaude solaire
- Production sur stockage thermique solaire
- Stockage sur unité de valorisation biogaz
- Pilotage de l’éclairage public à LED
- Agrégation réussie de plusieurs expérimentations de natures très différentes (EnR, éclairage public, chauffage, stockage, …). Diversité intéressante des leviers d’actions à exploiter selon les besoins de l’opérateur et des contraintes saisonnières/météorologiques.
- Jusqu’à 40% de la charge électrique de l’ensemble des participants délestée grâce au pilotage des expérimentations. C’est en hiver que les délestages ont été les plus importants.
- Une bonne acceptation des solutions proposées aux participants de l’expérimentation, et dans le cas contraire une compréhension et des contraintes acceptées par ces derniers.
REFLEXE
Nom du projet : Reflexe
Porteur du projet : Véolia Environnement
Année de lancement : 2011
Durée : 3,5 ans
Localisation : Provence-Alpes-Côte d’Azur
Budget : 8,7 M €
Partenaires :
Partenaire financier :
Principaux domaines d’application du projet :
- Intégration des énergies décentralisées
- Intégration des énergies renouvelables à grande échelle
- Agrégation (effacement, centrale virtuelle)
- Smart customer et Smart home
Description du projet :
La Région Provence-Alpes-Côte d’Azur est considérée comme une « presqu’île énergétique » en raison de la fragilité de son réseau électrique actuel alimenté par une seule ligne en bout de réseau. Dans ce contexte, la Région constitue l’une des régions prioritaires pour le développement des réseaux intelligents en France.
Reflexe est un projet de recherche sur le modèle d’agrégateur. Le projet s’organise autour de l’idée du « comportement énergétique ».
Le projet a démarré en 2011 dans le but d’identifier le potentiel de flexibilité des infrastructures dans le secteur tertiaire. Le démonstrateur doit permettre de tester la fonction d’agrégateur en s’appuyant sur un centre de contrôle virtuel capable de gérer la production, le stockage et la consommation des installations en temps réel.
L’objectif du projet est de démontrer que les SmartGrids peuvent aider à limiter les pics de consommation par une meilleure gestion de l’équilibre entre la production et la consommation. Cinq partenaires travaillent conjointement sur ce projet pour concevoir l’écosystème Réflexe. Leur travail s’organise autour de quatre grands champs d’actions :
- la prévision des comportements de consommation (à quelques heures ou plusieurs jours) et la quantification des gisements de flexibilité liés notamment aux stratégies d’ajustement des pics de demande
- la flexibilité rendue possible par les installations de stockage au niveau local et le contrôle de la production décentralisée d’énergie
- l’infrastructure de communication et les solutions logicielles permettant de mettre en oeuvre la fonction d’agrégateur à travers la collecte et le traitement des données issues des différents sites
- l’étude des aspects environnementaux et socio-économiques avec notamment l’analyse du cycle de vie du système, l’impact de la fonction d’agrégateur sur le confort et l’acceptation par le consommateur et les divers parties prenantes, l’évaluation du niveau d’investissement nécessaire, le potentiel réel en matière d’effacement, les nouveaux mécanismes de marché à développer, l’optimisation des offres etc.
RIDER
Nom du projet : RIDER
Porteur du projet : IBM
Année de lancement : Avril 2011
Durée : 3 ans
Localisation : Montpellier et Perpignan
Budget : 5,16 M €
Partenaires :
Partenaire financier :
FUI (Fonds Unique Interministériel)
Principaux domaines d’application du projet :
- Smart building et efficacité énergétique
RIDER vise à développer une solution informatique d’optimisation des consommations énergétiques à l’échelle d’un bâtiment ou d’un complexe de bâtiments. Cette solution a pour vocation à être un intermédiaire entre les dispositifs existants dans un bâtiment donné et les dispositifs de l’opérateur du réseau de distribution.
Le système permettra l’échange d’énergie entre les différents dispositif. Cela comprend les énergies conventionnels, les énergies renouvelables et l’énergie fatale (chaleur industrielle).
Le projet est organisé en plusieurs modules :
- technologies de l’information et de communication permettant la capture, la transmission et l’analyse temps réel.
- Module énergie (électrique et thermique) permettant de récupérer et diriger les flux énergétiques à l’endroit et au moment du besoin.
- Les équipements de l’infrastructure d’échange d’énergie.
- Etude comportementale des utilisateurs.
SMART ELECTRIC LYON
Nom du projet : SMART ELECTRIC LYON
Porteur du projet : EDF
Année de lancement : octobre 2012
Durée : 4 ans
Localisation : Lyon
Budget : 69 M €
Partenaires :
Partenaire financier :
Principaux domaines d’application du projet :
- Agrégation (effacement, centrale virtuelle)
- Smart customer et Smart home
- Véhicules électriques et applications V2G
- Smart Building
Smart Electric Lyon est une initiative d’EDF sur le territoire du Grand Lyon. C’est un des plus grands programmes d’expérimentation sur l’évolution des usages des réseaux d’électricité. Le projet vise à tester des innovations auprès de plus de 25 000 consommateurs (foyers, entreprises et autorités publiques) leur permettant de mieux connaitre et mieux comprendre leurs consommations d’énergie afin de les réduire .
Principaux objectifs du projet :
- Concevoir et mettre en place une large gamme de services interactifs et de produits conçus pour optimizer le comfort et mieux gérer les dépenses d’énergie.
- Sensibiliser les consommateurs et les caters du Grand Lyon aux challenges du contrôle des consommations d’énergie.
- Tirer des leçons de la participation massive des consommateurs de l’experimentation et de la collaboration pluridisciplinaire sans précédente associants des laboratoires de recherche en sciences humains, en mathématiques et d’ ingénierie.
- Evaluer le développement potentiel, à l’échelle du marché français, de solutions d’effacement et de gestion de l’énergie.
Le projet a été conçu pour durer 5 ans et est divisé en 3 phases :
- Conception et développement des solutions techniques (2012-‐2014)
- Intégration des solutions et démonstrations pilotes (2013-‐2014)
- Déploiement grande échelle des nouvelles offres et services (2014-‐2016).
SMART ELECTRICITY
Nom du projet : SMART ELECTRICITY
Porteur du projet : Schneider Electric
Année de lancement : fin 2006
Durée : 4 ans
Localisation : Grenoble
Budget : 20,5 M €
Partenaires :
Partenaire financier :
FUI (Fonds Unique Interministériel)
Principaux domaines d’application du projet :
- Smart Customers et Smart Homes
- Briques technologiques clés
Smart Electricity a porté sur le dévelopment, test et l’amélioration d’un tableau électrique intelligent dans sept foyers français. Le projet a duré 4 ans dont 2 années d’expérimentation.
Le tableau électrique intelligent comprend des capteurs, des actionneurs et des puces embarquées, le tout accessibles à distance. Avec le développement d’une solution logicielle de gestion de l’énergie, le système mis au point a permis aux utilisateurs d’avoir accès à leurs données de consommations énergétiques en temps réel et de contrôler leurs appareils à distance via internet. L’implémentation de cette solution a donné lieu à des économies significatives dans l’ensemble des foyers.
Le projet était divisé en cinq groupes de travail. Quatre d’entre eux étaient destinés à concevoir de nouvelles briques technologiques. Par la suite, l’ensemble de ces briques ont été utilisées dans une application de gestion de l’énergie résidentielle afin de fournir une proof of concept des Smart Home.
Voici la liste des groupes de travail :
- Smart Home
- Capteurs de courant intégrés
- Interface mechatronic
- Integration logicielle
- Contrôle wireless (RF communication)
SMART GRID VENDEE
Nom du projet : SMART GRID VENDEE
Porteur du projet : SyDEV
Année de lancement : Janvier 2013
Durée : 5 ans
Localisation : Vendée
Budget : 27,7 M €
Partenaires :
Partenaire financier :
Principaux domaines d’application du projet :
- Insertion des EnR
- Conduite, exploitation des réseaux
- Une meilleure insertion des EnR ;
- Définir pour l’ensemble des acteurs du système électrique, les modèles d’affaires et de rémunérations associés à la gestion du système électrique local ;
- Assurer l’intégration territoriale et sociétale du projet, et en mesurer l’impact sur le système électrique local et sur l’ensemble de la filière ;
- Créer une formation d’« ingénieur Smart Grids », en apprentissage, au CNAM Pays de la Loire.
SMART ZAE
Nom du projet : SMART ZAE
Porteur du projet : SCLE SFE (Cofely-Ineo / GDF Suez)
Année de lancement : september 2012
Durée : 3 ans
Localisation : Toulouse
Budget : 4,2 M €
Partenaires :
Partenaire financier :
Principaux domaines d’application du projet :
- Energie services
Le projet Smart ZAE vise à démontrer que par le biais des énergies renouvelables, du stockage des énergies et des Energy Management System (EMS), une Zone d’Activité Economique (ZAE) peut constituer un block fonctionnel d’un smart grid. Le projet ambitionne de réduire la puissance appelée sur le réseau de distribution en cas de besoin et d’augmenter la production d’énergies renouvelables tout en créant de la valeur. Le projet sera déployé dans la région de Toulouse, sur un site qui accueille déjà de capacité de production de 170 KWc d’énergie photovoltaïque et 15KWc d’énergie éolienne. Une solution de stockage de 10kWh sera également développée afin de doter le site d’une capacité de 100kW/100kWh de stockage en plus du stockage électro-chimique déjà présent.
Le projet est organisé autour de 4 objectifs principaux :
- Prévoir, piloter et optimiser l’utilisation des EnR
- Gérer les consommations et réduire l’appel de charge en période de pointe
- Générer des profits grâce à l’effacement et le stockage d’énergie
- Participer à la gestion du réseau en cas de besoin
SOGRID
Nom du projet : SOGRID
Porteur du projet : Enedis et STMicroelectronics
Année de lancement : 2011
Durée : 4 ans
Localisation : Haute-Garonne et Toulouse
Budget : 27 M€
Partenaires :
Partenaire financier :
Principaux domaines d’application du projet :
- Standardisation et protocoles
- Conduite, exploitation des réseaux
- Maîtrise de la demande en énergie
Le projet SOGRID va permettre de développer une puce électronique de nouvelle génération qui équipera les millions de matériels connectés au réseau électrique et qui leur permettra de communiquer entre eux et ainsi de constituer un réseau intelligent.
Objectifs :
Le projet SOGRID propose de tester en conditions réelles une architecture de communication CPL G3 depuis le compteur jusqu’au poste source. Plusieurs innovations technologiques (systèmes-surpuce, concentrateurs, coupleurs, capteurs intégrés, compteurs électroniques) seront conçues, développées, déployées et expérimentées dans le cadre du projet.
La nouvelle infrastructure de réseaux proposée devra offrir des performances de gestion et de communication supérieures à l’état de l’art actuel afin notamment d’assurer le pilotage en temps réel des réseaux électriques basse et moyenne tension.
Résultats attendus :
- Conception et tests de composants innovants compatibles CPL G3 (capteurs, concentrateurs, compteurs, coupleurs, système-sur-puce…);
- Développement d’un savoir-faire français dans le domaine du protocole CPL G3 ;
- Optimisation des investissements dans les réseaux électriques grâce à la mise en œuvre d’une architecture de communication innovante permettant une meilleure observabilité des réseaux de distribution;
- Amélioration de l’observabilité et de la « commandabilité » du réseau en temps réel. Ceci afin de permettre une gestion optimisée des pointes de consommation par le pilotage plus fin de certains usages électriques des clients « flexibles », ainsi qu’un meilleur pilotage des moyens de production renouvelable.
VENTEEA
Nom du projet : Venteea
Porteur du projet : Enedis
Année de lancement : 2012
Durée : 3 ans
Localisation : Aube
Budget : 20,5 M€
Partenaires :
Partenaire financier :
- Insertion des EnR
- Conduite, exploitation des réseaux
Description du projet :
- Amélioration de la fiabilité des réseaux en période de forte production éolienne ;
- Mise en œuvre d’un pilotage dynamique du réseau de distribution par une meilleure prise en compte de l’offre de production variable d’origine renouvelable via la mesure en temps réel de ce niveau de production ;
- Etude de l’intérêt d’une solution de stockage de l’électricité pour la gestion et l’exploitation des réseaux d’électricité.
- Optimisation des coûts d’investissement dans les infrastructures réseaux ;
- Limitation des coûts de raccordements éoliens ;
- Développement de nouveaux matériels destinés à équiper les réseaux de distribution.
- Analyse environnementale du projet et des produits développés
- Réalisation d’un bilan sociétal présentant les effets des nouvelles technologies sur la société, leur acceptabilité et leurs bénéfices.