RETOUR SUR LA THINK SMART GRID ACADEMY LE 19 OCTOBRE A TOULOUSE

Le 19 octobre dernier à Toulouse, l’association « Think Smart Grid », le pôle de compétitivité DERBI et l’Interpole SmartGrids French Cluster ont co-organisé la 2ème Think Smartgrids Academy, faisant suite aux 4 premières éditions de la Smart Grid Académy, -. Le thème de cette nouvelle édition de la Think Smartgrids Academy portait sur : « Les Smart Grids : Innovation et Développement des territoires ». Cette journée a été l’occasion de présenter les enjeux et un état des lieux de la filière des smart grids en France aux 70 participants réunis à l’occasion . Le présent article retrace le contenu et les échanges au cours de ce colloque.

Introduction : Contexte, Etat des lieux et enjeux majeurs

La formule définissant un Smart Grid est la suivante : Smartgrid = (ENR + VE + MDE) x NTIC

Le changement de paradigme imposé par la décentralisation de la production d’énergie, implique de nouveaux enjeux : comment assurer à tout moment l’équilibre OFFRE = DEMANDE pour préserver la sécurité des ouvrages électriques et la qualité de fourniture sur le réseau de distribution ? Le système électrique doit évoluer vers plus de flexibilité, gagner en efficacité et souplesse pour prendre en compte le développement des nouveaux usages et gérer les nouveaux moyens de production et consommation. L’intégration des Nouvelles Technologies de l’Information et de la Communication (NTIC) peut contribuer à répondre à ces enjeux, en renforçant la supervision du réseau (observation/contrôle), tout en maintenant l’électricité à un prix modéré et en utilisant un maximum d’énergies renouvelables (ENR).

Les Smart Grids rendent possible la transformation des réseaux électriques en garantissant :

  • Une meilleure intégration des énergies renouvelables en gérant la gestion de l’intermittence,
  • Une optimisation et une efficacité des réseaux accrues,
  • Une meilleure intégration des systèmes de stockage de l’électricité,
  • Une maîtrise et une auto consommation possibles pour les «consomm’acteurs»,
  • Plus d’indépendance énergétique et de sécurité d’approvisionnement.

La mise en œuvre des Smart Grids implique des contraintes technologiques identifiées: – Bâtir sur l’existant – maturité des technologies – approche centralisée vs décentralisée et du point de vue économique car le modèle reste à démontrer.

Les chiffres clés de la filière française :

La France est le chef de file su secteur des smart grids grâce un écosystème complet.

Cela représente : 10% de part de marché mondial – 15000 emplois direct aujourd’hui – 100 €M de R&d / an – +120 démonstrateurs déployés en France

Une filière industrielle : 26 % de acteurs de la filière sont des industriels et équimentiers.

Pour accroitre sa visibilité et réussir à exporter son savoir-faire la filière se structure, sous l’action de l’association ThinkSmartGrids :

La typologie des acteurs de la filière peut se décliner selon le schéma suivant :

Enjeux et contexte du Réseau de distribution

Le réseau de distribution de l’électricité fait face à un contexte actuel de forte augmentation de la production d’énergies renouvelables décentralisée comme illustrée sur les graphiques ci-dessous :

Evolution de la production éolienne
(Puissance éolienne raccordée fin 2016 : 12 GW)

Production solaire Puissance
(PV raccordée fin 2016 : 6,77 GW)

En parallèle la demande évolue avec notamment une croissance rapide des immatriculations de véhicules électriques qui ont été multipliées par 100 en 5 ans.

Un autre point d’évolution majeur de ce contexte est le changement de cadre règlementaire qui a autorisé, très récemment, l’auto-consommation. L’essor de ce mode de consommation se traduit par une croissance forte :

Afin de suivre et anticiper les changements liés au nouveau paradigme de production et consommation, ENEDIS est engagé depuis 2011 dans une démarche d’innovation à travers la mise en œuvre de démonstrateurs :

Pour ENEDIS, les SMART GRID sont l’opportunité, au-delà de l’insertion des Energies Renouvelables, de :

  • Améliorer les services actuels à l’utilisateur de façon efficiente.
  • Optimiser le niveau de fiabilité, de sûreté et de qualité de l’électricité, et augmenter la résilience du système électrique.
  • Permettre le développement de l’efficacité énergétique.
  • Permettre l’émergence de nouveaux marchés de flexibilités et de capacités à la fois à la maille locale et globale

Grâce à l’ensemble de ces démonstrateurs, ENEDIS a réussi une première capitalisation autour des dimensions suivantes :

  • Amélioration de la performance du réseau BT : développement des fonctions de supervision BT via le système Linky (démonstrateur GreenLys) et mise en œuvre d’un système de communication en CPL G3 (démonstrateur Sogrid)
  • Intégration des Energies Renouvelables et stockage : expérimentations de fonctions de régulation dynamique de tension en HTA et BT – développement d’un système de gestion prévisionnelle pour le réseau HTA – stockage batterie à différents points du réseau HTA/BT (démonstrateurs Venteea – Smart Grid Vendee – Nice Grid)
  • Flexibilités et modèles économiques associés : observation d’un effet rebond en puissance et d’un effort report sur l’effacement diffus (démonstrateur Greenlys) – capacité à mobiliser des actes de flexibilité en été et en hiver pour déplacer la consommation ou réduire la pointe de consommation (démonstrateur Nice Grid)
  • Gestion des données : expérimentation d’un système de gestion des consentements client – mise en service d’un portail de visualisation des données de consommations individuelles (démonstrateur Solenn)

Les résultats déjà obtenus contribuent à l’industrialisation par Enedis des smart grids et à la mise en place d’une feuille de route pour 2018-2019 :

Enjeux et contexte du Réseau de Transport

L’enjeu de RTE est de définir des services de flexibilité de l’Europe jusqu’aux territoires. RTE doit rendre agile, réactive, flexible une infrastructure conçue dans un autre contexte énergétique et contribuer au développement des nouvelles technologies de l’Information et de la Communication.

Les travaux sont orientés sur :

  • Combiner les réseaux de puissance et le numérique afin d’assurer
    • La performance et la résilience
    • L’optimum économique pour la collectivité
    • La réactivité dans un système électrique en transition
  • Transformer les postes en nœuds à la fois numériques et électriques
    • Un réseau IP haut-débit privé reliant tous les postes (projet INUIT)
    • Les postes deviennent aussi des nœuds de télécommunications pour les objets connectés
    • Des fonctions avancées type automates de zones, monitoring
  • Nouvelles solutions pour traiter et valoriser la donnée
    • Plateformes Open-Data, éco2mix
    • Nouveaux modèles innovants pour l’Asset Management
    • Supercalculateur/IA pour de nouveaux modèles de gestion de risques d’exploitation
  • Nouveaux composants mêlant batterie, électronique de puissance et numérique
    • Lignes virtuelles
    • Contrôle de la fréquence dans un système privé d’inertie mécanique

L’optimisation est réalisée à l’échelle européenne comme illustré dans le schéma en dessous :

Comme ENEDIS, RTE est impliqué depuis quelques années dans les démonstrateurs Réseaux Electriques Intelligents financé par l’ADEME. Tous les développements lui permettent d’envisager le déploiement industriel des REI d’ici 2030. A cet horizon, RTE prévoit le déploiement du contrôle commande numérique de tous les postes et l’équipement de 50% du réseau d’une solution de monitoring.

Et demain : la mise en œuvre de lignes virtuelles pour la gestion des congestions et une intelligence artificielle au cœur du dispatching…

Témoignages de structures engagées dans une démarche Smart Grids au travers de démonstrateurs

ENEDIS présente SOGRID :

Les facteurs clés :

  • Un consortium de 10 partenaires
  • Un budget de 27M€ sur 4 ans (2013-2016) dont 12,4M€ financés par l’ADEME.
  • Un démonstrateur testé en situation réelle sur le réseau électrique de Toulouse Métropole et auprès de 1000 clients

Les objectifs principaux du projet

  • Objectif technologique : Développer une chaîne de communication CPL-G3 (Courant Porteur en Ligne) complète sur l’ensemble du réseau de distribution  1°mondiale
  • Objectifs métiers : Tester les services offerts par la chaîne « full CPL » en termes d’observabilité et de commandabilité des réseaux électriques et télécom.
  • Implémenter et tester une fonctionnalité de supervision du réseau Basse Tension délocalisée dans le poste HTA/BT et fonctionnant en temps réel (10min)  1°mondiale

Les chiffres clés de SOGRID :

  • 5 brevets déposés et 2 en cours de dépôt
  • 22 publications scientifiques
  • 16 semaines de tests (9 en labo, 7 sur le terrain)
  • 50 tests terrain réalisés
  • 100 capteurs HTA – 100 coupleurs HTA
  • 100 boîtiers électroniques – 1000 compteurs
  • Les chiffres clés du déploiement
  • 30 postes HTA/BT
  • 5 départs HTA
  • 2 Postes Source
  • 65 km de tronçons HTA
  • 1000 clients

SCLE SFE – ENGIE INEO présente SMART ZAE

Le projet SMART ZAE rassemble à l’échelle du site industriel de SCLE SFE la production d’énergie renouvelable, la mobilité électrique avec la présence de bornes de recharge, le stockage batteries avec 3 containers BattGridTM et un parc de 10 volants d’inertie.

Le bilan du projet est :

  • Une diminution de plus de 30% des consommations (comportement / automatismes)
  • Une autosuffisance énergétique annuelle à 50%
  • Services système rémunérés par RTE/ELIA

Les perspectives sont :

  • Une plus grande interaction avec le réseau et des tarifs préférentiels
  • Prédictibilité Production / Consommation: assurance d’un profil de consommation
  • Soutien au réseau (passage des pointes, services système)

SUNCHAIN évoque le potentiel de développement de l’autoconsommation collective, notamment grâce à l’utilisation de la blockchain

Protection des données publiques et personnelles

Aspect sociologique des Smart Grids (Marie-Christine Zelem)

Il n’y a pas de smart grid sans smart usager.. Les consommateurs doivent devenir des consom-acteurs.

Pour mener une politique pragmatique et compréhensive, il faut :

  • Faire un accompagnement des usagers au changement,
  • Réaliser des diagnostics pour permettre une appropriation des techniques,
  • Réaliser une montée en compétence des professionnels.

La « faisabilité sociale » à la faisabilité socio-technique, il faut faire attention à :

  • l’usage des équipements, des systèmes,
  • Les conditions d’appropriation des contraintes,
  • Les temps d’adaptation
  • L’appropriation des équipements 


  • Les temps d’apprentissage
  • La complexité des comportements énergétiques
  • Le désintérêt pour l’énergie
  • La diversité des comportements humains et des profils sociodémographiques

Il est également important d’éviter le caractère injonctif et normatif des consignes d’usage : « Ne jamais, ne pas, ne doit, il faut, il est formellement conseillé, interdit… ».

Attention à « l’enfer des boutons ordinaires ainsi qu’aux modes d’emplois incompréhensibles qui peuvent créer un sentiment de mises à l’écart de la part des usagers et de perte de confort.

Pour que le changement s’accomplisse, il faut :

  • L’appropriabilité des systèmes et des enjeux
  • Une compatibilité avec les systèmes de valeurs
  • Une complexité/simplicité relative

  • Un avantage relatif et observable (mesurable)

  • Une compatibilité avec l’environnement matériel et les modes de vie (luminaires, type de mobilier, la mode, le confort…)
  • Le changement de culture (par l’accompagnement (coaching) ? ou l’éducation ?)

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