Smart grid : qu’est-ce que c’est ?

Les smart grids ou “réseaux intelligents” sont indissociables de la smart city, tout simplement parce qu’ils sont garants d’une gestion optimisée de l’énergie au sein de la ville. Ce faisant, ils contribuent à la réduction de l’empreinte carbone de la ville intelligente et à l’amélioration de la qualité de vie de ses usagers, qui peuvent désormais eux-mêmes gérer en temps réel leur consommation. Comment fonctionnent ces réseaux intelligents à l’heure actuelle ? Quel est leur intérêt économique ? Et qu’en est-il de la faisabilité technique de tels réseaux ? Efforçons-nous de mieux comprendre.

smart grid et smart city

Réseaux intelligents ou smart grids : produire et distribuer intelligemment l’énergie

Conçus grâce aux Nouvelles Technologies de l’Information et de la Communication (NTIC), les smart grids constituent le futur des réseaux électriques, des systèmes communicatifs, responsables et pilotables, dont la production et la distribution est synchronisée en temps réel avec les usages et la consommation réelle des occupants de la smart city. Au sein d’une smart grid, la donnée circule non pas à sens unique mais dans les deux sens de façon dynamique, au moyen d’une multitude de capteurs connectés, disséminés sur le réseau mais aussi dans les bâtiments, les habitations et même le mobilier urbain.

Pourquoi évoluer vers des réseaux intelligents ?

Si l’enjeu de tels réseaux de distribution électrique a été abordé ci-dessus, il en existe d’autres, sous-jacents. Notamment :

  • Proposer aux habitants de la smart city un approvisionnement sûr, durable et compétitif en énergie. Il s’agit d’anticiper les problèmes, d’augmenter la résilience du réseau.
  • Développer de nouveaux usages plus responsables grâce à la mise à disposition des données de consommation de chaque foyer ou entité urbaine. Il s’agit de répondre à un objectif de Maîtrise de la Demande d’Energie – MDE.
  • Ce faisant, on accentue notamment le rôle des consommateurs, qui deviennent de véritables acteurs du changement et de la lutte pour la réduction des gaz à effet de serre (des “Consomm’Acteurs”).

Accompagner la transition énergétique, dans un but de réduction des émissions de gaz à effet de serre, un enjeu local, national et international. La France par exemple, dans le cadre de son plan climat, a l’objectif d’atteindre la neutralité carbone d’ici à 2050.

Le cas des microgrids

Si les smart grid ont vocation à s’apprécier au niveau de la ville dans son ensemble, les microgrids, eux, s’échelonnent sur une zone restreinte d’approvisionnement. Pourquoi ? Notamment pour assurer une sécurité d’approvisionnement dans les zones où celle-ci est parfois défaillante, et en cas de panne généralisée notamment. Le microgrid est alors isolé du réseau principal auquel il est d’ordinaire raccordé et fonctionne en îlot. A l’heure actuelle, les petits réseaux intelligents de ce type se développent progressivement. Leur industrialisation s’accompagne toutefois de défis technologiques et techniques qu’on ne peut ignorer, en rapport notamment avec la stabilité du réseau mais aussi sa protection en cas de perturbation.

Comment fonctionnent les Smart Grids

C’est à l’échelle de l’habitat individuel que les smart grid prennent tout leur sens, notamment via l’utilisation d’objets et de capteurs connectés. Ceux-ci sont en charge de la collecte et de l’analyse de la donnée à des fins multiples : maintenance prédictive, confort des usagers… mais également optimisation de la consommation énergétique.

Des compteurs dits “évolués”, assurent la liaison entre les capteurs installés à domicile et un “concentrateur” situé à proximité, dans lequel les données sont codées au format numérique et transmises au gestionnaire de réseau par l’intermédiaire d’un réseau de téléphonie GPRS ou GSM (notamment). Cette donnée est également retransmise à l’usager qui dispose désormais des clés pour apprendre à réduire sa consommation.

Ces compteurs ont un nom : les smart meter. En France, on en dénombre avant tout deux : Gazpar (pour les réseaux de gaz) et Linky, en matière d’électricité. Ce dernier a commencé à être implémenté à large échelle en 2016. D’ici le troisième trimestre 2021, 35 millions de ces compteurs communicants sont attendus en France, en remplacement des anciens compteurs existants.

Réseaux intelligents et énergies renouvelables : difficiles à concilier ?

Les énergies renouvelables sont qualifiées d’intermittentes puisqu’elles dépendent à la fois du vent et du soleil. Or, ces énergies instables interviennent sur un réseau de distribution qui n’a initialement pas été conçu pour ça, générant différentes problématiques de maîtrise de l’énergie. Heureusement à l’heure actuelle, l’intelligence artificielle permet de gérer les fluctuations de production des énergies renouvelables et d’améliorer la distribution sur le réseau global, notamment en collectant des données provenant des usagers.

L’enjeu financier des smart grids

Quel peut être le poids économique d’un réseau électrique intelligent ? L’on pourrait aisément penser que l’installation de compteurs et de capteurs coûte relativement cher aux villes. En France, environ 35 millions de compteurs Linky seront par exemple installés d’ici à 2021, en remplacement de l’intégralité des compteurs, lesquels seront recyclés.

Lyon, capitale Européenne des smart grids ?

Première ville française entièrement équipée de compteurs électriques communicants, Lyon a déjà enclenché un processus d’industrialisation relatif aux smart grids. La ville interpelle par son éco-quartier smart : “Confluence” et notamment par son îlot “Hikari”, seul îlot urbain à énergie positive en France. Equipés de centaines de capteurs, ces bâtiments traitent la donnée de sorte d’ajuster la production d’énergie et sa distribution, dans une optique de performance énergétique.

Outre Confluence, Lyon regroupe d’autres démonstrateurs emblématiques tels que Lyon Smart Community, Greenlys ou encore Smart Electric Lyon.

Smart grid : un levier de création d’emplois

Selon l’association Think Smartgrids, qui représente l’écosystème français des smartgrids, environ 100 démonstrateurs sont actuellement en déploiement en France. La filière quant à elle, représente à l’heure actuelle environ 25 000 emplois en France et 6 milliards d’euros de chiffre d’affaires et compte comme un levier à part entière de la relance verte.

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