Smart Grids : principe de fonctionnement

Au cœur des enjeux de transition énergétique, les Smart Grids jouent le rôle pivot dans l'intégration des sources d'énergies renouvelables dans le réseau électrique. Ces réseaux électriques intelligents assureront la sécurité de l'approvisionnement en énergie via un pilotage optimisé de la production et de la consommation rendu possible par de nouvelles formes de communication. Cela suppose de passer d'un modèle de distribution d'énergie centralisé, donc unidirectionnel, à un modèle multidirectionnel. 

D'un réseau électrique unidirectionnel à un réseau intelligent multidirectionnel

Les réseaux électriques traditionnels fonctionnent sur un modèle centralisé. Ils sont conçus autour des pôles de production afin d'acheminer les flux énergétiques vers le consommateur final de la façon suivante :

• Le réseau Haute Tension est le réseau de transport d'électricité que l'on compare souvent aux autoroutes ; il est géré en France par RTE (Réseau de Transport d'Electricité). Il achemine l'électricité vers les réseaux de distribution publics Moyenne Tension.
• Le réseau de distribution Moyenne Tension achemine l'électricité d'un poste source vers les postes de transformation Moyenne Tension / Basse Tension, puis vers le compteur électrique du consommateur final. Les grandes industries peuvent directement être reliées au réseau Moyenne Tension, géré par Enedis (ex ERDF) en France.

Avec le développement des énergies renouvelables, ce modèle unidirectionnel est voué à évoluer vers un modèle multidirectionnel avec l'appui des Smart Grids. La production d'énergie renouvelable n'étant plus centralisée, elle peut être réinjectée et redistribuée à tout endroit du réseau, même depuis la batterie d'une voiture électrique branchée sur sa borne de recharge (Vehicule to Grid ou V2G).

Associer réseaux de distribution électrique et technologies communicantes

Dans ce modèle de réseau électrique décentralisé, l'intelligence vient des Smart Grids : ceux-ci permettent une meilleure gestion du système électrique pensé comme un système de collecte et d'analyse de l'information et non plus seulement de gestion de la distribution électrique.

L'objectif final des Smart Grids est de réduire la demande énergétique en optimisant sa distribution et sa consommation :

• Au niveau du consommateur avec les solutions de Smart Metering (comptage intelligent) : en connaissant sa consommation en temps réelle le consommateur peut mieux la réguler et intégrer une logique vertueuse ; le fournisseur d'énergie anticipe les pics de consommation, adapte la production et la sécurise selon ces mêmes données.
• Au niveau du producteur : le réseau intelligent renseigne mieux et en temps réel sur le niveau de la demande, le producteur anticipe donc ces besoins pour mieux servir le consommateur. Il est aussi en mesure de mieux gérer l'intermittence de la production d'énergies renouvelables. Le surplus d'électricité produite étant difficile à stocker, elle serait sinon perdue.
• Au niveau des infrastructures de distribution : avec l'apport des technologies Smart Grids, les gestionnaires de réseaux de distribution peuvent adopter des solution de gestion intelligente des réseaux de distribution afin de mieux réguler la tension sur les réseaux moyenne et basse tension et optimiser leur capacité d'accueil des énergies renouvelables issues de la production industrielle, du particulier ou des collectivités.
• Au niveau européen avec les Super Grids : ces super-infrastructures communicantes entre les réseaux transport d'énergie européens permettront un meilleur contrôle et une répartition optimisée des sources d'approvisionnement d'énergies intermittentes. En effet, les énergies renouvelables doivent souvent être acheminées sur des centaines de kilomètres depuis leurs lieux de production. La finalité est une sécurisation du transport de l'énergie (en particulier les énergies renouvelables) sur de longues distances en limitant les déperditions. Les Smart Grids apportent cette sécurité de l'approvisionnent par la gestion de l'opérabilité entre les réseaux nationaux.

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