La gestion de l’énergie est devenue un enjeu majeur dans un monde où la demande croissante et les défis environnementaux nécessitent des solutions innovantes. Les smart grids, ou réseaux intelligents, se positionnent au cœur de cette transformation en permettant une gestion plus efficace et flexible de l’énergie. En intégrant des technologies de pointe pour l’optimisation de la consommation, l’intégration des énergies renouvelables, et l’amélioration de la fiabilité des réseaux, la gestion de l’énergie est révolutionnée par les smart grids, dans la façon dont elle est produite, distribuée, et consommée. Pour vous repérer et prendre les bonnes décisions, découvrez notre guide de la ville intelligente.
I. Quels sont les Enjeux de la Gestion de l’Énergie et des Smart Grids pour la ville et le territoire ?
Optimisation de la Consommation Énergétique de la ville
Les smart grids permettent une gestion plus efficace de la demande en électricité, réduisant ainsi les pics de consommation et améliorant l’efficacité énergétique.
Le projet Linky en France, avec le déploiement de compteurs intelligents, permet aux consommateurs de suivre leur consommation en temps réel et d’adapter leurs habitudes. Certains fournisseurs proposent des tarifs dynamiques incitant à consommer pendant les heures creuses.
Intégration des Énergies Renouvelables au sein du territoire
Les réseaux intelligents facilitent l’intégration des sources d’énergie renouvelable, comme l’éolien et le solaire, en équilibrant les variations de production.
En Allemagne, le projet SINTEG (Schaufenster intelligente Energie) a démontré comment les smart grids peuvent gérer efficacement l’intermittence des énergies renouvelables, qui représentent une part importante du mix énergétique du pays.
Réduction des Coûts de l’énergie pour la ville durable
En optimisant la production et la distribution de l’électricité, les smart grids peuvent réduire les coûts pour les fournisseurs et les consommateurs.
Aux États-Unis, le projet GridWise de Pacific Northwest National Laboratory a montré que l’utilisation de smart grids pouvait réduire les factures d’électricité des consommateurs de 10% en moyenne.
Amélioration de la Fiabilité du service de fourniture d’énergie de la vville
Les smart grids permettent une détection rapide des pannes et une restauration plus efficace du service, augmentant la résilience du réseau électrique.
En Italie, le système de gestion de réseau intelligent d’Enel a permis de réduire la durée moyenne des coupures de courant de 49 minutes en 2001 à 41 minutes en 2019.
Participation Active des Consommateurs à la bonne gestion de l’énergie de la ville
Les consommateurs peuvent devenir des prosommateurs, c’est-à-dire des producteurs et des consommateurs d’électricité, grâce aux technologies de gestion de l’énergie domestique.
Au Royaume-Uni, le projet Smart Energy Islands sur les îles Scilly permet aux résidents de produire et de partager leur propre énergie renouvelable grâce à un système de gestion intelligente de l’énergie.
II. Les composantes de la smart grid pour une meilleure gestion de l’énergie de la ville
Gestion de l’énergie
La gestion de l’énergie dans les smart grids vise à optimiser la production, la distribution et la consommation d’électricité. Les technologies utilisées permettent de maximiser l’efficacité énergétique et de minimiser les coûts et les émissions. Cela inclut des systèmes avancés pour surveiller et ajuster en temps réel les flux d’énergie, garantissant ainsi un équilibre stable entre l’offre et la demande.
Stockage de l’énergie
Le stockage de l’énergie joue un rôle crucial dans la stabilisation des réseaux électriques, en particulier avec l’intégration des sources d’énergie renouvelables. Les solutions de stockage, telles que les batteries, permettent de stocker l’énergie excédentaire produite durant les périodes de faible demande et de la redistribuer lorsque la demande augmente, assurant ainsi une fourniture continue et fiable.
Connectivité et communication
La connectivité et la communication sont essentielles pour le fonctionnement des smart grids, permettant la collecte et l’analyse des données en temps réel. Les technologies de communication avancées et les capteurs intelligents facilitent une gestion proactive et efficace des réseaux, améliorant ainsi leur réactivité et leur résilience face aux variations de la demande et aux incidents.
Gestion des réseaux de distribution de l’énergie
La gestion des réseaux dans les smart grids englobe la supervision, le contrôle et l’optimisation de l’infrastructure électrique. Cela inclut des techniques de maintenance préventive, la gestion des pannes et l’amélioration de la résilience du réseau. Grâce à ces pratiques, les smart grids peuvent offrir une distribution d’énergie plus fiable et plus efficace, tout en intégrant les sources d’énergie renouvelables de manière fluide.
III. 3 exemples de Succès d’Implémentation des Smart Grids à impact positif pour la consommation énergétique du territoire
Projet EcoGrid EU (Bornholm, Danemark)
Le projet EcoGrid EU sur l’île danoise de Bornholm vise à démontrer une solution de Smart Grid pour gérer un système électrique avec plus de 50 % d’énergies renouvelables Cela inclus l’éolien, le solaire, la biomasse, le biogaz et la cogénération, ainsi que des technologies de stockage d’énergie comme les pompes à chaleur, le chauffage urbain et les batteries de véhicules électriques. Parmi les 28 000 clients d’électricité de Bornholm, 2 000 résidents consommateurs participent à cette demande flexible, équipée de dispositifs de réponse à la demande avec des contrôleurs intelligents.
Ces dispositifs permettent aux clients de répondre aux prix en temps réel et de programmer leurs préférences de réponse automatique à la demande. Le projet propose également un marché en temps réel et une architecture d’information qui offre aux petits utilisateurs et producteurs d’énergie locaux de fournir des services auxiliaires supplémentaires au gestionnaire de réseau de transport (TSO).
Centrale hybride de Kaw (Guyane Française)
Le projet est un test de quartier solaire intelligent dans le village isolé de Régina Kaw, en Guyane. Il intègre une production photovoltaïque locale significative et des solutions de stockage d’électricité, avec 2 500 compteurs évolués. En raison des difficultés d’approvisionnement en carburant et de l’augmentation des besoins en électricité, une centrale photovoltaïque de 35 kWc a été construite en 1983 puis fermée en 2003. En 2009, après plusieurs années de fermeture de la centrale, la Région, le Département, l’ADEME et EDF SEI ont décidé de construire une nouvelle centrale plus moderne, plus puissante et répondant aux exigences d’un développement géré et durable, l’installation étant implantée au cœur de la réserve naturelle de Kaw.
C’est une centrale hybride de 100 kWc avec un complément thermique de 80 kVA et une capacité de stockage de 1 250 kWh. Cette nouvelle installation, située dans une réserve naturelle, utilise des onduleurs pour gérer l’énergie solaire et le stockage sur batteries, assurant une alimentation électrique continue et réduisant l’utilisation de gasoil. Le projet, visant à fournir une énergie durable et fiable, a été financé par plusieurs partenaires et organismes publics pour un total de 1.859.000 euros.
Nice Grid (Nice)
Le projet Nice Grid a mis en place un quartier solaire intelligent dans la plaine du Var, à Carros, intégrant une production photovoltaïque locale significative, des solutions de stockage d’électricité, 2 500 compteurs Linky, et des mécanismes de modulation de la consommation. Il visait à optimiser l’exploitation du réseau électrique avec une forte composante renouvelable, à encourager les consommateurs à devenir des acteurs actifs de leur consommation énergétique, à tester l’autonomie énergétique d’une zone et à explorer des modèles économiques pour les Smart Grids.
Ce projet, qui s’est déroulé sur cinq ans avec la collaboration de 10 partenaires et un financement de 30 millions d’euros, a permis de tester des innovations telles que l’îlotage, le stockage d’énergie à différents niveaux du réseau, et la gestion flexible de la demande. Les résultats ont montré des réductions significatives de consommation lors des pics, une augmentation de l’utilisation solaire en été, et une satisfaction des participants, tout en soulignant la complexité et les défis technologiques et économiques de ces solutions.
IV. Le compteur énergétique Linky en France : un projet de smart grid qui ne fait pas l’unanimité
Bien que la Commission de régulation de l’énergie (CRE) considère l’installation du compteur Linky comme un “grand succès industriel”, cette vision est loin de faire l’unanimité.
35 millions de compteurs énergétiques en France, déployés par Enedis
Enedis a certes réussi à installer 35 millions de compteurs intelligents sur tout le territoire français, respectant le calendrier initial malgré la crise sanitaire et économisant 700 millions d’euros par rapport au budget prévu.
Un capteur ou compteur d’énergie à risque pour la santé ?
Cependant, l’opposition de nombreux collectifs anti-Linky a empêché la mise en service de certains dispositifs, et des polémiques persistantes ont accompagné le déploiement. Les critiques envers Enedis sont nombreuses. La justice a récemment ordonné le démantèlement des compteurs Linky pour les personnes souffrant d’électrohypersensibilité, suite aux inquiétudes sur les ondes électromagnétiques émises par ces dispositifs, suspectées de causer des maux de tête, nausées, vertiges et douleurs musculaires.
En dépit des rapports de l’Agence nationale de sécurité sanitaire minimisant ces risques, les doutes persistent. L’association de consommateurs l’UFC-Que Choisir critique également les “ratés dans la pose du compteur Linky” et l’abandon de l’afficheur déporté, qui aurait permis aux consommateurs de suivre leur consommation en temps réel.
Des défaillances techniques et une perception négative des usagers
Enedis, souvent accusé de passage en force, accumule les erreurs sans avoir à rendre de comptes. De nombreux dysfonctionnements sont signalés après l’installation de Linky : appareils électriques défectueux, pannes de box internet, et coupures intempestives d’électricité. Un appel à témoignages de l’UFC-Que Choisir a révélé qu’un quart des ménages équipés de Linky ont subi de vrais dysfonctionnements. De plus, 69% des participants estiment que le compteur leur est inutile. En outre, Enedis est souvent accusée de ne pas assumer les problèmes consécutifs à la pose des compteurs, rejetant la responsabilité des pannes sur les usagers.
Des revendications liées aux conditions de travail des installateurs des compteurs énergétiques Linky
Les conditions de travail des poseurs exacerbent ces problèmes. Certains mentionnent des consignes contradictoires et la précipitation du déploiement conduisent à des erreurs fréquentes et des situations inadmissibles, comme des coupures d’électricité sans avertissement.
Un cout perçu comme élevé pour le compteur d’énergie Linky
Enfin, malgré les promesses d’économies, le coût élevé du compteur Linky et les nombreuses préoccupations sanitaires et techniques jettent une ombre sur sa réelle rentabilité et sécurité pour les consommateurs. En résumé, bien que le projet Linky ait des aspects positifs, il reste entaché de nombreuses controverses et dysfonctionnements, remettant en question son succès global.
V. Quel budget, quels couts pour un projet de gestion intelligente de l’énergie ou un projet smart grid ?
Composantes d’un budget de projet de gestion de l’énergie ou smart grid
La mise en place d’un projet de smart grid et de réduction de la consommation énergétique dans une ville implique une structure de coûts complexe. Voici la répartition détaillée des postes de coûts pour l’énergie ville :
Infrastructures intelligentes (40% du budget total) :
- Compteurs communicants
- Capteurs
- Systèmes de gestion de données
Sources d’énergie renouvelable locales (30% des dépenses) :
- Panneaux solaires
- Éoliennes
- Autres technologies d’énergie propre
Coûts opérationnels (20% sur le long terme) :
- Maintenance des équipements
- Formation du personnel
- Gestion et analyse des données
Programmes d’efficacité énergétique (10% des fonds) :
- Campagnes de sensibilisation des citoyens
- Initiatives d’économie d’énergie
- Incitations à l’adoption de technologies écoénergétiques
Cette répartition permet d’optimiser l’utilisation de l’énergie ville, réduisant ainsi la facture énergétique globale et l’empreinte carbone de la communauté. En France il existe des dispositifs pour faire financer son projet de territoire, comme le dispostif action coeur de ville.
Exemples de Budgets de projets Smart Grid européens
| Ville/Projet | Budget Total | Nombre de Capteurs/Dispositifs | Types de Technologies Utilisées | Remarques |
|---|---|---|---|---|
| EcoGrid EU (Bornholm) | 21 millions d’euros | 2,000 compteurs intelligents | Gestion de la demande, intégration renouvelable | Projet financé par l’UE |
| Centrale hybride de Kaw (Guyane Française) | 1,85 million d’euros | 2500 compteurs évolués | Énergies renouvelables, stockage, gestion demande | Financé par l’Etat Français (FACÉ), l’Europe (FEOGA) et par la commune de Régina Kaw |
| Nice Grid | ~30 millions d’euros | 2500 compteurs évolués Linky | compteurs intelligents, solutions d’effacement et de modulation de la consommation, gestion de la consommation et la production électrique | Le projet fait partie du projet européen Grid4EU |
| Linky (France) par Enedis | ~4 milliards d’euros | 35 millions de compteurs | Compteurs électriques intelligents | Résistance et polémiques des consommateurs. Un projet qui n’a pas l’unanimité |
VI. Les Acteurs de la Smart Grid et de La Réduction de la consommation énergétique des villes et des territoires
Acteurs de la distribution de l’énergie et gestion des réseaux
| Acteur | Solutions proposées | Exemples de Contributions |
|---|---|---|
| Siemens | Solutions pour l’automatisation et la gestion des réseaux | Systèmes SCADA, solutions de cybersécurité |
| Cisco | Infrastructure de communication pour les smart grids | Solutions de connectivité, cybersécurité |
| ABB | Fournisseur de technologies pour les réseaux | Solutions de gestion de l’énergie, automatisation des réseaux |
Acteurs de la connectivité, communication et cybersécurité pour la smart grid
| Acteur | Solutions proposées | Exemples de Contributions |
|---|---|---|
| Enel | Opérateur de réseau et fournisseur d’énergie | Déploiement de compteurs intelligents, intégration des renouvelables |
| EDF | Production et distribution d’électricité | Projets de smart grids, gestion de l’énergie renouvelable, compteurs intelligents |
| National Grid | Gestionnaire de réseau | Projets de modernisation des réseaux, intégration des énergies renouvelables |
Acteurs du stockage de l’énergie
| Acteur | Solutions proposées | Exemples de Contributions |
|---|---|---|
| Tesla | Solutions de stockage d’énergie | Batteries pour le stockage domestique et industriel, véhicules électriques |
Acteurs de la gestion et de l’optimisation de la consommation énergétique
| Acteur | Positionnement | Spécialisation |
|---|---|---|
| ABB | Fournisseur de technologies pour les réseaux | Solutions de gestion de l’énergie, automatisation des réseaux |
| Schneider Electric | Gestion de l’énergie et automatisation | Systèmes de gestion de l’énergie, solutions pour bâtiments intelligents |
| Deepki | Stratégie ESG basée sur la data intelligence | Accélére la transition environnementale de l’immobilier |
| Citron | Conseil et Plateforme Big Data au service de votre performance | Transition énergétique des bâtiments |
| Advizeo | Maximise les économies d’énergie sur votre patrimoine | Collecte, pilote et analyse les données de consommation énergétique |
En Synthèse sur l’énergie et la smart grid au service de la ville et du territoire
Les smart grids représentent une évolution essentielle pour une gestion plus intelligente et durable de l’énergie. Le succès de leur implémentation repose sur une combinaison de technologies avancées, de soutien politique, et de participation active des consommateurs. De plus, comme souvent dans le domaine de la smart city, les approches sont très variables et les budgets des solutions également.
C’est le cas également pour les capteurs intelligents de stationnement. Au final, avec des investissements adéquats et une coordination efficace, les smart grids peuvent transformer la façon dont nous produisons, distribuons, et consommons l’énergie.
