Les enjeux de la Transition énergétique pour les smart grids

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1 Les enjeux de la Transition énergétique pour les smart grids David MARCHAL, chef de service adjoint «Réseaux et énergies renouvelables» 12 juin 2015,

2 Agenda «Les smart grids au cœur de la transition énergétique» 1. Objectifs de la Transition Energétique et smart grids 2. Les 4 grands objectifs des smart grids 3. Le guichet des Investissements d Avenir de l ADEME

3 L ADEME en bref EPIC sous tutelle des Ministères Écologie, développement durable et Énergie Enseignement supérieur et recherche Domaines d activité: Prévention des Déchets Transport et mobilité Ville durable (air, bruit) Énergie et climat Efficacité énergétique Budget: 590 M, en M, au titre des investissements d avenir Nos Missions Connaître : animation et financement de la recherche et l innovation Convaincre et mobiliser: information et sensibilisation des publics Conseiller : les entreprises, les collectivités, l État Aider à réaliser : aides financières à la réalisation de projets Combien, où? Environ 1000 employés Siège (Angers, Paris, Sophia Antipolis) 26 Directions régionales 3

4 Les objectifs «climat» Les objectifs de la loi Réduire les émissions de GES de 40% en 2030, de 75% en 2050 (/1990) Les objectifs «efficacité énergétique» Réduire la conso d énergie fossile primaire de 30% entre 2012 et 2030 Les objectifs «diversification du mix énergétique» Porter la part des EnR dans la conso finale brute énergétique à 23% (2020), puis 32% (2030) Electricité: Réduire la part d électricité nucléaire à 50% à horizon % de la production d électricité d'origine renouvelable Gaz: 10% de la consommation finale de gaz d'origine renouvelable Carburants: 15% de la consommation finale de carburants d'origine renouvelable Chaleur: 38% de la consommation finale de chaleur d'origine renouvelable chaleur et de froid renouvelables livrés par les réseaux de chaleur: *5 en 2030 Juin

5 Le système électrique de 2030 Les mix possibles 40% EnR en 2030, en majorité variable Environ 30 GW de PV et 40 GW d éolien L équilibre horaire: nouvelle dynamique Pics journaliers solaires Fluctuations de l éolien hebdomadaires et saisonnières Source : RTE Eco2mix 1 semaine de juin 2015 Source : ADEME, simulation d un mix 40% EnR: 1 semaine Juin

6 Contexte Développement des EnR Développement des TIC Intersection entre deux mondes : Énergie et TIC Caractéristiques des smart grids Caractéristiques des réseaux électriques actuels Analogique Unidirectionnel Production centralisée Communicant sur une partie des réseaux Gestion de l équilibre du système électrique par l offre/ production Consommateur Caractéristiques des réseaux électriques intelligents Numérique Bidirectionnel Production décentralisée Communicant sur l ensemble des réseaux Gestion de l équilibre du système électrique par la demande/consommation Consom acteur Pourquoi l ADEME intervient-elle dans ce jeu d acteurs? 6

7 Rôle de l ADEME par rapport au développement des Smart grids Faciliter l injection d EnR Limiter l impact de l intermittence (prévision, stockage) Adapter la demande à l offre : pilotage de la demande Participation des Enr aux services systèmes Favoriser la MDE / MDP Faciliter le déploiement chez les consommateurs (interopérabilité, confidentialité des données) Impliquer les consommateurs (information, appropriation, aspect ssociologiques) Favoriser l efficacité énergétique du réseau Anticiper l évolution des réseaux et des usages et tester de nouveaux modèles d affaires Effacer plutôt que produire : métier d agrégateur Agréger les productions renouvelables Faciliter la communication entre les différentes échelles du réseau Synergie avec opérateurs Internet Intégrer les nouveaux usages (VE ) 7

8 Les données des smart grids au cœur de la TE Beaucoup de données Comptage énergie Sonde, température, tension, courant Prix du marché Niveau de charge batterie Prévision de consommation Prévision de production Pour qui, pour quoi? Pour les gestionnaires de réseau Observabilité Commandabilité Pour les fournisseurs d électricité Modulation de la demande Pour les consommateurs: Facturation exacte Développement d une culture de l énergie Pour les producteurs EnR: Prévision Et les nouveaux acteurs : les agrégateurs d effacement, les opérateurs de stockage, les IRVE Juin

9 Réduire les erreurs de prévisions Faciliter l intégration des EnR au système Source: projet enrpool Le stockage multiservice: Lissage, arbitrage, capacité, réglage de tension Plusieurs acteurs concernés Comment opérer un stockage de façon optimale pour en maximiser la valeur? En lien avec les prévisions de production et de prix de marché Juin

10 Faciliter l intégration des EnR au système L intégration des EnR : Exemples de projets Evaluer le potentiel de modulation des consommations électriques d industriels pour compenser la variabilité de productions ENR ENERGY POOL, SCHNEIDER ELECTRIC, CEA-INES Améliorer l efficacité du réseau et assurer l intégration d énergie éolienne tout en optimisant les coûts de raccordement ERDF, SAFT, SCHNEIDER ELECTRIC, EDF R&D, RTE, UTT, L2EP, ENEL GREEN POWER FRANCE, MADE, GENERAL ELECTRIC Durée : 3 ans Montant : 2,3 M Aide PIA : 1,1 M Durée : 3 1/2 ans Montant : 23 M Aide PIA : 7,6 M Localisation : Aube Juin

11 Un système électrique français déjà très flexible 11 Juin 2015 illustrations : étude PEPS ADEME DGCIS - ATEE Le besoin de flexibilité du système électrique en 2030 Sur une journée, le besoin de flexibilité dépend fortement du taux de pénétration du PV De nouvelles opportunités d arbitrage infra-hebdomadaires

12 Consommation (MW) 8000,0 7000,0 6000,0 5000,0 4000,0 3000,0 2000,0 1000,0 0,0 Priorité: développer la flexibilité de la demande à bas coût Le besoin de flexibilité à l horizon 2030 Exemples emblématiques: Pilotage de la demande d ECS ou de la charge des VE Heure de recharge Profils moyens Eau chaude sanitaire Les appels d offres effacement de la loi Ce que fait l ADEME: Actuel 2030 Bien placé 2030 Piloté Lancement d une évaluation du gisement de flexibilité industrielle en 2015 Juin 2015 illustrations : étude PEPS ADEME DGCIS - ATEE 12 18% 16% 14% 12% 10% 8% 6% 4% 2% 0% Profils moyens Véhicules électriques Charge au domicile (pas de pilotage intelligent) Charge pilotée au domicile Charge pilotée sur le lieu de travail

13 EDF SEI La flexibilité du système électrique Exemple de projets : modulation de demande et effacement MILLENER Tester de nouveaux concepts de valorisation des flexibilités (production et consommation) au niveau du département de la Vendée Développer des outils de gestion de l équilibre offre-demande adaptés aux territoires insulaires équipés de moyens de production EnR SYDEV, ERDF, RTE, ACTILITY, ALSTOM GRID, COFELY INEO, LEGRAND, CNAM Durée : 5 ans Coût du projet : 28 M Aide PIA : 9,5 M Localisation : Vendée EDF SEI, NGANALYTICS, SAFT, EDELIA, DELTA DORE, SUNZIL, SCHNEIDER ELECTRIC Durée : 4 ans Montant : 30 M Aide PIA : 5,9 M Localisation : La Réunion, Guadeloupe, Corse Juin

14 Les smart grids pour faciliter la MDE Les enjeux: La réduction de la consommation La réduction de la pointe Les moyens L information / sensibilisation Changement de comportement Investissement Animation / coaching Le pilotage de la demande Les tarifications incitatives Juin

15 Des exemples de projets pour la MDE Les smart grids pour faciliter la MDE Comparer auprès de 975 ménages la mise à disposition de données électriques individuelles à une animation collective autour des enjeux de MDE, et proposer aux collectivités des outils de suivi énergétiques ERDF, NIJI, ALOEN, UFC, CSF, VITY, LORIENT AGGLOMERATION, UBS, PEB, RTE, DELTA DORE, REGION BRETAGNE Durée : 3 ans Montant : 13 M Aide PIA : 5,3 M Localisation : Lorient Agglomération Evaluer auprès d un panel représentatif de 4000 foyers le potentiel d économies d énergie de différents dispositifs d affichage des consommations d électricité ECO CO2, CGI BUSINESS CONSULTING, VITY TECHNOLOGY, FLUDIA, IPSOS, LUTIN USERLAB Durée : 2 ans Montant : 4 M Aide PIA : 1,9 M Localisation : France métropolitaine Juin

16 Le cas des véhicules électriques L intégration des nouveaux usages de l électricité Niveaux de charge: kw Compromis réseau / confort de l utilisateur Enjeux de piloter de la charge, en prenant en compte: Le prix spot de l électricité L optimisation d une grappe pour respecter la Pmax d un raccordement Les contraintes d acheminement locales Exemple de projet: Gestion optimisée de recharge de véhicules électriques dans le résidentiel collectif NEXANS, TRIALOG, TETRAGORA, PARK N ERDF, G2, MOP EASY, SUPELEC, PLUG Durée : 3 ans Montant : 10 M Aide PIA : 4 M Localisation : IDF Juin

17 L ADEME engagée dans les smart grids depuis 2009 Un programme sur plusieurs années : 165 M : AMI AMI 1&2 Dates d ouverture AMI 3 1 er juin 2011 Dates de clôture juillet mars octobre décembre 2011 AMI 4 22 mars décembre 2012 AMI 5 En cours 9/01/ /09/ projets financés pour un montant de financement total de 90 M et plus de 300M de budget total 6 projets intègrent du stockage 9 projets s intéressent à la thématique de la gestion de la flexibilité avec 7000 foyers impliqués A différentes échelles A la recherche des modèles d affaires 17

18 Les Appels à projets en cours à l ADEME Les appels à projets ouverts: Véhicules routiers et mobilité du futur 01/10/2015 Energies renouvelables 02/10/2015 Aide au déploiement des infrastructures de recharge pour véhicules hydrides et électriques 31/12/2015 Systèmes électriques intelligents 21/03/2016 Industrie et agriculture éco-efficientes 30/11/2016 Méthodes industrielles pour la rénovation et la construction de de bâtiments 30/12/2016 Une nouvelle dynamique Financement plus lisible (subvention, aide partiellement remboursable ou fonds propres) Instruction en 3 mois Venez rencontrer l ADEME avant de déposer un dossier Juin

19 Clin d oeil Les TIC au cœur de la TE, mais attention à leur consommation! Etude sur l estimation de la consommation d électricité des TIC pour les smart grids À paraître prochainement: Juin

20 Questions? Contact : david.marchal@ademe.fr Juin

21 ANNEXES Juin

22 Les acteurs du marché Acteurs de production transport et distribution d électricit é Producteurs Agrégateur s GRT GRD Stockeurs Fournisseurs Associations de consommateur s/consommate urs Production Stockage Communication Traitement de données Equipements réseau Equipements aval compteur Services de conseil énergétique & FAI Fournisse urs d'équipem ents et/ou services Projet SEL non financés