Les réseaux intelligents :

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1 Les réseaux intelligents :

2 Les réseaux intelligents : la vision conventionnelle Une alliance mutuellement profitable du monde de l énergie et de celui des NTIC dans un contexte de «croissance verte» Infrastructure NTIC (d'après EPRI) Infrastructure électrique p. 2 - EDF R&D, smart grid colloque X - octobre 2010

3 Le tour du monde des Smart Grids En Amérique du Nord : La dynamique des démonstrateurs est enclenchée avec volontarisme (subvention Obama $ 4,2b) Importance du facteur gestion des black outs et traitement des situations de pointe Une approche très large couvrant les principaux domaines des réseaux intelligents Un accent particulier sur la gestion de la demande, le VE, et les compteurs intelligents Une sensibilité très développé sur les questions de cybersécurité En Asie : Pas de dynamique comparable autour des démonstrateurs (sauf Japon) et des compteurs intelligents Un très bon niveau d automatisation des réseaux dans les zones les plus développées Une approche très systématique de développement des télécoms et des SI Des initiatives qui s organisent politiquement et industriellement en Corée et en Chine Des relais de croissance à l export (Corée, Japon) En Europe : Importance du facteur «énergie renouvelable et réduction CO 2» Un mouvement engagé sur les compteurs intelligents (directive européenne) Intérêt croissant pour la gestion de la demande Une initiative des TSO/DSO en cours : 2 milliard, groupement «EEGI» incluant ERDF et RTE p. 3 - EDF R&D, smart grid colloque X - octobre 2010

4 Cette nouvelle alliance permet tout d abord d améliorer le management des réseaux tels qu on le pratique aujourd hui En effet l irruption des nouvelles technologies induit une baisse des coûts d acquisition et de traitements des données qui conduit à accroître le «monitoring» des réseaux et ainsi améliorer : Leur conduite et leur exploitation La gestion des actifs Des avancées importantes ont lieu (fonction avancé de conduite, modélisation du vieillissement des actifs, modélisation de l évaluation des risques.) Ces avancées sont créatrice de valeurs à la fois pour le client (amélioration de la qualité de la fourniture) et pour l utility (optimisation des opex et capex) p. 4 - EDF R&D, smart grid colloque X - octobre 2010

5 Mais la vraie «révolution» c est donc l émergence du client acteur à travers des systèmes électriques locaux en interaction avec les grands systèmes historiques Système électrique local: -production d énergie repartie -stockage -gestion de la demande Infrastructures et technologies "clients" La production centralisée Grand systèmes electriques grandes centrales de production centralisée Optimisation à maille nationale voire européenne Le stockage électrique Les compteurs communicants Les énergies réparties intermittentes Le stockage électrique Le véhicule électrique Le client devient un acteur du système électrique à travers des systèmes électriques locaux. Ceci est la conséquence de l émergence de moyen de production d énergie repartie, et de la capacité d adapter la demande en fonction de l état économique et physique. du réseau. L émergence des NTIC rendant la gestion de ces systèmes électriques locaux possibles p. 5 - EDF R&D, smart grid colloque X - octobre 2010

6 Cette nouvelle «revolution» posent des questions de nature très diverses :Ces questions sont: p. 6 - EDF R&D, smart grid colloque X - octobre techniques : comment intégrer les ENR sur les réseaux? - technologiques : quel type d architecture de comptage? -industrielles : quels volume de clients équipés d appareillage et donc quels couts unitaires par équipement?quelles normes? -relations clientèles: quels nouveaux services proposer au client? (service d efficacité énergétiques, quels interfaces avec les clients ) -économiques : les «buisiness cases» sont incertains et les investissements des différents acteurs ne peuvent se rentabiliser que s ils mettent en œuvre des synergies entre eux Ces problématiques interrogent également la réglementation et la régulation. A court terme ces problématiques se concentrent sur deux thèmes - l intégration des ENR - et la recherche de modèles d affaires générateur de valeur pour la «demand response». Ce dernier point pose en particulier la question de l architecture SI à mettre en œuvre chez les clients et en particulier le comptage. A plus long terme les smart grids peuvent changer profondément le modèle d affaire des électriciens

7 A court terme les ENR Faire évoluer la réglementation et la régulation pour en faire des moyens de production comme les autres p. 7 - EDF R&D, smart grid colloque X - octobre 2010

8 L acceptation d un volume d ENR significatif sur le reseau suppose à terme une modification de la reglementation et de la regulation : le raccordement «fit and forget» a atteint ses limites. Le développement des ENR pose dés aujourd hui un certain nombre de problèmes au distributeur La tension des réseaux HTA et BT (dépassement de seuil de tension haute). La révision du plan de protection du réseau de distribution. Remontée d énergie sur la haute tension La solution est à la fois de nature technique mais aussi régulatoire Technique Optimisation des profils de tension, des pertes, du réactif. Plans de protection et réseaux «autocicatrisant» inter-opérabilité et standardisation Régulatoire Contribution des producteurs ENR aux services systèmes(comme les autres producteurs). Observabilité / commandabilité Capacité des moyens intermittents à participer au réglage de fréquence Contribution au réglage de la tension Prévisibilité de la production p. 8 - EDF R&D, smart grid colloque X - octobre 2010 Ceci est rendu possible par les NTIC qui permettent d envisager ce type de contribution pour des moyens de production de petite taille, contributions qui auparavant ne pouvait se concevoir que pour des centrales importantes.

9 p. 9 - EDF R&D, smart grid colloque X - octobre 2010 A court terme: Des infrastructure chez les clients lourdes qui peinent à être rentabilisées

10 Trois exemples En Italie la déploiement des smart meters a été en partie rendu createur de valeur par la diminution des pertes non technique que cela a genéré (ce cas n est pas transposable partout) En France l effacement du chauffage electrique par installation d une «box» est un modèle largement déficitaire (300 par box / client sur une box qui a une durée de vie de 6ans et si il faut 20 clients pour effacer 1KW pendant les 18H des jours les plus chargés soir environ 1000 /KW à comparer au 60 /KW d une turbine à combustion) Par contre des modèles où les clients disposent d installation bi-energie et s effacent les «jours de pointe» peuvent devenir rentables La rentabilité de ces investissements passe par: L innovation et la recherche La recherche de synergie entre les différents utilisateurs es équipements La baisse des couts (effets volume.) p EDF R&D, smart grid colloque X - octobre 2010

11 p EDF R&D, smart grid colloque X - octobre 2010 A plus long terme: Les smart grid peuvent profondément modifier le modèle d affaire des utilities

12 Au delà du court terme : le client pourra traiter via ses installations des signaux prix de plus en plus complexes Alors que chacun sait que les coûts marginaux de l électricité sont éminemment variable ( et que cette variabilité augmente avec l arrivée des énergies renouvelables intermittentes), ce qui sur les marché se traduit par une différentiation des prix. Ce qui jusqu à présent limitait la prise en compte de cette diversité de prix était les limitations imposés par les comptages et la limitation de l exploitation des informations «prix»dans le pilotage de la consommation (ex les Heures Creuses et le pilotage du chauffe eau à accumulation sont un exemple remarquable de ce que l on pouvait faire avec les anciennes technologies). Sans qu il y ait de certitudes absolues sur les évolutions possibles, on peut aujourd hui envisager des modèles assez notablement différent du modèle actuel des «utilities» p EDF R&D, smart grid colloque X - octobre 2010

13 Un schéma actuel essentiellement top down avec une vision locale relativement peréquée Marché de gros Fournisseur Reseau Clients p EDF R&D, smart grid colloque X - octobre 2010

14 Une première évolution possible la deperequation du niveau local :elle pourrait être accélérée par la production d énergie repartie Marché de gros Fournisseur Reseau Gestionnaire local Clients simples et clients producteurs p EDF R&D, smart grid colloque X - octobre 2010

15 Deuxième évolution possible: le client est acteur du marché : une partie de la relation entre les acteurs traditionnels et les clients passe par le marché Marché de gros Réseau Fournisseur Marche local Ceci est rendu possible par la baisse de coûts et la sophistication des appareils chez les clients (scénario de conso et de production en fonction des prix «automatisé») Clients simples et clients producteurs p EDF R&D, smart grid colloque X - octobre 2010

16 En conclusion En conclusion le concept de smart grid au début porté par le souhait d améliorer l exploitation des réseaux est devenu une nécessité pour intégrer les ENR et en particulier les ENR réparties ou pour assurer la sécurité des systèmes (US) Ce concept donne également une réalité à deux notions l optimisation locale le client acteur Notons qui potentiellement peuvent impacter très significativement les modèles d affaires des «utlities» Cependant avant d en arriver là la viabilité des modèles d affaires doit être prouvée, ce qui nécessite encore des efforts de R&D et explique le nombre significatif de démonstrateur à travers le monde. p EDF R&D, smart grid colloque X - octobre 2010