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Le réseau électrique intelligent, c'est un véritable écosystème

PROPOS RECUEILLIS PAR THOMAS BLOSSEVILLE tblosseville@industrie-technologies.com
Il est spécialiste de la gestion de l'énergie chez Alstom. Face à l'émergence du réseau « intelligent », Laurent Schmitt rappelle quelques vérités technologiques. La sobriété commencera par l'optimisation des centrales thermiques existantes. Et, dans la course à l'efficacité énergétique, les innovations de rupture ne s'imposeront que si elles sont économiquement viables. Il esquisse sa vision du déploiement d'un réseau électrique sobre.

IT Communicant, le futur réseau électrique est annoncé plus « intelligent ». Est-ce une garantie de sobriété énergétique ?

Laurent Schmitt : Demain, le réseau de distribution sera certes équipé d'organes d'information et de communication pour traquer les consommations superflues. Mais concrètement, le smart grid, ou réseau intelligent, devra s'insérer dans le mix énergétique existant. On ne pourra pas, subitement, mettre de côté les centrales hydrauliques, nucléaires ou à charbon. Pour rendre le réseau sobre, il faudra d'abord optimiser le parc de production actuel. Puis, progressivement, déployer l'intelligence dans toutes les composantes de l'écosystème électrique. Éventuellement jusqu'à rendre l'électroménager des particuliers communicant... si cette opération est économiquement viable. Mais ce sera une étape ultérieure.

IT Pourtant la France déploie déjà chez les particuliers des compteurs électriques communicants...

L. S. : En France, ERdF a lancé le déploiement de ses compteurs communicants Linky pour une phase pilote, avant leur généralisation au niveau national. Avec leur relevé quotidien, ces appareils permettront d'affiner les factures d'électricité. Cette incitation financière est indispensable pour modifier les comportements des consommateurs. Mais pour déployer le smart grid, l'habitat domestique n'est pas la bonne échelle. A priori, les économies réalisées chez un particulier, grâce à des appareils communicants, ne suffiront pas à rentabiliser les investissements de départ.

IT Quelle forme de smart grid préconisez-vous ?

L. S. : Plutôt qu'un déploiement national chez les particuliers, le smart grid doit être réfléchi au niveau des villes. La taille critique, économiquement viable, est une consommation d'un mégawatt, soit plusieurs bâtiments mis en réseau. Elle nous situe plutôt à l'échelle d'un quartier. Cette approche urbaine permettra d'expérimenter des innovations de rupture. L'efficacité énergétique passe par le développement de véritables écoquartiers, qui restent à inventer. Ils serviront de laboratoires en grandeur réelle pour concevoir les technologies du smart grid. Pour l'instant, les écoquartiers se cantonnent à des opérations de communication de leurs concepteurs. Demain, il faudra chiffrer leurs performances et les comparer. C'est la seule solution pour identifier les technologies les plus efficaces et définir des standards.

IT Quels enjeux technologiques se cachent derrière cette notion d'écoquartier ?

L. S. : Les centrales électriques de demain seront plus petites, disséminées et intégrées au quartier. On s'oriente naturellement vers l'énergie solaire. Mais il faudra aussi expérimenter le micro-éolien et la géothermie. Où qu'elle soit produite, l'énergie renouvelable est pour l'instant injectée dans le réseau. Cette solution, simple à mettre en oeuvre, est la moins coûteuse. Mais elle atteindra vite sa limite. À terme, elle risque de créer des congestions aux noeuds du réseau électrique, au niveau des transformateurs de basse tension en moyenne tension. Produite localement, l'énergie renouvelable devra donc être consommée sur place. Cette solution réduira les allers-retours des électrons, les pertes en ligne associées et les investissements dans le réseau de distribution. Elle suppose de totalement revoir le pilotage énergétique du réseau. L'écosystème électrique doit être maîtrisé en temps réel.

IT Pour y parvenir, les outils de contrôle existent-ils ?

L. S. : Dans les centrales thermiques et hydrauliques actuelles, les solutions de pilotage sont matures. Des algorithmes gèrent à la seconde près, voire moins, les quantités de gaz, d'eau et d'énergie. Ces outils doivent être étendus pour gérer un portefeuille de moyens de production décentralisé, incluant le renouvelable. Alstom préconise des plates-formes virtuelles rassemblant les données en provenance de chaque centrale et optimisant l'ensemble.

IT Ces solutions sont-elles prêtes à intégrer le renouvelable à grande échelle ?

L. S. : Pour ajuster à tout moment l'offre électrique à la demande, il faut compenser l'intermittence des sources renouvelables. Leur essor obligera à assouplir les centrales nucléaires et celles à charbon, peu réactives mais qui assurent aujourd'hui l'essentiel de la production. Pour cela, il faudrait en revoir l'informatique et les procédés d'échanges thermiques. Mais le vrai défi technologique portera sur le stockage de l'électricité. Avec 80 % de rendement, le pompage hydraulique ne souffre encore d'aucune concurrence. Alstom se penche sur des solutions par air comprimé encore balbutiantes. Une autre voie de stockage émergente consiste à faire communiquer la voiture électrique avec le réseau. Selon les constructeurs, un tel scénario passera par le déploiement de flottes de véhicules. Reste à trouver l'emplacement optimal pour installer « l'intelligence » : dans le véhicule, dans la borne de recharge ou en amont ?

IT Qui assurera la maîtrise énergétique de cet impressionnant écosystème électrique ?

L. S. : Les producteurs d'électricité devront pouvoir garder la main sur leur portefeuille de centrales. Mais des non-spécialistes interviendront aussi localement. La seule échelle pour gérer la multiplication des sources d'énergie est urbaine. Car le vrai smart grid ne se limitera pas à l'électricité. L'approche pertinente est une gestion globale des flux en intégrant les réseaux de chaleur, les transports, l'incinération des déchets... Les municipalités devront donc s'engager vis-à-vis de leurs habitants. Pour gérer tous ces flux, l'informatique va se multiplier. Avec l'explosion des échanges de données, pourquoi ne pas installer de mini datacenters dans les bâtiments ? Nous travaillons avec Microsoft sur la connectivité de l'information et les interfaces utilisateurs pour les novices.

IT Informatique, automobile, énergie... La révolution smart grid suppose des collaborations sans précédent...

L. S. : Les profils des acteurs seront en effet très variés. Pour gagner en efficacité énergétique avec l'essor du renouvelable, il faudra même inclure les météorologues ! Aujourd'hui, les prévisions ont d'abord lieu à la semaine. Puis à la journée pour gérer les consommations imprévues. On affine enfin au fur et à mesure que les minutes s'écoulent. Tout cela restera un défi considérable. Pour l'éolien, les prévisions ne sont précises que dans l'heure qui suit. Au-delà d'une journée, les erreurs de prévision atteignent même très vite 50 %. Quant au photovoltaïque, il est encore trop peu déployé pour bénéficier de vrais retours d'expériences. Seule certitude, le passage d'un nuage suffit à créer de l'intermittence

Une vitrine technologique de la convergence habitat-énergie

A l'horizon 2014, Alstom Power prévoit de rénover le siège de Bouygues Construction à Guyancourt (Yvelines). Avec cette vitrine technologique, elle entend montrer, en grandeur réelle, sa nouvelle vision de la convergence habitat/énergie. L'objectif est de diviser par dix la consommation énergétique du site. Le projet prévoit aussi l'intégration de 25 000 m² de panneaux photovoltaïques, 75 sondes verticales pour la géothermie, 440 places de parking adaptées aux voitures électriques... Ce projet est le fer de lance de la stratégie d'Alstom Power. Historiquement, l'entreprise était spécialiste de l'efficacité des centrales thermiques. Elle se prépare à la nouvelle donne énergétique : émergence des sources renouvelables, des voitures électriques, du smart grid...

SES 4 DATES

1996 Jeune diplômé de Supelec, il entre chez Alstom pour s'occuper, en Amérique du Nord, des applications de contrôle pour turbines hydrauliques et à gaz. 1998 Il rejoint la division transmission et distribution Alstom T&D, qui, racheté par Areva, deviendra Areva T&D. 2007 Il prend la responsabilité de la stratégie d'Areva T&D. 2008 Il est de retour chez Alstom Power, où il occupe aujourd'hui le poste de vice-président stratégie et innovation pour l'activité gestion de l'énergie.

ALSTOM POWER ENERGY MANAGEMENT

Cette division d'Alstom est spécialisée dans l'efficacité énergétique. Elle offre des solutions de pilotage de centrales, thermique ou renouvelable, et de gestion d'un portefeuille de centrales.

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