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Les smart grids portés par une myriade d'expériences locales

Smart grid : l'intelligence du local au global Actu-Environnement.com - Publié le 12/03/2012
Smart grid : l'intelligence du local au...  |    |  Chapitre 5 / 9
Environnement & Technique N°313 Ce dossier a été publié dans la revue Environnement & Technique n°313
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Si la France a développé plusieurs projets locaux de smart grids notamment dans le sud-est et dans les îles à petite échelle, les essais les plus prometteurs sont à chercher aux Etats-Unis et au Japon.



Afin de tester le concept de smart grid, de nombreux projets sont apparus au niveau local. Leur point commun est le plus souvent la mise en œuvre de différentes technologies répondant à des blocs spécifiques du concept de réseau intelligent : optimisation des consommations, intégration des énergies renouvelables locales et stockage de l'énergie. Cependant, rares, sont les projets d'envergure qui visent la création de smart grids complets.

France : trois projets nationaux

En France, la Commission de régulation de l'énergie (CRE), recense une quinzaine de projets répartis sur l'ensemble du territoire. Parmi ceux-ci, trois ont une ampleur nationale : ENR-Pool, Modelec et Spideir.
Le premier s'intéresse à l'étude du comportement des consommateurs et en particulier à la capacité à maîtriser leur consommation en fonction de la production d'énergies renouvelables. Ce projet, qui s'intéresse en premier lieu à l'équilibre global du réseau, tient compte de la production de "plusieurs dizaines de mégawatts" (trois quarts en éolien, le solde en solaire) et s'adresse à de gros consommateurs pour "plusieurs centaines de mégawatts".
Modelec, teste pour sa part plusieurs modèles d'effacement en période de pointe de consommation. Il s'agit d'installer dans un millier de foyers des systèmes d'effacement pilotés afin d'évaluer l'acceptabilité de différents modèles économiques et techniques.
Enfin Spideir a pour objet d'établir un système de prévision de l'équilibre du réseau qui permette de lisser les courbes en tenant compte de l'insertion des énergies renouvelables et du recours à des mécanismes d'effacement.

A l'échelle d'un campus, d'une ZAE, d'un éco-quartier ou d'une île

Parmi les projets locaux, certains visent la mise en œuvre de smart grids complets intégrant la quasi-totalité des facettes des réseaux du futur. Il s'agit par exemple du Smart Campus élaboré en Ile-de-France sur le site de l'Université de Saint-Quentin-en-Yvelines qui intègrera des moyens de production renouvelables, des installations de stockage, un réseau de distribution et une flotte de véhicules électriques. D'autres projets développent le même type d'approche à l'échelle d'une Zone d'activité économique (ZAE) à Toulouse (Haute-Garonne), pour le projet Smart ZAE, et à l'échelle d'un éco-quartier, pour le projet Confluence à Lyon (Rhône).

Parmi les projets les plus importants se trouvent aussi deux pilotes déployés dans le Sud-Est de la France, une zone particulièrement sensible du fait de la faiblesse de la liaison avec le réseau électrique national. Avec Premio qui couvre les communes de Lambesc (Bouches-du-Rhône), Fréjus (Var) et Gardanne (Bouches-du-Rhône), et Nice Grid à Carros (Alpes-Maritimes), la région propose deux projets dont l'objectif prioritaire est d'assurer la stabilité du réseau en période de pointe. S'agissant de Premio, l'objectif est de couvrir 9% des habitants de la commune via l'équipement de 36 unités (écoles, petits commerces, logements…). Quant à Nice Grid, il devrait concerner à terme 1.500 clients résidentiels, professionnels et publics, et intégrer 2 à 3 mégawatts de photovoltaïque ainsi de 2 mégawatts de stockage.

De même, dans les îles françaises, a été lancé le projet Millener pour Mille Installations de gEstion éNERgétique dans les îles françaises. Du fait de l'absence d'interconnexion avec les réseaux continentaux et de coûts de production élevés, la Corse ainsi que la Guadeloupe et la Réunion, pour les territoires ultramarins, constituent un terrain privilégié pour les réseaux intelligents.

Une dizaine de projets d'importance mondiale

Reste que les projets de smart grids les plus ambitieux sont à chercher à l'étranger. En avril 2011, Alcimed a proposé un tour d’horizon de dix projets parmi les plus importants au monde. Des projets dont le budget dépasse les 100 millions de dollars, quand Nice Grid affiche un financement de 30 millions d'euros. Il ressort de cette étude que trois régions se distinguent par leur avance en matière de réseaux électriques intelligents : les Etats-Unis, l’Asie et l’Australie.

Parmi ces projets, le plus ambitieux est le projet japonais Demonstration of Next-Generation Energy and Social Systems qui vise l'intégration à certaines parties des réseaux de quatre centres urbains de compteurs intelligents, de véhicules électriques, de panneaux photovoltaïques et de batteries. Doté d'un budget d'un peu moins de 800 millions de dollars, le projet lancé en août 2010 par le ministère japonais de l'Economie et de l'Industrie est déployé à Yokohama City, Toyota City, Kyoto Keihanna District et Kitakyushu City.

Du côté des projets pionniers, SmartGridCity, développé aux Etats-Unis à Boulder (Colorado), est le plus anciens à avoir dépassé la barre des 100 millions de dollars d'investissement. La ville d'un peu plus de 90.000 habitants est maintenant maillée d'un réseau de fibre optique qui double le réseau électrique, permet le transit des données du smart grid et constitue son épine dorsale. Par ailleurs, les bâtiments sont équipés de compteurs intelligents et des outils domotiques peuvent être couplés à ces compteurs pour contrôler la consommation, gérer la production de panneaux photovoltaïques ou optimiser le stockage énergétique via des véhicules électriques.

Revers de la médaille, le projet a coûté bien plus cher que prévu initialement puisque "le porteur de projet, Xcel Energy, a déjà engagé plus de trois fois la somme qu’il avait prévue initialement, principalement à cause du coût sous-estimé des fibres optiques".

Succès et problèmes de SmartGridCity

Une telle architecture a permis à l'opérateur de lancer en juin 2010 une nouvelle grille tarifaire afin de réduire la consommation aux heures de pointe. Du 1er juin au 30 septembre, le prix du kilowattheure (kWh) entre 14h et 20h est de 5 cents pour les premiers 500 kWh consommés et de 9 cents pour les kWh au-delà. De même, des mesures supplémentaires de réduction de la consommation peuvent être mises en œuvre lors de la quinzaine de pics extrêmes annuels.

Reste que le résultat, ne satisfait pas les clients de l'opérateur qui critiquent en particulier la lenteur du déploiement des moyens de production à partir de sources renouvelables. A fin 2011, Xcel Energy annonçait pourtant avoir consacré 10% de l'ensemble de son effort en matière de renouvelables à la commune qui ne compte que pour 4,4% de ses clients du Colorado. De même, elle indiquait être en avance sur l'objectif de l'Etat, à savoir atteindre 30% d'énergie renouvelables en 2020.

Las, les habitants, réputés pour leur engagement en faveur de l'environnement, jugent que le développement des énergies renouvelable n'est pas à la hauteur de leur attente : atteindre 90% d'énergies renouvelables d'ici 2020. La mairie a donc entrepris des négociations avec Xcel Energy en vue développer massivement l'éolien. Face à l'échec des discussions, Xcel Energy proposant de fixer l'objectif à 70%, 71% des habitants de Boulder ont finalement voté en novembre 2011 la municipalisation du réseau électrique pour mener à bien leur objectif d'incorporation des énergies renouvelables. Par ailleurs, en validant le principe de la municipalisation du service, les citoyens de Boulder ont accepté une nouvelle taxe pour financer l'application de la mesure et dont le montant devrait être d'environ 1 dollars par mois et par foyer.

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