Sous l'impulsion des nouvelles directives européennes, de nombreux projets sur la thématique des réseaux intelligents¹ ont vu le jour. En effet, le paquet Climat-Energie préconise que 80% des clients soient équipés de compteurs intelligents à l'horizon 2020, l'Union Européenne a ainsi investi quelque 190 millions d'euros dans leur développement entre 2002 et 2006.

Cette nouvelle donne rend la récolte de données beaucoup plus précise sur les habitudes des consommateurs, le secteur de l'Energie doit donc faire face à une forte volumétrie de données à intégrer et analyser. Les possibilités de mesurer à la sortie du compteur l'énergie consommée couplées à l'exploitation des données qui en résultent, permettront d'offrir de nouveaux services au consommateur, comme au fournisseur : au consommateur en lui restituant les analyses faites sur sa consommation et en lui permettant de l'optimiser et de réduire sa facture ; au fournisseur, en lui permettant d'établir des profils de consommation de sa clientèle et d'adapter ses offres et services.

Le comptage intelligent, ou « Smart Metering », joue également un rôle majeur dans l'équilibre des réseaux : l'exploitation des données de consommation, croisée aux données météorologiques permet en effet d'assurer ce dernier via le pilotage de la demande. Les nouvelles technologies dites d'effacement diffus, permettent en effet d'agir directement sur la consommation « aval compteur », c'est-à-dire, directement sur les appareils électriques au sein des foyers. Ainsi, les problématiques de gestion des pointes ont favorisé l'émergence d'un nouveau type d'acteur : l'Agrégateur.

L'agrégateur, pilote intelligent de la consommation

Par le biais des technologies d'effacement diffus permises par les réseaux intelligents, l'agrégateur pilote la demande instantanée de son périmètre. Dans les faits, il agrège les caractéristiques d'un grand nombre de sites de son périmètre et analyse ces données afin de réduire la consommation sans toutefois nuire au confort des utilisateurs. Pour que l'effacement soit transparent pour le consommateur, il est nécessaire de définir quels appareils peuvent être déconnectés, pour combien de temps et quelle est la volumétrie nécessaire. A l'heure actuelle, ce sont principalement les chauffe-eau, systèmes de chauffages et les climatiseurs qui font l'objet d'actions d'effacement. Certaines expérimentations évaluent à 40 minutes la durée pendant laquelle un client peut être effacé sans que son confort n'en soit affecté, alors qu'une étude de l'Ademe estime qu'une coupure de 15 à 20 minutes par heure de l'alimentation du chauffage permettrait une économie moyenne de 7% à 8% d'électricité.

Aujourd'hui, des solutions d'effacement sont proposées par des sociétés comme Voltalis ou Edelia (filiale du Groupe EDF), qui, via des « box de l'énergie » peuvent piloter la consommation d'électricité en relation avec l'opérateur. Ainsi en Bretagne, en février 2012, Voltalis mettait à la disposition de RTE une capacité d'effacement équivalent à la production d'une petite centrale électrique grâce à son parc de 15 000 logements équipés d'un boîtier intelligent. Le consommateur final dispose quant à lui de la possibilité d'interrompre son effacement via un bouton dédié dans le cas où ce dernier venait à compromettre son confort.

Le traitement des données, principal enjeu des systèmes d'information des smart grids

Qu'il s'agisse de mieux restituer au consommateur final des informations précises concernant sa consommation, de fournir aux fournisseurs d'électricité des données profilées sur leurs clients, ou encore de mieux prévoir et piloter l'équilibre production-consommation, les systèmes d'information des smart grids doivent être en mesure de traiter une volumétrie importante de données tout en maintenant un degré de performance optimal.

Les solutions dites de « smart metering » (mesures intelligentes) intègrent deux briques applicatives : l'AMI (Advenced Metering Infrasture) et le MDM (Meter Data Management). L'AMI permet la récupération des données envoyées par le compteur alors que le MDM consolide les données envoyées par l'AMI et communique avec les autres systèmes de la société dont le système de facturation.

La volumétrie des données traitées par ces systèmes intelligents constitue ainsi le principal enjeu du Meter Data Management. En France, le déploiement du compteur intelligent Linky nécessitera à terme le traitement, l'agrégation et l'historisation à la volée de courbes de charges fournies par les 35 millions de compteurs. Le système d'analyse devra en outre être en mesure d'ingérer des données météorologiques issues de mesures géolocalisées et effectuées chaque heure. Pour répondre à ces besoins les solutions intègrent des systèmes d'historisation (Process data historians) chargés de récolter des données temporelles, couplés à des systèmes de gestions de bases de données NoSQL qui répondent aux contraintes de performance imposées par une scalabilité élevée.

La France accuse un certain retard

Ces systèmes ont surtout été implémentés aux États-Unis où les Smart Grids sont en plein essor, en effet, plus de 5 millions de compteurs intelligents ont été installés à travers le pays. En France, ils sont en plein développement avec le projet Linky dont le coût s'élève à 4 milliards d'euros, ils n'ont cependant pas encore atteint une maturité suffisante. Un réel potentiel existe donc sur le marché de ces solutions qui peuvent aider les acteurs du secteur à équilibrer l'offre et la demande, anticiper les pertes et mieux répondre aux besoins du client final.

Leur mise en place peut être complexe et coûteuse mais à terme faire économiser un grand nombre de relevés encore effectués manuellement. De plus la volonté affichée de la ministre de l'environnement de mettre l'accent sur les services aux consommateurs finaux, ainsi que sur les fonctionnalités d'effacement, positionne la problématique du traitement des données au cœur des projets Smart Grids.

Yasmine Benabbou, Consultante  mc²i Groupe

¹ Lire notre dossier Actu-Environnement sur les Smart Grids.
https://www.actu-environnement.com/ae/dossiers/smart-grid/smart-grid.php4