Dossier : Énergie et digital

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Décryptages

L’irruption du digital dans les réseaux électriques

L’essor des énergies renouvelables, particulièrement du solaire photovoltaïque distribué au plus près des consommateurs, et l’ouverture des marchés électriques à la concurrence ont ouvert un champ considérable de possibilités au déploiement du digital. Il a abouti à bouleverser, pour l’instant dans les pays industrialisés, les rapports entre producteurs et consommateurs d’électricité.

La production délocalisée d'électricité et le développement des smarts grids ont révolutionné les rapports producteurs-consommateurs. © THINKSTOCK

La principale innovation apportée par le digital dans les réseaux électriques est de renforcer la notion de « services » personnalisés, capables de renvoyer des informations sur les habitudes de consommation des usagers, voire de permettre leur contribution active. Un niveau de sophistication qui est non accessible pour les réseaux centralisés unidirectionnels, et que seul le traitement de données peut résoudre.

Toute une série de nouveaux métiers fondés sur la gestion de ce big data sont apparus. Les fournisseurs traditionnels d’électricité doivent s’adapter, l’exemple le plus emblématique étant celui de la société allemande E-On qui s’est séparée de son activité historique de production électrique pour se recentrer sur les sources renouvelables et la gestion de services. Les grands groupes spécialisés dans le traitement de plateformes numériques
– comme Google – et une myriade de petites sociétés innovantes sont apparus sur le marché.

Les rapports entre fournisseurs et les consommateurs peuvent être décrits en trois phases.

L’ajustement du profil de l’usager

L’abondance des données numériques dans les entreprises et la multiplication des objets connectés dans les foyers, comme les thermostats connectés ou les compteurs intelligents, vont permettre d’analyser de manière individualisée les profils de consommation des usagers, industriels ou privés. C’est la « gestion de données énergétiques » (Energy Data Management).

L’objectif est de proposer au client des conseils pour adapter ses habitudes de consommation et donc réduire sa facture : selon une étude de Siemens, cette analyse énergétique peut aboutir à une réduction de plus de 5 % des coûts énergétiques par an pour les entreprises1.

Dans le cas des clients désireux de produire eux-mêmes en installant des panneaux solaires, des services sophistiqués permettent d’établir le design de l’installation ajusté au plus près des usages. Google teste ainsi une méthode qui croise, pour une maison, de multiples données2 : celles de sa base d’imagerie aérienne, la modélisation 3D de la toiture, les ombres projetées par les structures alentour, les positions du soleil tout au long de l'année, la nébulosité ​​et les températures, etc. Google calcule alors, sans se rendre sur place, la performance d’une installation solaire, adaptée aussi à la taille de la famille.

Une bonne gestion digitale des données énergétiques des abonnés à l’électricité permet de réduire notablement la consommation. 

La gestion de la production et de la consommation

Si la plateforme digitale permet d’individualiser un client, elle a vocation à gérer des millions de sites. Elle peut alors agréger, de diverses manières, des masses de données concernant la production et la consommation.  Ce « foisonnement » permet notamment de réaliser une opération qui prend une dimension essentielle avec l’essor des énergies renouvelablesOn appelle énergie renouvelable une source d'énergie dont le renouvellement naturel est immédiat ou très rapide... : c’est l’« effacement de consommation électrique ». Il consiste, en cas de déséquilibre offre/demande en période de pointe, à réduire provisoirement, par une stimulation extérieure, la consommation physique d'un site donné ou d'un groupe d'usagers. L’arrêt automatique du chauffage d’un logement pendant 15 ou 30 minutes n’aura pas d’effet sur le confort, et l’arrêt d'un process industriel aura un impact limité s’il est correctement anticipé. L’effacement a donné lieu à un nouveau métier, l’« agrégateur d’effacement », qui regroupe les capacités récupérées afin de les valoriser sur un « marché de capacités ».

Ce pouvoir d’intervention à distance est essentiel lorsque l’usager produit lui-même de l’électricité photovoltaïque. Comme sa production locale est variable, selon l’heure et le temps, et correspond rarement aux périodes de consommation, il est nécessaire de stocker localement dans un système de batteries ou d’exporter l’électricité en surplus ou d’en importer de l’extérieur. Il faut alors des échanges de données, à la fois à l’intérieur du site et entre le site et l’extérieur.

Les groupements de clients

La gestion par plateformes digitales de clientèles conduit en sens inverse les usagers à s’organiser pour produire ou acheter de l’électricité, en cherchant les meilleures conditions de prix. Les formules sont extrêmement diverses.

Aux États-Unis et dans certains pays européens, se mettent en place des « fermes solaires communautaires ». Une population donnée peut y investir, soit en achetant des panneaux, soit en achetant des kilowatts heure.

En France, une initiative a rencontré un vif succès. L’association « Familles de France » a organisé à l’été 2015 un achat groupé d’électricité, en lançant un appel d’offres à destination des fournisseurs. Grâce aux moyens de l’internet, elle a regroupé pas moins de 66 000 personnes3.

 

Sources :

(1) SIA-Partners

(2) Google

(3) Familles de France