Plusieurs avancées dans la définition des smart grids

Le défaut majeur des énergies renouvelables pour les réseaux électriques est celui de l’intermittence de leur production. Les résultats de plusieurs travaux de recherche, associés à l’expérience acquise de démonstrateurs de réseaux électriques intelligents (les smart grids), laissent à penser que ce problème pourra être surmonté dans un futur proche.

CC BY 2.5 par TKB~commonswiki

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Démonstrateur d’un smart grid à l’échelle régionale

Les résultats finaux du projet pilote d’un smart grid de niveau régional – the Pacific Northwest Smart Grid Demo – ont été publié début juillet 2015. S’agissant d’un des plus grands et des plus complexes projets de démonstration à ce jour aux États-Unis – un des pays les plus avancés sur la question –, les conclusions tirées, positives comme négatives, préfigureront probablement le futur modèle des smart grids lorsqu’ils seront déployés à grande échelle.

Le projet a ainsi permis l’évaluation de différentes technologies pouvant réduire la consommation d’énergie et par conséquent la facture énergétique (compteurs intelligents, batteries, contrôle de voltage…), mais aussi améliorer la fiabilité des réseaux (détection des pannes, systèmes d’isolation et de restauration). Il a été ainsi montré que des résultats positifs sont atteignables sur ces trois critères.

Le concept de contrôle de transaction a également été testé. Il s’agit d’un système permettant des transactions électroniques et automatiques entre les fournisseurs d’énergie et leurs clients quant au fait d’acheter ou non ou encore de vendre ou non de l’électricité. Les analyses ont montré que ce système aurait permis de faire face à des événements exceptionnels (baisse soudaine de la production d’une centrale nucléaire, augmentation soudaine du vent générant un pic de production de parcs éoliens).

Tout n’a cependant pas été positif. Il a notamment été relevé qu’il est nécessaire de disposer de meilleurs outils pour fournir des données de haute qualité, de développer la standardisation pour que les différentes technologies puissent communiquer entre elles. Et surtout, la participation du public est un facteur clé de succès.

Outil de prévision des futurs besoins en énergie

L’équilibre sur les réseaux électriques doit être assuré minute par minute. Avec le développement des énergies renouvelables, les prévisions peuvent être complètement faussées par un brusque changement de météo. Dans le pire des scénarios, le risque étant de créer un “black-out” sur tout un secteur voire une région. C’est pourquoi des travaux de recherche sont effectués pour améliorer les outils de prévision. Début août 2015, les chercheurs du Department of Energy’s Pacific Northwest National Laboratory ont annoncé avoir mis au point un outil appelé Power Model Integrator dont les prévisions sont de meilleure qualité – de l’ordre de 50% par rapport aux autres modèles. Il s’agit donc ici d’un complément indispensable aux technologies testées au sein du démonstrateur.

Smart grid auto-organisé, décentralisé et résistant au hacking

En Europe, la recherche travaille également sur la question des réseaux intelligents. En février 2015, l’institut Max-Planck-Gesellschaft a publié un modèle de smart grid auto-organisé, décentralisé et résistant au hacking. Dans une approche différente de celle qui prévaut jusqu’à présent – dans laquelle une collecte importante de données de consommation et de production est jugée nécessaire pour réguler les réseaux électriques –, les chercheurs ont montré qu’une centralisation du contrôle du réseau peut être compensée par une réponse directe des compteurs intelligents. En d’autres termes, ces derniers vont utiliser les variations de fréquences du réseau comme un paramètre afin de contrôler par eux-mêmes la consommation des appareils qui leur sont connectés. Ce modèle suppose toutefois qu’un nombre suffisant de compteurs et d’appareils électriques soit activé pour avoir un impact suffisant sur le réseau.

Outre le fait que ce système permettrait de faire des économies sur les coûts d’infrastructure de communication des smart grids, il éviterait également la centralisation des données dans des centres de contrôles. Or ces derniers sont susceptibles d’être la cible potentielle de hackers, qui pourraient, en cas d’attaque réussie, parvenir à interrompre la fourniture d’énergie sur une partie du réseau électrique.

Enfin, un tel système permettrait de réduire les problématiques liées aux données personnelles provenant de l’exploitation des informations mesurées et transmises par les compteurs intelligents aux fournisseurs d’énergie.

Sources :

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