Un Smart Grid - "Réseau Electrique Intelligent" (RIE) en français - est un réseau de distribution électrique capable de gérer de manière optimale la production et la distribution de l'électricité en ayant recours à des technologies informatiques.

L'objectif est de coordonner de manière optimale l'offre et la demande, afin d'obtenir un réseau sécurisé et de réduire les coûts. Les smart grids permettent également d'optimiser l'utilisation de l'énergie, et donc de limiter les émissions de gaz à effet de serre.

A l'heure actuelle, dans les pays développés, près de 5% de la production électrique se perd, et cette perte s'élève à 20% dans les pays émergents.

Depuis 2009 en France, l'Ademe - Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie - soutient les expérimentations en matière de réseaux électriques intelligents et d'innovations technologiques dans ce domaine. Ces nouveaux réseaux intègrent mieux les énergies renouvelables, qui jusque-là étaient limitées du fait de leur intermittence (ne peuvent pas fonctionner 24h/24), dans une optique de transition énergétique.

Un salon Smart City + Smart Grid se tiendra les 4 et 5 Octobre 2017 à Paris, ayant pour thème la gestion intelligente de l'électricité dans les villes grâce aux smart grids.

Principe de fonctionnement

Smart Grid Vendée a réalisé une vidéo pour expliquer l'origine et l'intérêt d'un réseau intelligent de transport de l'électricité.

 

 

Smart Grid et énergies renouvelables

La particularité de nombreuses énergies renouvelables est d'être intermittentes, c'est-à-dire que la production ne peut pas se faire 7j/7 24h/24, mais est soumise à des aléas (météo, nuit, etc). Développer des réseaux intelligents capables de distribuer l'énergie de manière optimale, et de la stocker, s'avère donc indispensable pour éviter les pertes.

Le digital, au cœur de l'efficacité énergétique

Smart Grid Big Data

@Wikimedia Commons

l'internet de l'énergie

Depuis avril 2016, les habitants du quartier de Brooklyn à New York (Etats-Unis) peuvent acheter ou vendre de l'électricité produite par des panneaux solaires sur les toits auprès de leurs voisins grâce à un système local de micro smart grid.

L'intérêt est d'utiliser l'électricité au niveau local, plutôt que de la revendre sur le réseau national. L'aspect de communauté ancre ce processus de troc d'énergie dans l'économie collaborative. Ce système permet également de s'affranchir des fournisseurs d'électricité, en produisant et utilisant de l'électricité à l'échelle locale.

Bouygues a lancé ce même type de smart grid locale dédiée au photovoltaïque en 2015, dans le quartier de Confluence à Lyon.

Dans l'Yonne, Engie expérimente un système de smart grid pour ses compteurs d'eau, afin de détecter les éventuelles pannes. En cas de fuite détectée par un capteur, le compteur intelligent peut appeler directement le propriétaire ou un dépanneur.

le solarcoin, une monnaie engagée dans le durable

Lancé en 2014, le SolarCoin est une monnaie virtuelle qui a pour objectif d'encourager le passage aux énergies renouvelables, notamment le solaire. Cette monnaie sert uniquement à l'échange entre utilisateurs de leur production en énergie verte.

Ce système, financièrement peu avantageux, témoigne de l'engagement des utilisateurs en faveur de l'énergie renouvelable.

Le Solarcoin utilise une technologie de Blockchain similaire à celle déployée pour la monnaie virtuelle Bitcoin. La technologie de blockchain permet la mise en place d'un réseau sur internet de transactions afin de pouvoir échanger directement de l'énergie entre producteurs et consommateurs en peer-to-peer. Le blockchain permet d'assurer la transparence et le caractère infalsifiable des données grâce à un système de réplication d'informations cryptographiques auprès des utilisateurs.

A l'instar de l'Internet des Objets, l'Internet de l'énergie est en plein essor.

Des villes connectées et durables

Le concept se Smart City - ville intelligente - englobe plusieurs aspects : énergie, habitat, transport, consommation, objets connectés, data, équipement, etc. La ville intelligente, c'est réussir le défi de la transition énergétique : 70% des émissions de CO2 viennent des villes, le bâtiment - logements et bureaux - représente à lui seul 40% de la consommation d'énergie.

Il s'agit de mutualiser et d'optimiser la consommation énergétique à l'échelle d'une ville, via une meilleure répartition de l'énergie produite et le stockage du surplus énergétique, permettant de réaliser des économies d'énergie.

Dans une Smart City, des capteurs collectent des informations sur la consommation en temps réel, pouvant donner l'indication de transférer l'énergie en surplus produite par un bâtiment vers un autre bâtiment qui en consomme beaucoup, et ce de manière automatique.

Ce système de capteurs connectés repose sur des flux de données à analyser, ou Big Data. Il permet également de détecter des pannes et de repérer des fraudes à la consommation grâce au traitement des données.

Le concept de Smart City mise aussi sur l'éco-conception des bâtiments, pour réaliser de plus grandes économies d'énergie.

les villes de plus en plus connectées

En 2050, 3/4 de la population mondiale sera citadine. Il est vital que les villes optimisent l'énergie en misant sur le développement durable.

A l'heure actuelle en France, on compte près de 1200 expériences de Smart Cities menées dans 200 villes. Les métropoles, Lyon, Nice, Montpellier, Nantes, et Paris figurent parmi les villes les plus engagées dans cette optique de ville connectée.

La collecte des déchets fait partie des politiques de développement des Smart Cities. A Tours et Angers, les données fournies par des capteurs et s'intégrant dans du Big Data sont utilisées pour optimiser le ramassage des ordures.

Concernant les transports, à Rennes, Thales a développé un système pour piloter les feux tricolores, et ainsi permettre aux bus de gagner du temps sur leur trajet.

L'idée est de placer différents types de capteurs dans l'ensemble d'une agglomération, de collecter les données et de les trier afin de communiquer des informations aux habitants sur l'état de la circulation par exemple, d'optimiser la consommation en électricité via la gestion de l'éclairage public, etc.

Pour conclure

Avantages :
Pallier à l'intermittence de production énergétique des énergies renouvelables
Utilisation optimale de l'énergie produite, pas ou peu de pertes
Villes durables et connectées : applications facilitant la vie des habitants
Inconvénients :
Risques de piratages et de dysfonctionnements informatiques

 

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