Dossier technique
Ce dossier présente le fonctionnement d’un réseau électrique intelligent, capable de mesurer, communiquer, piloter et optimiser la production, la consommation et le stockage de l’énergie électrique.
Vous travaillez dans une entreprise d’électricité intervenant sur des bâtiments communicants et des installations raccordées au réseau public.
Un client souhaite mieux suivre ses consommations, intégrer une production photovoltaïque, piloter certains usages et réduire sa facture d’énergie.
| Type de bâtiment | Maison individuelle ou petit bâtiment tertiaire |
|---|---|
| Production locale | Panneaux photovoltaïques |
| Stockage possible | Batterie domestique |
| Équipements pilotables | Chauffe-eau, chauffage, recharge véhicule électrique |
| Mesure | Compteur communicant, capteurs, passerelle énergétique |
| Objectif | Optimiser la consommation et réduire les appels de puissance |
Un Smart Grid ne se limite pas à transporter l’électricité. Il ajoute des fonctions de mesure, de communication et de pilotage.
Un réseau électrique classique transporte l’énergie depuis les centrales de production vers les consommateurs. Avec l’arrivée des énergies renouvelables, des véhicules électriques et du stockage, le réseau devient plus complexe.
Le Smart Grid permet d’adapter en temps réel la production, la consommation et les échanges d’énergie.
Il mesure l’énergie consommée ou injectée et transmet des informations au gestionnaire de réseau.
Ils permettent de suivre les tensions, courants, puissances, états de charge et consommations par usage.
Elle centralise les données et peut piloter certains équipements selon les consignes programmées.
Thermostats, bornes de recharge, chauffe-eau ou batteries peuvent être commandés pour optimiser la consommation.
Dans un réseau intelligent, un bâtiment peut devenir à la fois consommateur et producteur. On parle alors de prosommateur.
Les panneaux produisent une énergie variable selon l’ensoleillement. Le Smart Grid aide à utiliser cette énergie au meilleur moment.
Lorsque la production dépasse la consommation locale, le surplus peut être injecté sur le réseau ou stocké dans une batterie.
Le pilotage consiste à commander certains équipements pour éviter les pointes de consommation ou utiliser l’énergie lorsqu’elle est disponible.
Exemple simple :
Une borne de recharge demande 7,4 kW et un chauffe-eau demande 2 kW.
Si les deux fonctionnent ensemble, la puissance appelée peut devenir trop importante.
Un système intelligent peut décaler le chauffe-eau ou réduire la puissance de recharge pour éviter un dépassement d’abonnement.
L’effacement consiste à réduire ou décaler temporairement une consommation électrique lors d’une période de forte demande sur le réseau.
Certains usages peuvent être décalés sans gêne importante : chauffe-eau, chauffage, recharge de véhicule électrique.
Des sites industriels peuvent réduire temporairement leur consommation contre une rémunération ou un avantage tarifaire.
Le stockage joue un rôle important dans les réseaux intelligents. Il permet de conserver une énergie produite en excès pour la restituer lorsque la demande augmente.
Elles stockent le surplus photovoltaïque pour l’utiliser le soir ou lors d’un besoin ponctuel.
De grandes batteries ou des STEP peuvent aider à stabiliser le réseau à plus grande échelle.
La recharge intelligente permet d’adapter la puissance ou l’horaire de charge d’un véhicule électrique selon l’état du réseau, le prix de l’énergie ou la production photovoltaïque.
La borne module ou décale la recharge pour éviter les pics de consommation.
Le Vehicle-to-Grid permet, dans certains cas, de restituer une partie de l’énergie de la batterie du véhicule vers le réseau ou le bâtiment.
Le Smart Grid repose sur l’échange d’informations entre différents équipements. Ces données permettent de prendre des décisions de pilotage.
Les données énergétiques doivent être protégées. Un système communicant nécessite aussi une réflexion sur la cybersécurité et les accès distants.
| Moment | Situation | Action du système intelligent |
|---|---|---|
| Matin | Consommation normale, faible production solaire | Alimentation par le réseau |
| Milieu de journée | Forte production photovoltaïque | Alimentation des usages, charge batterie, chauffe-eau |
| Soir | Production solaire faible, consommation élevée | Décharge batterie et limitation des usages non prioritaires |
| Pointe réseau | Forte demande nationale | Effacement ou réduction temporaire de certains équipements |
| Critère | Réseau classique | Smart Grid |
|---|---|---|
| Flux d’énergie | Principalement descendant | Bidirectionnel possible |
| Mesure | Relevés périodiques | Mesures fréquentes et communicantes |
| Production locale | Peu intégrée | Prise en compte |
| Pilotage | Limité | Automatisé ou programmé |
| Objectif | Distribuer l’électricité | Distribuer, mesurer, optimiser et piloter |
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