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L'énergie à découvert

 | 
Rémy Mosseri
, 
Catherine Jeandel

Neuvième partie. Le nouveau mis énergétique et ses conséquences

4. L’économie des smart-grids

Patrice Geoffron

Texte intégral

1Les smart-grids sont des réseaux dits « intelligents », qui véhiculent en temps réel des informations sur les conditions de production et de consommation entre les différents acteurs d’un système électrique* (et gazier, secondairement). Cette évolution technologique crée une rupture car jusqu’alors l’information circulait sur un mode unidirectionnel (des consommateurs vers les gestionnaires de réseau et les producteurs) et de façon généralement discontinue (le relevé manuel des compteurs chez les ménages reste la pratique la plus courante).

2Les smart-grids constituent ainsi une convergence entre les technologies électriques et de l’information, convergence requise à la fois du fait des évolutions du côté de l’offre (déploiement massif de sources renouvelables à caractère intermittent et décentralisé, comme l’éolien ou le solaire) et de la demande (développement de nouveaux usages comme le véhicule électrique). Ainsi, l’évolution vers ces nouveaux réseaux est indispensable aux transitions énergétiques en cours vers des modèles « bas carbone ». Pour juger des enjeux, soulignons que les principaux opérateurs de réseau réunis à Séoul en 2011 prévoyaient d’investir 700 milliards de dollars en 10 ans pour accompagner la modernisation de leurs infrastructures.

Nouvelles « chaînes de valeur »

3Cette transition technologique ouvre sur de nouvelles organisations des systèmes électriques, que les économistes caractérisent comme des nouvelles « chaînes de valeur ». En effet, les acteurs traditionnels (producteurs, gestionnaires de réseaux, fournisseurs et équipementiers) verront leurs fonctions modifiées par les évolutions technologiques (comptage évolué, stockage…), tandis que des industriels issus d’autres champs apporteront également leurs compétences (télécommunications, logiciel, services informatiques…) et que de nouveaux acteurs, remplissant de nouvelles fonctions, verront également le jour (gestionnaires d’effacement, fournisseurs de services en aval du compteur, gestionnaires de charge du véhicule électrique…). En outre, les réseaux intelligents impliqueront de nouvelles formes de coordination économique entre des « maillons » des chaînes de valeur plus interdépendants qu’auparavant. Par exemple, le développement des énergies renouvelables par des producteurs décentralisés provoquera des fluctuations de puissance qui complexifieront le travail des gestionnaires de réseau et mettront à l’épreuve leur capacité d’adaptation. Surtout, la place de l’utilisateur final sera recentrée, puisque l’équilibre du système électrique sera axé sur le contrôle de la consommation, et non plus seulement sur celui de la production, selon le schéma prédominant jusqu’alors. Ce recentrage passera par une plus grande variabilité des prix, consistant à infléchir les prix en fonction des conditions de la production (afin de réduire le recours à des centrales thermiques pour couvrir la pointe, et à éviter l’usage d’une ressource émettrice de CO2). Dans les projets pilotes, le comportement des consommateurs est réactif aux gains monétaires, mais également à l’intérêt de concourir à un effort collectif. L’accès en temps réel aux informations sur la consommation électrique produit un effet de réduction des consommations généralement compris entre 5 et 15 %, mais dont la persistance dans le temps est incertaine (effet dit « rebond »).

Défis économiques et techniques

4L’essentiel des projets de smart-grids est au stade du démonstrateur (cf. IX.3) de sorte que les « modèles économiques » propices à leur développement sont encore indéterminés. Les smart-grids laissent pourtant entrevoir de nombreux bénéfices, à commencer par la capacité des réseaux à être « autocicatrisants » et « résilients », avec une réduction des coupures et des pertes en ligne, ainsi qu’une amélioration de la qualité desservie (caractéristique importante pour la demande industrielle). Combinées aux progrès de la domotique, les infrastructures de smart-grids permettront le pilotage à distance d’équipements ménagers et l’adaptation des consommations en fonction d’offres valorisant l’effacement (smart-home). Au-delà du logement, les smart-grids sont des outils propices à l’émergence de systèmes énergétiques locaux (éco-quartiers, smart-cities). En termes concurrentiels, l’information transportée par les réseaux intelligents autorisera un meilleur partage de l’information sur le fonctionnement des marchés de l’énergie. Tous ces éléments combinés réduiront directement les émissions de CO2 (par des gains efficacité) – l’Agence internationale de l’Énergie considère que le déploiement des smart-grids pourrait réduire la demande d’électricité de pointe d’un quart à l’horizon 2050 – ou indirectement (par l’intégration d’énergies renouvelables et de véhicules électriques).

5Cependant, la valorisation économique de ces bénéfices potentiels est très incertaine. Un réseau intelligent assemble des technologies (ingénierie électrique, télécommunications, logiciel…) qui sont à des degrés de maturité différents et parfois non standardisés. De surcroît, des variables essentielles à l’élaboration de « business plans » sont très fluctuantes (prix des énergies fossiles et, plus encore, prix du CO2). Idem pour ce qui est de l’adoption par les consommateurs des services d’effacement ou de leur disposition à payer pour des biens d’équipement énergétiquement performants et commandés à distance. Fondamentalement, l’évolution vers des smart-grids implique la modification progressive de la place des consommateurs dans les systèmes électriques, dont ils devront devenir des acteurs à part entière : comme l’offre ne peut plus, en toutes circonstances, s’adapter à la demande, la demande devra apporter sa propre contribution à l’équilibre du système. Beaucoup tiendra à la capacité à rénover la boîte à outils des régulateurs et à allouer les coûts et les risques entre les acteurs des nouveaux écosystèmes de l’électricité.

6Pour l’ensemble de ces raisons, l’instauration progressive de smartgrids constituera un bon « marqueur » de la transition énergétique, en ce sens que ces transformations dans les réseaux n’aboutiront qu’au prix d’innovations multiples, dans les technologies naturellement, mais également dans les modèles économiques et les modèles de régulation qui s’y rapportent.

Dans un « réseau intelligent », les parties d’un système électrique* sont interconnectées via des dispositifs de communication (ici symbolisés par des boîtiers de communication) qui renseignent, en temps réel, sur l’état du système. Source : Commission de Régulation de l’Énergie

Bibliographie

Références bibliographiques

• Site dédié de la CRE : www.smartgrids-cre.fr.

• N. HADJSAID – Les réseaux électriques de distribution : de la production décentralisée aux smart-grids, Lavoisier 2011.

• J. A. MOMOH – Smart-grid : Fundamentals of Design and Analysis, Wiley, 2012.

Table des illustrations

Légende Dans un « réseau intelligent », les parties d’un système électrique* sont interconnectées via des dispositifs de communication (ici symbolisés par des boîtiers de communication) qui renseignent, en temps réel, sur l’état du système. Source : Commission de Régulation de l’Énergie
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© CNRS Éditions, 2013

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