Tout savoir sur les smart grids

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C’est généralement à Thomas Edison que l’on octroie le titre de découvreur de l’électricité. Si de nombreux chercheurs aux 18e et au 19e siècles se sont emparés du sujet, c’est pourtant lui qui a inventé la première ampoule électrique et qui a inauguré les premières centrales électriques. Or, depuis cette « invention », il faut reconnaître que le sujet n’a pas beaucoup évolué. D’un côté, on produit de l’électricité, puis on la transporte avant de la consommer. C’est justement là où les smart grids pourraient faire la différence afin d’accompagner la transition énergétique vers un réseau intelligent. Explications.

Smart grid : retour aux fondamentaux

Si le terme de smart grid s’est imposé, on pourrait parler en français de réseau électrique intelligent. 

Il s’agit donc d’un réseau électrique auquel on ajoute différentes fonctionnalités afin d’optimiser son fonctionnement. L’objectif des smart grids est d’assurer l’équilibre entre l’offre et la demande d’électricité à tout instant et de fournir un approvisionnement sûr, durable et compétitif aux consommateurs. 

Pour cela, le réseau est surveillé en permanence grâce à des capteurs et appareils connectés qui transmettent des informations permettant justement d’améliorer l’efficacité, de réduire la consommation et le coût de l’énergie et de maximiser la transparence et la fiabilité de la chaîne d’approvisionnement énergétique. Il faut donc voir les smart grids comme un réseau intelligent ou augmenté qui est capable d’améliorer le réseau traditionnel d’électricité, et auquel tout le monde peut contribuer.

Une réponse aux enjeux du 21e siècle

Pour comprendre comment fonctionne un réseau intelligent, il faut comprendre comment fonctionne le réseau actuel. De manière très simplifiée, le réseau connecte les producteurs d’énergie (centrales nucléaires et thermiques, panneaux solaires, éoliennes, barrages hydroélectriques, etc.) avec les consommateurs d’électricité (particuliers, entreprises, industries, lieux publics, etc.).

Le principal problème de l’électricité est qu’elle est impossible à stocker. La quantité demandée par le consommateur doit être égale à la quantité disponible sur le réseau de manière quasi immédiate pour éviter tout dysfonctionnement. La gestion de cet équilibre est cruciale. Il faut prévoir en permanence la consommation électrique afin d’en produire la bonne quantité. Ce travail complexe se base sur de multiples facteurs, comme les conditions climatiques, le rythme des saisons, les habitudes historiques, les événements ponctuels, etc. L’électricité ne circulant que dans un sens (des producteurs aux consommateurs), celle qui est produite, mais non utilisée est donc perdue.

Les smart grids viennent renverser ce paradigme en faisant évoluer le modèle traditionnel à toutes les étapes. 

La production d’électricité :

  • Avec le réseau traditionnel, l’électricité provient de centrales localisées à plusieurs endroits sur un même territoire avant d’être ensuite réparties.
  • Avec les smart grids, l’énergie est générée par une multitude de sources, et souvent par des systèmes de production à échelle humaine : éolienne, panneaux solaires, biomasse, etc.

L’organisation du marché :

  • Avec le réseau traditionnel, le marché est totalement centralisé et souvent géré au niveau national (ou par état ou province dans les pays fédéraux comme le Canada ou les États-Unis, par exemple).
  • Avec les smart grids, le marché est totalement décentralisé, il ignore les frontières et l’énergie circule plus librement.

La gestion de la distribution :

  • Avec le réseau traditionnel, le système fonctionne de manière verticale, du producteur au consommateur à partir d’infrastructures massives.
  • Avec les smart grids, le système est bidirectionnel du producteur au consommateur et du consommateur au consommateur selon les cas de figure. Un immeuble de bureau avec des panneaux solaires peut produire de l’énergie qui sera réinjectée dans le réseau. Même chose avec un agriculteur qui installe des éoliennes dans ses champs, par exemple.

La consommation :

  • Avec le réseau traditionnel, le consommateur final est passif, il ne fait que payer sa facture à la fin du mois.
  • Avec les smart grids, le consommateur final est actif, il participe dans le système en produisant de l’énergie, en mesurant sa consommation et en connectant son entreprise ou sa maison avec des systèmes intelligents.
Les avantages des smart grids

Les smart grids viennent révolutionner la gestion de l’électricité et sont d’ailleurs intégrés dans les réflexions liées aux smart cities. Il faut dire que les avantages sont nombreux pour les particuliers, les entreprises et les collectivités locales :

  • Ils participent à une meilleure transmission de l’électricité.
  • En cas de catastrophe naturelle (tempête, inondation, tremblement de terre, etc.), le réseau est remis en service plus rapidement.
  • Ils induisent une réduction des coûts d’exploitation et de gestion, et donc une baisse des coûts de consommation pour les clients finaux.
  • Ils participent à une meilleure régulation de l’équilibre entre offre et demande.
  • Ils s’intègrent mieux à des systèmes d’énergie renouvelable, quelle qu’en soit l’échelle.

Une coupure d’électricité peut avoir des impacts conséquents sur un territoire. Un réseau électrique plus intelligent et plus connecté permet de renforcer sa résilience et de faire face aux situations d’urgence. Parce que les smart grids offrent une capacité d’interaction bidirectionnelle, ces réseaux intelligents garantissent une plus grande agilité dans toutes les situations, pour une consommation mieux maîtrisée et aux impacts plus limités. En bref, ce sont les alliés indispensables des smart cities et des spécialistes de l’urbanisme plus écologique et plus humain.