3.1 L’ORIGINE DU CONCEPT DU SMART GRID A) L’INTÉGRATION MASSIVE DES ÉNERGIE RENOUVELABLES.
Les technologies d’énergies renouvelables telles que le photovoltaïque et l’éolien ne sont pas sans défauts. Leur principal défaut vient de l’intermittence de leur productivité et de la variabilité de puissance émise sur le réseau. Lorsque le soleil n’est pas présent ou lorsque le vent n’est pas au rendez vous, ces moyens de production sont alors inactifs ou produisent moins. Ces fréquentes variations de leur productivité compliquent la gestion du réseau électrique. Car, comme vu précédemment, la quantité d’énergie électrique consommée doit être parfaitement égale à celle produite moins les pertes techniques subies sur le réseau. Lorsque trop d’énergie est soutirée sur le réseau électrique ou que trop d’énergie est injectée sur ce dernier, la fréquence du signal électrique faiblit ou grandit ce qui peut dans un cas occasionner des délestages (coupures volontaires) ou des surtensions potentiellement dommageables pour les appareils électriques. Les solutions pour faire face à l’intermittence de ces moyens de production, sont prévisionnelles, réactives et flexibles. Des calculs météorologiques permettent dans un premier temps d’évaluer la production à venir (solution prévisionnelle). De même des capteurs fournissent en temps réel à de puissants algorithmes les données de productivité. Les algorithmes s’occupent alors instantanément de trouver comment injecter la puissance produite le plus efficacement possible (solution réactive). Lorsque ces technologies intermittentes produisent et qu’il y a un pic de consommation, alors l’électricité est acheminée jusqu’au groupe de consommateurs le plus proche, ceci afin de minimiser les pertes en lignes engendrées par le transport d’électricité à haute tension sur de longues distances. Lorsqu’il n’y a pas de réel besoin de consommation, alors l’électricité produite est soit exportée vers les pays limitrophes, soit stockée en vue d’une utilisation ultérieure, par exemple lors d’un pic de consommation. Le stockage de l’énergie, en vue d’une future utilisation, permet d’une part de ne pas perdre le surplus de production, d’autre part il permet au réseau électrique un plus haut niveau d’adaptation face aux différentes situations (solution flexible). Il est à noter, que lorsque les éoliennes et les panneaux photovoltaïques ne produisent pas suffisamment, ce sont les moyens de production conventionnels qui prennent le relais, faute de moyen de stockage suffisant. 82
CENTRALES HYDRAULIQUES
IMPORT EXPORT
CENTRALES THERMIQUES
CENTRALES NUCLÉAIRES
45 interconnexions
RTE Transport 649 centres de production CLIENTS HTB 548 clients industriels
Domaine HTB ( >50kV ) - Haute Tension
CENTRALES HYDRAULIQUES
PARC ÉOLIEN OFFSHORE STOCKAGE
IMPORT EXPORT
RTE Transport
CENTRALES THERMIQUES
CENTRALES NUCLÉAIRES
CLIENTS HTB STOCKAGE
La nécessaire mutation du réseau électrique. Crédits : Matthieu Stefani