L’indispensable flexibilité des nouveaux systèmes énergétiques

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Le pilotage de l’énergie et les solutions logicielles sont des composantes indispensables à la mise en œuvre du réseau électrique de demain, fortement complexifié par la production discontinue des équipements photovoltaïques et éoliens. Entretien avec Sébastien Meunier, directeur du développement d'ABB France, en charge des relations institutionnelles et des territoires.

Quels sont les enjeux du pilotage ?

Le pilotage et la gestion dynamique de l'électricité sont au cœur de la transition écologique et numérique. Ils sont d’autant plus indispensables dans le cadre d’un mix énergétique au niveau mondial qui sera composé à moitié de sources d’énergies intermittentes d’ici 2050. Le secteur du bâtiment est particulièrement concerné, puisqu’il consomme à lui seul 43 % de l’énergie en France, et plus encore le parc tertiaire, qui représente quasiment un milliard de m2 dans lesquels les nouveaux usages de l’électricité sont en fort développement avec la mobilité électrique.

Ces enjeux sont d’ores et déjà embarqués dans le véhicule législatif et réglementaire français. La directive européenne sur la performance énergétique des bâtiments, a ainsi consacré tout un volet à la capacité des bâtiments à prendre en compte la gestion active de l'énergie. Un projet de décret est en cours de rédaction pour les bâtiments en France. De même, l’Europe travaille sur un indicateur de l’intelligence du bâtiment : le SRI, pour “smart readiness indicator”. Une partie importante de cet indicateur sera consacrée à la capacité de flexibilité du bâtiment.

Quels bénéfices attendre de cette flexibilité ?

La flexibilité peut se résumer comme la maîtrise de la courbe de charge et de sa prévision. On peut attendre six bénéfices différents.

  • Le premier est purement financier : en optimisant l’autoconsommation, le producteur pourra bénéficier de tarifs plus faibles lorsque le marché se développera, comme c’est déjà le cas avec le tarif bleu ;
  • Développer des capacités de flexibilité permet aussi d’optimiser le dimensionnement des infrastructures, afin d’éviter de surdimensionner, voire même de sous-dimensionner avec un stockage local d’énergie ;
  • Toujours dans un but financier, le gestionnaire du bâtiment peut faire appel à un opérateur de flexibilité - un agrégateur - chargé de revendre les capacités d’effacement au marché ;
  • La flexibilité permet également une meilleure insertion des nouveaux usages de l’électricité sur le réseau, comme l’énergie solaire. L’idée est de maximiser l’autoconsommation ou le contrôle de l’injection d’électricité dans le réseau qui peut être une source de perturbation pour le réseau Enedis ;
  • Le cinquième bénéfice est la capacité à bénéficier en toute circonstance d’une énergie propre au niveau des harmoniques et du réactif. Sans cela, le réseau serait soumis à des problèmes de surconsommation et d’instabilité ;
  • Pour finir, le bâtiment devient un nœud actif du réseau. Il participe à l’équilibre de l’ensemble du système, tout en faisant partie de ce système. Ce dialogue entre le réseau et le site connecté va participer à la réalisation de la fréquence et du voltage.

Quels résultats concrets peut-on obtenir ?

Nous avons réalisé un site pilote mixte (tertiaire et industrie) à Lüdenscheid, en Allemagne, sur lequel on travaille sur un objectif de zéro émission de CO2. Nous avons 1,3 MW de production solaire, avec un taux d’autoconsommation qui atteint 86 %, les 14 % restant étant réinjectés dans le réseau. Le site produit 1,1 GW par an, soit la moitié de ses besoins. En mesure de CO2, nous observons déjà une réduction de 629 tonnes par an.

Pour arriver à ce résultat, nous avons mis en interaction 5 sous-systèmes : la production d’énergie solaire, la recharge de véhicules électriques, le stockage d’énergie, la gestion technique du bâtiment, ainsi qu’une partie purement logicielle qui permet de gérer le site avec l’ensemble des sous-systèmes raccordés. Surtout, cette composante logicielle va permettre d’activer les fonctionnalités de flexibilité, comme de se connecter à des plateformes d'agrégation, de recevoir des instructions pour libérer des charges sur le réseau (effacement), ou au contraire pour appeler de la consommation et stocker cette énergie.

Quelles sont vos recommandations pour développer ces projets de flexibilité ?

ABB accompagne la montée en compétence de la filière électrique et des entreprises, aussi bien sur la formation à ces technologies que sur la mise à niveau des référentiels de qualification. Prendre en compte les réseaux informatiques et les logiciels est une réelle opportunité pour tous les électriciens qui souhaitent évoluer vers l’intégration des sous-systèmes nécessaires à la flexibilité énergétique.

Nous avons également besoin que les conditions de marchés soient plus favorables au développement à grande échelle d’offres de flexibilité et les avancées de l’EU sur ce point sont très prometteuses au travers de la directive EPBD et de l’indicateur SRI. C’est ainsi que nous pourrons réellement réduire nos émissions de Co² et « consommer mieux ».

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