L’émergence des voitures électriques, de la production locale et des pompes à chaleur pose de nombreux défis pour le réseau de distribution électrique. Le développement du Smart Grid est l’un des moyens étudiés par Sibelga pour faire face aux changements en cours et à venir.
Déploiement de la mobilité électrique, production décentralisée, énergie renouvelable, pompes à chaleur, cogénération, batteries… Ces dernières années, le paysage énergétique bruxellois n’a cessé d’évoluer. Et ce n’est qu’un début. Tous les scénarios étudiés par Sibelga prévoient une augmentation de la demande en électricité et une émergence des énergies renouvelables à l’horizon 2050.
Un travail d’équilibriste
Ce paysage énergétique en constante évolution pose de nouveaux défis pour la gestion de l’équilibre sur le réseau.
L'équilibre entre la production et la consommation d'électricité est une nécessité absolue. Pour faire simple, il faut que la quantité d’électricité injectée sur le réseau par les producteurs soit égale à tout instant à la quantité d’électricité prélevée par les consommateurs.
Tout déséquilibre majeur peut entraîner des catastrophes telles que des pannes ou, dans le pire des cas, un effondrement total du réseau - un black-out.
L’impact des nouveaux usages
L'émergence de nouveaux usages entraîne des pics de consommation qui peuvent mettre à rude épreuve les capacités du réseau.
La recharge électrique, par exemple, connaît une croissance exponentielle avec l'adoption progressive des véhicules électriques. Ainsi, de plus en plus de voitures se connectent au réseau pour se recharger simultanément, créant des pointes de la demande en électricité.
Les pompes à chaleur sont également devenues populaires en raison de leur efficacité énergétique et de leur faible impact environnemental. Cependant, elles font peser une lourde charge sur le réseau d'électricité lorsqu'elles fonctionnent simultanément dans une zone géographique donnée.
Le challenge de la production décentralisée
L'injection croissante d'électricité décentralisée en divers points du réseau ajoute une nouvelle couche de complexité. Lorsque l'électricité était produite uniquement par des centrales électriques "traditionnelles", la gestion de l’équilibre du réseau était relativement simple. En cas de fluctuation des besoins en consommation, il était possible d'ajuster le volume d'énergie produit à la baisse ou à la hausse.
Aujourd'hui, les sources d'énergie renouvelables jouent un rôle de plus en plus prépondérant dans la production d'électricité. Or, nous ne pouvons pas exiger du soleil qu'il brille pendant la nuit ou du vent qu'il souffle selon nos besoins. En somme, ces sources d'énergie sont fluctuantes.
La production d’énergie décentralisée pose de nouveaux défis pour la stabilité du réseau électrique.
Équilibrage et flexibilité
Face à une demande fluctuante, des pics de consommation plus importants et une production d'énergie renouvelable en constante augmentation, l'équilibrage du réseau se révèle de plus en plus complexe, tant au niveau global que local.
Il est ainsi de plus en plus nécessaire de faire appel à la flexibilité des clients raccordés dans le réseau de distribution. On appelle flexibilité la capacité d’un client de modifier à la hausse ou la baisse son usage normal de l’électricité en réponse à un signal extérieur.
Le défi pour Sibelga est de permettre à ses clients de fournir des services de flexibilité tout en restant dans les limites opérationnelles du réseau. Pour cela, nous devons être en capables de monitorer en temps réel les flux d’énergie, de faire des prévisions à un horizon de quelques jours et de prendre des actions si les limites du réseau sont atteintes.
Le concept du Smart Grid
Le Smart Grid, ou réseau électrique intelligent, est une évolution technologique qui vise à superposer à nos réseaux électriques traditionnels des technologies avancées pour améliorer la connaissance des flux d’énergie et mieux utiliser la capacité du réseau.
Depuis plusieurs années, nous investissons dans des moyens de supervision et de contrôle du réseau afin d’évoluer dans cette direction. Outre le déploiement déjà bien avancé de la fibre optique, des compteurs intelligents et d’un nouveau centre de contrôle avancé de l’infrastructure du réseau, nous disposons d’un plan stratégique pour tendre vers un réseau de plus en plus intelligent à l’horizon 2035.
Le déploiement du Smart Grid est une démarche qui s’étale sur la durée. Chaque petite étape nous rapproche davantage d’un réseau intelligent.
Les avantages du Smart Grid
Le Smart Grid permet d'optimiser l’utilisation du réseau électrique en intégrant de manière intelligente les diverses sources d'énergie, les nouveaux usages ainsi que tous les paramètres de gestion et de contrôle du réseau.
Le Smart Grid contribue à remplir de nombreuses missions chez Sibelga.
- Définir les actions et les stratégies à mettre en place pour assurer la continuité et la qualité de l’alimentation électrique.
- Intégrer la production d’énergie renouvelable et les nouveaux usages sur le réseau.
- Optimiser les investissements dans les infrastructures.
- Offrir l’accès à de nouveaux services (flexibilité, partage d’énergie, etc.).
Les composants clés du Smart Grid
Les systèmes de mesure et de télécommunication sont au cœur du Smart Grid. Grâce à la surveillance en temps réel et à l'automatisation des processus, les problèmes peuvent être détectés rapidement et souvent résolus avant même qu'ils ne deviennent critiques. Cela signifie moins de pannes d'électricité imprévues, ce qui se traduit par une meilleure qualité de vie pour tous.
Les grands principes du Smart Grid peuvent être résumé comme suit :
- Améliorer la connaissance des flux d’énergie, via des mesures directes ou des calculs.
- Faire des prévisions à court terme via des algorithmes prédictifs.
- Identifier les zones à risque potentiel.
- Permettre d’agir de façon directe ou indirecte pour éviter les problèmes de tension ou de surcharge.
Le Smart Grid améliore la connaissance des flux d’énergie.
Un effort collectif
Le Smart Grid permet d’agir sur l’infrastructure via le pilotage dynamique du réseau, mais il ne peut pas tout résoudre à lui seul. Maintenir l’équilibre du réseau nécessitera un effort collectif tant de la part des acteurs du marché de l’énergie que des usagers.
Si le Smart Grid permet d’identifier les stratégies à mettre en place pour éviter une congestion du réseau, il sera nécessaire que les usagers adaptent leur consommation ou leur production pendant certaines périodes. Des services de flexibilité ou des mécanismes de tarification pourraient par exemple permettre de lisser la charge en fonction des heures de consommation et encourager une utilisation plus responsable de l'énergie.
Le Smart Grid peut aussi aider à cibler les investissements nécessaires afin de garantir un dimensionnement adapté à l’évolution de la demande sur le long terme.
Le Smart Grid est donc un élément important pour garantir la fiabilité de la distribution d’électricité dans le cadre de la transition énergétique. S’il ne constitue pas à lui seul la solution, il demeure un outil essentiel pour entrevoir sereinement l’avenir et anticiper les défis qui nous font face.