IV année SYSTEMES ELECTROENERGETIQUES – II GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE (MAÎTRISE DE LA DEMANDE)

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1 IV année SYSTEMES ELECTROENERGETIQUES – II GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE (MAÎTRISE DE LA DEMANDE)

2 SYSTEME ELECTROENERGETIQUE – GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE La prévision surestimée: - les ressources surdimensionnées, insuffisamment engagées - les stocks s’accumulent. La prévision sous-estimée : - les stocks de sécurité sont consommés - des ventes manquées, - des clients insatisfaits - des actions coûteuses de rattrapages sont mises en ouvre. Dans les deux cas, l’impact d’une erreur significative de prévision a de fortes répercussions sur les coûts et peut conduire à des corrections excessives et durables, éloignées de l’optimum économique.

3 SYSTEME ELECTROENERGETIQUE – GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE Les autres facteurs qui rendent l’élaboration des prévisions de plus en plus complexe: - l’accélération des temps de cycle de vie des produits, - l’augmentation de la diversité des produits, - les comportements de consommateurs plus réactifs, - la diversification des canaux de distribution La gestion (active) de la demande on appelle les activités de planification, application et surveillance des compagnies électriques destinées à encourager les consommateurs de modifier leur niveau et profil de l’usage de l’électricité. Elle est utilisée généralement pour optimiser les ressources effectives et planifiées de génération (mais pas seulement ça).

4 SYSTEME ELECTROENERGETIQUE – GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE L’excellence de la gestion de la demande nécessite de maîtriser pleinement les activités suivantes : * Collecter des données fiables et appropriées pour le calcul des prévisions; * Construire les prévisions en définissant la maille de calcul et les horizons; * Choisir les méthodes adaptées suivant les segmentations produits et réduire les erreurs de prévision; * Échanger et valider en mode collaboratif, dans des délais courts, les données, précises et structurées entre les acteurs; * Évaluer la qualité des prévisions et mettre en ouvre les alarmes pour une focalisation sur les exceptions; * Utiliser les résultats pour le dimensionnement des stocks, la planification de la distribution et de la production; * Gérer la pénurie en favorisant les arbitrages pour permettre une réduction sensible des effets les plus pénalisants sur la satisfaction client.

5 SYSTEME ELECTROENERGETIQUE – GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE

6 La gestion de la demande comporte les activités de prévision, de planification de la distribution et de service des commandes clients. 1. Diminution du sommet. 2. Remplissage des minimums. 3. Déplacement de charges. 4. Conservation stratégique. 5. Accroissement stratégique de la charge. 6. Répartition flexible de la charge.

7 METHODES DE LA GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE Coefficient de chargement: k =

8 METHODES DE LA GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE 1. L’éffacement de la pointe C’est la forme la plus courante de consommation des administrations publiques

9 METHODES DE LA GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE L’effacement de la pointe ce sont les techniques des gestionnaires et fournisseurs d’électricité pour ‘effacer’ les pics de consommation. L’idée principale étant de trouver un moyen pour éteindre certains appareils électriques (concrètement le chauffage électrique très présent en France ou la climatisation très présente en Californie) lorsque la demande générale est trop forte. Cette pointe de consommation est généralement constatée lors des hivers rigoureux vers 19h et le volume peut atteindre 1,5 fois la moyenne journalière - voir le schéma :

10 METHODES DE LA GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE

11 Les fournisseurs d’électricité ne seront plus obligé de démontrer leur capacité de production pour répondre à la pointe de demande mais pourront alternativement effacer dynamiquement la pointe sans nuire au service perçu par le consommateur. Les ‘Néga-watts’ remplaceront les Mégawatts lors des pics de consommation de plus en plus élevés, EDF ne sera plus forcé de faire tourner ses centrales les plus polluantes.

12 METHODES DE LA GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE - application

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15 METHODES DE LA GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE Difficultés: -Dans la plupart des cas les compagnies ne reçoivent pas d’un avis préalable. -Les cycles récurrents peuvent conduire à la vie réduite des systèmes de chauffage central. - Les différents utilisateurs seront touchés différemment. -Il faut fournir un ré-connectivité de la charge; - Installation de l'équipement est coûteux.

16 METHODES DE LA GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE Le plus grand inconvénient de la méthode ‘’L’éffacement du sommet’’ est l'incertitude concernant le volume des réductions de charge pendant les périodes de pointe. L'introduction d'un système d'évaluation est une solution idéale, mais la valeur d'un tel système est proche de la valeur de l'épargne assurées par la méthode.

17 METHODES DE LA GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE 2. Remplissage des minimums C'est une forme largement répandue de gestion d'accroître la consommation d'électricité

18 METHODES DE LA GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE Les compagnies d'électricité encouragent l'utilisation d'appareils électriques supplémentaires pour fonctionner dans les périodes quotidiennes et saisonnières, lorsqu'il y a moins de consommation d'électricité. Cela conduit à une augmentation du facteur de charge et de réduite du coût moyen de l'électricité sans la nécessité de renforcer la capacité de production installée.

19 METHODES DE LA GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE L'inconvénient de cette méthode - l’inertie des boucles de rétroaction est grande et quelques parties du diagramme de charge peuvent être «inondés». Cela crée une charge nouvelle critique dans un moment inattendu. Pour surmonter cette lacune, les compagnies d'électricité doivent être assurées que la limite fixée pour une période de temps donnée est inférieure à la demande d'énergie maximale.

20 METHODES DE LA GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE 3. Déplacement des charges C'est la dernière méthode traditionnelle - réduire les charges de pointe en transférant une partie de la consommation de pointe à des périodes creuses.

21 METHODES DE LA GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE Cela se fait par des installations spéciales pour le stockage d'eau chaude, eau de refroidissement grâce à des tarifs spéciaux avec les délais. Les compagnies d'électricité fixent un niveau de consommation maximale et lorsqu'il soit dépassé le consommateur paye un supplément. Les compagnies d'électricité envoient des avertissements, afin que l'utilisateur peut décider si de continuer à consommer de l'électricité ou non. Cela conduit évidemment à l'utilisation de l'électricité au niveau des sanctions.

22 METHODES DE LA GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE L'inconvénient de cette méthode – chaque utilisateur doit maintenant planifier sa consommation dans le temps.

23 METHODES DE LA GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE 4. Conservation stratégique Cette méthode est principalement utilisée par les compagnies d'électricité qui ont de faibles réserves de capacité de production

24 METHODES DE LA GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE La conservation stratégique ne doit pas être confondue avec la réserve naturelle, qui se produit sans aucune intervention des compagnies d'électricité. Exemples de conservation stratégiques comprennent: l'isolation des bâtiments, l'éclairage efficace et d'incitation pour améliorer l'efficacité des dispositifs.

25 METHODES DE LA GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE 5. Accroissement stratégique de la charge

26 METHODES DE LA GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE Ce sont les compagnies d'électricité qui ont une production excédentaire d'électricité qui utilisent cette méthode pour augmenter la charge sans tenir compte des profils de charges journalier ou saisonnier. La croissance de la consommation est réalisée par une augmentation du marché de l'électricité.

27 METHODES DE LA GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE 6. Répartition flexible de la charge Cette méthode est utilisée par les compagnies d'électricité qui ont besoin de capacités supplémentaires pendant les heures les plus chargées.

28 METHODES DE LA GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE Conçue pour la plupart des utilisateurs industriels, qui ont proposé des changements dans la qualité de service qu'ils sont prêts à accepter. Exemple: Le consommateur est prêt à payer moins cher pour l'électricité, à la condition que le SE pourrait interrompre son alimentation. En Grande-Bretagne, ceci a été réalisé par la radio- et télé-commutateurs utilisés principalement dans l'industrie, et les futures habitations et locaux seront équipés de ces commutateurs.

29 METHODES DE LA GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE L’analyse de la MDE n'est pas une tâche triviale - le choix de la méthode dépend de plusieurs facteurs. Tout d'abord, les caractéristiques du système d'alimentation électrique dépendent du type des centrales dans le système (CN, CH, CT) et de leur puissance installée. Par rapport à ces caractéristiques il est convenable que l'un ou l'autre des méthodes GAD soit utilisé.

30 METHODES DE LA GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE L'analyse de GAD dépend des consommateurs. Le comportement des consommateurs affecte directement le choix de la méthode de la MDE. L’application de ces méthodes exige la connaissance des comportements des charges et des facteurs qui les influencent.

31 GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE L'avenir du système électrique sur les dix années à venir: En parallèle du développement des « smart grids » ou réseaux intelligents, la cinquième énergie - qui s'ajoute au charbon, aux hydrocarbures, aux énergies renouvelables et au nucléaire - sera celle que l'on économise, déplace, efface. Elle devrait prendre une place centrale dans les systèmes électriques.

32 GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE Les consommateurs, selon les dernières expérimentations, sont aptes à devenir actifs: ce n'est plus une utopie. Les énergéticiens, tout juste sortis d'un contexte de post- libéralisation avec une désintégration de la chaîne de la valeur sont eux face à de plus grandes interrogations. Dans ce vaste chantier (SEE), le secteur de l'énergie sera accompagné par celui des nouvelles technologies de l'information et des communications qui joueront un rôle majeur en permettant la transition du SE.

33 GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE Dans le cadre de la déréglementation la gestion de la demande peut être envisagée comme un mécanisme permettant aux consommateurs de participer en commerce de l’énergie par leurs offerts de changer des profils de sa consommation habituelle.

34 GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE Les résultats de GAD: Climatisation Chauffage d’eau (hiver) Chauffage d’eau (été) Chauffage de l’aire

35 GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE Le récompense pour les participants Type de charge Crédit moy.,$/an Intervalle,$/an Climatisation Chauffage d’eau Chauffage de l’aire Pompes des piscines

36 SYSTEME ELECTROENERGETIQUE – GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE Les services assurées par le système de communication englobent: - Signal de couplage automatique - Lecture automatique des données - Monitoring de la qualité de service - Notification des prix en temps réel.

37 SYSTEME ELECTROENERGETIQUE – GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE Le développement de nouvelles stratégies énergétiques liées aux énergies renouvelables conduit naturellement à la décentralisation des ressources des réseaux de distribution ( au niveau des boucles moyenne et basse tension du fait de la faible capacité de ces ressources, notamment éoliennes et solaires ).

38 SYSTEME ELECTROENERGETIQUE – GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE et réseaux intelligents En parallèle, la pression des régulateurs européens en faveur de solutions pour une meilleure liquidité sur les marchés de gros, conduit naturellement à l'exploration de nouvelles techniques stimulant une "gestion active de la demande".

39 SYSTEME ELECTROENERGETIQUE – GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE et réseaux intelligents De telles solutions donneraient la possibilité à chaque consommateur d'énergie de décider de sa propre stratégie de production ou de consommation d’énergie sur la base de données publiées par le marché directement (marché de gros ou régulateurs) voire par l'intermédiaire de son commercialisateur.

40 SYSTEME ELECTROENERGETIQUE – GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE et réseaux intelligents Cette tendance nécessite globalement une plus grande intelligence des réseaux de distribution, notamment : - une communication bi-directionnelle entre les producteurs et consommateurs disséminés dans le réseau de distribution, - des systèmes employés pour le dispatching global de ces ressources distribuées, réagissant aux ordres fournis par les acteurs du marché (traders et commercialisateur), etc. Encore une fois, le compteur intelligent mis en œuvre au niveau des clients et petits producteurs apparaît comme la pierre angulaire de l'infrastructure de communication nécessaire.

41 SYSTEME ELECTROENERGETIQUE – GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE et réseaux intelligents Les nouvelles technologies donnent les possibilités aux compagnies de production de l’énergie d’adapter la charge électrique des usagers résidentiels et de tertiaires secteur en se basant sur leurs besoins spécifiques – c’est sont les « smart grids » - réseaux intelligents. Les réseaux intelligents aident:  aux consommateurs d’être mieux informés pour leur utilisation d’électricité et  aux compagnies électriques de servir la demande des consommateurs de la manière la plus efficace.

42 GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE et réseaux intelligents STRUCTURE TYPE DES RÉSEAUX INTELLIGENTS DE DISTRIBUTION DE DEMAIN

43 SYSTEME ELECTROENERGETIQUE – GESTION ACTIVE DE LA PRODUCTION DÉCENTRALISÉE ET DE LA DEMANDE Sur la base des informations fournies par les compteurs intelligents, le distributeur peut donc offrir les technologies de communication et de contrôle pour permettre d'une part aux producteurs et consommateurs d'adopter une stratégie énergétique différenciée (en fonction des signaux de prix transmis mais également selon l'impact de ces nouveaux modes opératoires).

44 SYSTEME ELECTROENERGETIQUE – GESTION ACTIVE DE LA PRODUCTION DÉCENTRALISÉE ET DE LA DEMANDE Ces systèmes aboutissent au final à: une minimisation globale des coûts énergétiques en évitant notamment l'utilisation des ressources de production de pointe habituellement onéreuses et plus polluantes; une minimisation des investissements sur les réseaux de transport et de distribution primaire en optimisant la proximité de la production avec la demande.

45 SYSTEME ELECTROENERGETIQUE – GESTION ACTIVE DE LA PRODUCTION DÉCENTRALISÉE ET DE LA DEMANDE Les programmes de la gestion de la demande deviennent un règle, pas une exception pour beaucoup des SE. Les consommateurs doivent décider de les soutenir. Une formation constante pour les profits des systèmes de prix est nécessaire, combinée avec les témoignages de la satisfaction des voisins. Plus d’eux prennent part plus les profits augmenteront moins ils seront contrôlés.

46 Influence des méthodes sur les émissions de CO 2 et de SO 2. La méthode de la gestion de la demande SO 2 (en tonnes)CO 2 (en tonnes) 1. Diminution du sommet -3,48-1183,2 2. Remplissage des minimums 30,161183,2 3. Déplacement des charges 26,680.00 4. Conservation stratégique. -16,82-1183,2 5. Accroissement stratégique de la charge 16,821183,2 Les chiffres positifs indiquent des valeurs ajoutées. Les chiffres négatifs indiquent une réduction des émissions.

47 GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE - conclusions Analyse des conditions d’application des méthodes de GAD ♦ Les besoins des foyers, du business privé, du secteur tertiaire et des consommateurs industriels sont différents ; ♦ Il n’est pas toujours simple de déterminer un bilan correct des méthodes de GAD à utiliser; ♦ La coordination de différentes méthodes de GAD est difficile ; ♦ Le bilan des ressources énergétiques et du prix d’énergie n’est pas triviale parce que les dépenses des sociétés électriques et celles de transport de l’électricité d’un côté et les méthodes de GAD d’autre côté et son action réciproque ne sont pas toujours évidentes.

48 GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE Le montage d’un boîtier appelé ‘BluePod’ qui apporte l’intelligence nécessaire à l’installation électrique pour couper le chauffage ou le ballon d’eau chaude au moment du pic.

49 SYSTEME ELECTROENERGETIQUE – GESTION ACTIVE DE LA DEMANDE http://www.dailymotion.com/video/xnlxmd_maitrise-de-la-demande-et-reduction- de-la-consommation-d-electricite_tech http://www.dailymotion.com/video/xnlxmd_maitrise-de-la-demande-et-reduction- de-la-consommation-d-electricite_tech http://www.areneidf.org/fr/Energie-71.html