Smart Grid et bâtiment Mr Jean-Luc GAUTIER -- Directeur Territorial ERDF Mr Philippe PREVOST – Ingénieur R&D LEGRAND

Les Smart Grids: La troisième révolution industrielle : ERDF - Direction territoriale Haute Vienne

Le distributeur ERDF, acteur du marché de l’électricité ERDF - Direction territoriale Haute Vienne

Les missions de service public d’ERDF en Haute Vienne Electricité pas stockage à un coût abordable : à chaque instant production et consommation doivent être équilibrés Réseau interconnecté (à la différence des réseaux d’eau) : cela permet notamment d’alimenter un territoire par plusieurs endroits en cas d’aléas climatique. Comparaison des moyens de production : Centrale thermique – 8000 heures/an Eolien – 2000 heures/an PV – 800 à 1500 heures/an en France métropolitaine Extrait Article JM Jancovici sur la décentralisation de l’énergie : Les énergies décentralisées font souvent appel à une énergie primaire fluctuante (soleil, vent). Le fait de passer d’un moyen de production utilisé 8000 heures/an à des moyens utilisés 1000 ou même 2000 heures/an impose de multiplier par 4 à 8 la puissance installée pour avoir la même quantité d’énergie à l’arrivée. Les durées de vie différentes (30 à 40 ans pour les centrales thermiques contre 20 à 30 pour le solaire ou l’éolien) vont aussi imposer un renouvellement plus fréquent en cas de décentralisation de la production électrique, augmentant d’autant le besoin en capitaux sur une période donnée. ERDF - Direction territoriale Haute Vienne

Smart-Grid : la nécessaire mutation du réseau électrique l’arrivée du numérique dans le domaine de l’énergie…. ERDF - Direction territoriale Haute Vienne

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LINKY, pour qui ? Pour quoi ? Système de communication bi-directionnel, évolutif et interopérable (des matériels interchangeables, des protocoles de communication standards) Linky CPL Concentrateur GPRS SI LInky     Vers les équipements du client Vers les autres SI ERDF et les SI fournisseurs Client Réseau BT Poste de distribution Réseau télécoms Agence de supervision Une vague “smart” générale Un phénomène mondial (2010 : 50 millions de compteurs électriques communicants ; 2020 : plus de 900 millions) Une architecture utilisée également dans les réseaux de gaz, d’eau ou de collecte des déchets ERDF - Direction territoriale Haute Vienne

LINKY, pour qui ? Pour quoi ? Le système communicant est au croisement du client et du réseau Réseau de distribution Réseau domestique Electroménager Chauffage et thermostat Ballon d’eau chaude Bornes de recharge pour véhicule électrique Energie éolienne solaire Réseau distribution Véhicule électrique Compteur communicant stockage ERDF - Direction territoriale Haute Vienne

Le compteur Linky apporte de meilleurs services aux consommateurs LINKY, pour qui ? Pour quoi ? Améliorer le service quotidien Le compteur Linky apporte de meilleurs services aux consommateurs Des factures basées sur la consommation réelle Une majeure partie des interventions réalisées à distance en moins de 24 heures sans la présence du client Des délais d’intervention réduits en cas d’incident Une intégration facilitée des nouveaux usages (véhicule électrique, énergies renouvelables) Un accès sécurisé à des informations permettant de suivre et comprendre sa consommation Un pilotage d’appareils de la maison pour maîtriser les consommations et le budget Un outil simple et unique pour aider au développement de l’effacement Accompagner la transition énergétique ERDF - Direction territoriale Haute Vienne

LINKY, pour qui ? Pour quoi ? Les compteurs communicants constituent autant de capteurs d’informations sur le réseau. Leur infrastructure de télécommunication transforme radicalement la conduite et l’exploitation des réseaux Une meilleure localisation des pannes sur les réseaux basse et moyenne tension permettant des dépannages plus rapides Un suivi détaillé de la qualité de l’électricité permettant de mieux gérer les réclamations client et de leur apporter plus rapidement une réponse concrète Une capacité accrue à agir à distance sur les réseaux dans le cadre des programmes d’effacement ou de délestage De nouveaux outils pour simuler les prévisions de contraintes production / consommation sur le réseau jusqu’à la maille locale Des capacités d’observation et de pilotage pour optimiser l’implantation des bornes de recharge, des EnR et pour maintenir le bon niveau de tension « Linky, 1ère brique des Smart Grids » ERDF - Direction territoriale Haute Vienne

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Smart Grid et bâtiment P Prevost

Différentes stratégie Smart Grid Flexibilité des moyens de productions Flexibilité des réseaux de transport Stockage d’énergie Flexibilité de la demande dont bâtiments P Prevost

Modulation de la consommation Diminution du pic : - Diminution consommation MDE - Façonnage courbe de charge : Retarder Anticiper - Décentralisation moyens = + flexibilité : panneaux rayonnant / PAC; petits ballons ECS, éclairage PV Avec coordination Sans coordination P Prevost

Optimisation facture ou puissance Modulation pic demandée via diff messages. Par ex : - Pce crête max = 6 kW de 18 h à 20h - Prix kWh très cher de 19h à 20h - 5 kW de 11h à 12h Etc.… France : compteurs enverront messages : Prix très bon marché de 0h à 10h , cher de 10h à 12h ….très très cher de 19h à 20h, ….. Autres messages via box internet ??. Optimisation : Manuelle (report du lave linge..) Automatique (réduction température, report lave vaisselle..)  tout en laissant la main à l’utilisateur ET / OU P Prevost

SG- Principe (ex résidentiel) ERL Compteur Tic Compteur / ERL 130mW Environnement 1 : gestion Environnement 2 : Appareils « effaçables » Enrichissement … ? Optimisation entre : - besoins usagers et gestionnaires : confort, cout - sollicitations du réseau électrique - caractéristiques bâtiment et équipements «chef d’orchestre » + programmateur + Affichage et dérogation

résidentiel

Les consommations, les charges Caractéristiques charges et pic : Modulable-délestable : chauffage, eau chaude sanitaire à accumulation, éclairage, congélateur, … Non délestable : TV, cuisson, Eléments à prendre en compte : Puissance unitaire kW-Durée envisageable –inertie- confort Pour aller + loin Stockage : ECS – VE P Prevost

Eléments indispensables Communication avec réseau - Compteur intelligent – module radio ERL standardisé - Box télécom : + possibilités / compteur Implication utilisateur- gestionnaire : - Information / tarifs, demandes réseau - Programmation désirs/ confort. Dérogation possible Afficheur + commande locale dans lieu de vie (TV, internet, portable en complément, dépend de la personne..) Lien avec usages – équipements : Gestion équipements = capteur et boucle local + interface utilisateur => Nécessité lien avec gestion locale = chef d’orchestre Développement : IHM, Algo, interface avec extérieur - P Prevost

Architecture envisageable VE Interface utilisateur Chef d’orchestre chauffage ECS Electro-ménager Smart grid Eclairage Différentes interfaces utilisateurs : simple liée au bâti évoluée PC, tablette mais aussi liée bati SG = obligation de dialogue entre différents: Acteurs : fournisseur, distributeur, agrégateur, industriel, metteur en œuvre, usager… Disciplines : électricité, électronique, informatique.. P Prevost

Neuf, rénovation Smart Grid facilité : -Installation électrique neuve à créer -Installateur sur place (déplacement …) -Gain maximum / théorie Préconiser « Smart Grid ready » -Smart cabling : commande - info et énergie dissociées -Afficheur et sous comptage Possibilités importantes: ex chauffage Algorithms Logics Inside Temp Presence sensors Contact sensors Meteo sensor / Ext temp Production Rates Geothermal Cogeneration Biomass Set profiles and user functions P Prevost

Existant Smart Grid + difficile : installation électrique existante installateur à déplacer Mais potentiel d’effacement + grand en nombre et puissance Recherche solutions + simples possibles agir sur chauffage + ECS Différentes configurations possibles : Gestionnaire énergie - Délesteur présent ou non, Fil pilote présent ou non Programmateur présent ou non … P Prevost

Conclusion résidentiel Effacement pointe résidentiel difficile: puice « faible » à effacer installation élec existante peu adaptée Mais possibilités : Via MDE pour baisser consommations et + assurer Smart Grid En neuf : Smart Grid Ready via smart cabling + affichage local (sous consommation, tarifs..) Demain VE = perspective stockage P Prevost

Tertiaire Effacement pointe : Facile à mettre en œuvre : - puice mobilisable « forte » - installation électrique existante adaptée (GTb) ou adaptable Facile à mettre en œuvre : - qd MDE pour baisser conso (programmation, détecteurs, prises vertes..) , couche smart grid facile à ajouter . - Interfaces utilisateurs multiples - Préparer petit tertiaire neuf : smart cabling Demain VE = perspective charge. Intérêt dé-corrélation temporelle résidentiel / tertiaire P Prevost

Conclusion 1/2 MDE =deja formidable levier qui prépare le SG Importance usager et donc interfaces Préparer bâtiments (neuf) : smart cabling + affichage local Produits commercialisés aujourd’hui = affichage, MDE P Prevost

=> Formation adaptée. Conclusion 2/2 Différents Challenges : Développer écosystèmes avec chaine d’acteurs Donner VA aux clients : implication- plaisir- économie – sécurité… Mise en œuvre parfaite : Installation réussie = Bonnes données - Bonnes actions – bon câblage –liens, programmation… Client accompagné : Bon diagnostic avant pose – bonne aide prise en main Compétences en lien /différentes disciplines : électricité, électronique, informatique, commercial .. => Formation adaptée. P Prevost

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