Les réseaux électriques « intelligents » Au cœur de la transition énergétique Jean-François QUINCHON Orléans, 16/11/2015

Activités en concurrence Activité régulée Activité régulée PRODUCTION TRANSPORT DISTRIBUTION COMMERCIALISATION OU FOURNITURE Activités en concurrence Activité régulée Activité régulée Activités en concurrence Fabrication du produit, « trading » Transport longues distances « autoroutes & nationales » Livraison de proximité « voies départementales & communales » Vente du Produit et de Services associés

en Région Centre-Val de Loire ZOOM SUR en Région Centre-Val de Loire 123 postes sources 51 000 postes de distribution 180 000 Interventions chez nos clients 78 840 km de réseau 1,4 millions de clients 11 000 producteurs raccordés au réseau 1 400 salariés

Pourquoi des réseaux électriques intelligents ? La question fondamentale urgente pour l’humanité C’est le dérèglement climatique !

Loi transition énergétique pour la croissance verte établit La consommation énergétique finale réduite de 20% de 2015 à 2030 La consommation d’énergies fossiles réduite de 30% d’ici 2030 L’émission de gaz à effets de serre réduite de 40% de 1990 à 2030 40% d’énergies renouvelables dans le mix électrique en 2025

En 2050, elle constituera 40 % de l’énergie finale (22 % aujourd’hui). La transition énergétique pour la croissance verte L’électricité est un vecteur universel des énergies renouvelables et décarbonées, donc de la transition énergétique. En 2050, elle constituera 40 % de l’énergie finale (22 % aujourd’hui). L’électricité n’est pas une énergie que l’on trouve dans la nature, elle est un produit de transformation manufacturé, issu des d’énergies primaires très diversifiées : gaz, fuel, charbon, nucléaire, hydraulique, éolien, solaire, hydrolienne, marémotrice, biomasse etc

…et les réseaux électriques ! Les parts d’énergie en France Orienter les consommateurs vers les énergies décarbonées Les parts d’énergie en France Donc développer : Les réseaux de chaleur L’éolien, PV, hydrolien, géothermie… Les biocombustibles …et les réseaux électriques ! 65 milliards d’euros Total 156 millions de tonnes équivalent pétrole orienter les consommateurs Le coûts des énergies fossiles importées est du même ordre de grandeur que le déficit commercial de la France vers les énergies décarbonées Source : Les Echos

L’électricité, le plus court chemin de l’éolienne à la cafetière… et à la roue ! La voiture à vent Faire basculer un maximum d’usages des énergies fossiles vers l’électricité, à commencer par le transport, est indispensable à la réduction des émissions de GES, sans même parler des effets très positifs sur la qualité de l’air, sujet majeur de santé publique. Rappelons ici que les transports contribuent à 26% aux émissions de GES en France, plus que l’agriculture (20%), l’industrie (18%) ou le résidentiel-tertiaire (19%)

Le mix énergétique français, l’électricité décarbonée à 90 % Production continue centralisée Production discontinue décentralisée

La transition énergétique révolutionne le réseau ! Production centralisée Production décentralisée Source : S2E2 

La déconcentration révolutionne le réseau ! PRODUCTION CENTRALISÉE postes de transformation On migre d’un système centralisé vers un système mixte, où les productions décentralisées se développent rapidement, éolien et photovoltaïque en premier lieu. compteur

La déconcentration révolutionne le réseau ! compteur PRODUCTION CENTRALISÉE postes de transformation PRODUCTION CENTRALISÉE & DÉCENTRALISÉE compteur production EnR intermittente et centralisée véhicule électrique consommation décentralisée On migre d’un système centralisé vers un système mixte, où les productions décentralisées se développent rapidement, éolien et photovoltaïque en premier lieu. production EnR intermittente et décentralisée

Part couverte de la conso L’électricité renouvelable - L’éolien à juin 2015 8,3 % 875 MW Puissance raccordée Part couverte de la conso Source : RTE

Part couverte de la conso L’électricité renouvelable – Le photovoltaïque à juin 2015 191 MW 1,3 % Au total, l’éolien et le photovoltaïque couvrent déjà pratiquement 10 % des consommations électriques de la région Centre-Val de Loire Puissance raccordée Part couverte de la conso Source : RTE

La France fait du « Smart Grid » depuis plus de 40 ans ! Scoop ! La France fait du « Smart Grid » depuis plus de 40 ans ! Le pilotage Heures Pleines/Heures Creuses des chauffe-eau, c’est déjà du Smart Grid Eau chaude sanitaire Compteur Signal réseau HP/HC (CPL) Pilotage (contact sec) EDF a développé, dès les années soixante, un des premiers systèmes à grande échelle d’adaptation de la consommation à la production d’électricité : la dispositif HP/HC. Cela a permis de grandes économies d’investissement de production comme de réseaux

Restructurer, renforcer, automatiser les réseaux Les SMART GRIDS : de quoi parle-t-on ? Restructurer, renforcer, automatiser les réseaux Gérer l’intermittence des productions EnR stockage de l’énergie |effacement des pointes de consommation | pilotage fin des usages Déployer les systèmes de contrôle et de comptage communicants L’ensemble de ces techniques de gestion des réseaux sont regroupées sous l’appellation de SMART GRIDS

restructuration du réseau pour accueillir les EnR Les SMART GRIDS : de quoi parte-t-on ? Restructurer, renforcer, automatiser les réseaux Gérer l’intermittence des productions EnR stockage de l’énergie |effacement des pointes de consommation | pilotage fin des usages Déployer les systèmes de contrôle et de comptage communicants L’ouvrage majeur prévu par RTE dans le S3RER se situe légèrement au nord d’Issoudun. L’ensemble de ces techniques de gestion des réseaux sont regroupées sous l’appellation de SMART GRIDS Source : S3RER

insertion massive d’énergies intermittentes Adapter les réseaux au mix-énergétique insertion massive d’énergies intermittentes Restructurer, renforcer, automatiser les réseaux Gérer l’intermittence des productions EnR stockage de l’énergie |effacement des pointes de consommation | pilotage fin des usages Gérer l’intermittence des productions EnR stockage de l’énergie |effacement des pointes de consommation | pilotage fin des usages Déployer les systèmes de contrôle et de comptage communicants Le diagramme du haut est celui de la demande moyenne quotidienne appellée sur le réseau français durant les 365 jours de l’année 2007 (on peut y observer nettement les 52 semaines et le profil saisonnier). Le diagramme du bas est celui de la demande « résiduelle » simulée lorsqu’on injecte 30% d’éolien sur le réseau cette même année. La courbe en violet foncé, qui représente cette demande résiduelle, est bien plus irrégulière que la courbe originale avant injection (en violet clair). La production « classique » (hydraulique, nucléaire, turbine à gaz etc.) devra être adaptée en temps réel à ces irrégularités, donc être plus flexible. Cela nécessite des dispositifs sophistiqués de prévision et de pilotage du système production / consommation. C’est ce que l’on appelle les services-système. L’ensemble de ces techniques de gestion des réseaux sont regroupées sous l’appellation de SMART GRIDS

Adapter les réseaux au mix-énergétique stockage de l’énergie L’électricité peut se stocker sous forme électrique à petite et moyenne échelle (véhicules électriques, batterie à grandes capacités 10 MWh et au-delà pour les systèmes insulaires). Elle peut aussi se stocker après conversion en énergie mécanique (STEP) ou calorifique (les cumulus d’eau chaude). Des recherches sont également conduites sur le stockage d’hydrogène après électrolyse, la production de méthane, sur le stockage pneumatique etc.

Restructurer, renforcer, automatiser les réseaux pilotage fin des usages Restructurer, renforcer, automatiser les réseaux PV Gérer l’intermittence des productions EnR stockage de l’énergie |effacement des pointes de consommation | pilotage fin des usages Gérer l’intermittence des productions EnR stockage de l’énergie |effacement des pointes de consommation | pilotage fin des usages Gérer l’intermittence des productions EnR stockage de l’énergie |effacement des pointes de consommation | pilotage fin des usages Gérer l’intermittence des productions EnR stockage de l’énergie |effacement des pointes de consommation | pilotage fin des usages 253V Déployer les systèmes de contrôle et de comptage communicants Déployer les systèmes de contrôle et de comptage communicants 230V La dissémination de la production photovoltaïque va exiger un pilotage fin des usages pour gérer la tension électrique. Prenons l’exemple d’une zone pavillonnaire dont plusieurs maisons sont équipées de panneaux PV. Un 14 juillet très ensoléillé, à 15 heures, quand la production locale est forte, il sera peut-être nécessaire d’enclencher le chauffage de l’eau chaude sanitaire des « cumulus », de recharger les véhicules électriques afin réguler la tension électrique pour qu’elle demeurent dans les tolérances réglementaires. Le développement des énergies renouvelables nécessitera donc des sytèmes de gestion très décentralisés des boucles locales, échangeant des informations avec les systèmes de niveaux supérieurs, afin d’assurer un fonctionnement optimal et stable du réseau. Nous sommes là au cœur des compétences et du savoir-faire de ERDF. suivi des productions & conso locales L’ensemble de ces techniques de gestion des réseaux sont regroupées sous l’appellation de SMART GRIDS L’ensemble de ces techniques de gestion des réseaux sont regroupées sous l’appellation de SMART GRIDS 207V

Accompagner la transition énergétique Améliorer le service quotidien Adapter les réseaux au mix-énergétique Restructurer, renforcer, automatiser les réseaux Des délais d’intervention réduits en cas d’incident 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 Une majeure partie des interventions réalisées à distance en moins de 24 heures sans la présence du client Gérer l’intermittence des productions EnR stockage de l’énergie |effacement des pointes de consommation | pilotage fin des usages Gérer l’intermittence des productions EnR stockage de l’énergie |effacement des pointes de consommation | pilotage fin des usages Une intégration facilitée des nouveaux usages Un accès sécurisé à des informations pour suivre et comprendre sa consommation Un pilotage d’appareils de la maison pour maîtriser les consommations et le budget Un accès sécurisé à des informations pour suivre et comprendre sa consommation Un pilotage d’appareils de la maison pour maîtriser les consommations et le budget Des factures basées sur la consommation réelle Des délais d’intervention réduits en cas d’incident Une intégration facilitée des nouveaux usages Déployer les systèmes de contrôle et de comptage communicants L’ensemble de ces techniques de gestion des réseaux sont regroupées sous l’appellation de SMART GRIDS

Restructurer, renforcer, automatiser les réseaux carte de déploiement Linky Adapter les réseaux au mix-énergétique Restructurer, renforcer, automatiser les réseaux expérimentation Gérer l’intermittence des productions EnR stockage de l’énergie |effacement des pointes de consommation | pilotage fin des usages Gérer l’intermittence des productions EnR stockage de l’énergie |effacement des pointes de consommation | pilotage fin des usages Déployer les systèmes de contrôle et de comptage communicants L’ensemble de ces techniques de gestion des réseaux sont regroupées sous l’appellation de SMART GRIDS

le client consommateur Les usagers, les clients deviennent consomm’acteurs développement de nouveaux usages le client consommateur et producteur multiplication des producteurs PV capacités de flexibilité : pilotage de la demande, stockage local

+ = Le réseau électrique 3.0 EnR décentralisées DÉCONCENTRER Réseaux Révolution technologique nouvelles formes de production d’énergie nouvelles formes de transmission d’information EnR décentralisées Réseaux (électrique & télécom) = + SORTIR DE L’ÉCONOMIE CARBONÉE DÉCONCENTRER LA PRODUCTION DÉVELOPPER LES TECHNOLOGIES DE STOCKAGE COLLECTER & REDISTRIBUER L’ÉNERGIE VIA LES SMART GRIDS C’est la troisième révolution industrielle selon Jérémy Rifkin BRANCHER LES TRANSPORTS SUR CES RÉSEAUX

Transition énergétique, transition numérique Le réseau électrique 3.0 au cœur de nos missions de service public Transition énergétique, transition numérique