Les réseaux Smart Grid sont au cœur des systèmes qui font fonctionner les Villes intelligentes. Basé sur une distribution intelligente et à haute vitesse des flux de courant électrique, ces réseaux passent inaperçus pour la majorité des citoyens alors qu’ils nous desservent à chaque petite action que nous réalisons dans nos foyers ou dans les services publics.

Définition

« Smart Grid » ou « réseau intelligent » est un réseau d’électricité qui, grâce à des technologies informatiques intelligentes, ajuste les flux d’électricité entre fournisseurs et consommateurs. En collectant des informations sur l’état du réseau, le Smart Grid contribue à une adéquation entre production, distribution et consommation. Selon l’Office of Electricity Delivery and Energy Reliability du département américain de l’Énergie, un réseau intelligent est doté d’une technologie numérique qui permet une communication bidirectionnelle entre le service public et ses clients. Il est « composé de commandes, d’ordinateurs, d’automatisation et de nouvelles technologies et d’équipements travaillant ensemble » pour mesurer la consommation électrique et aider les fournisseurs à distribuer, tarifer et surveiller de façon optimale leurs services aux clients.

Modes d’exploitation

Le réseau intelligent a été introduit dans le but de surmonter les faiblesses des réseaux électriques conventionnels en utilisant des compteurs intelligents. L’intelligence des réseaux électriques est l’aboutissement d’un long processus d’innovation entamé depuis le premier compteur électrique connu, breveté en 1872 par Samuel Gardiner.

Aujourd’hui, la technologie de réseaux électriques intelligents utilise désormais un comptage bidirectionnel qui permet la surveillance, l’analyse, le contrôle et la communication au sein de la chaîne d’approvisionnement pour aider à améliorer l’efficacité, réduire la consommation d’énergie et les coûts. Pour rappel, le flux d’énergie bidirectionnel fait référence au fait que le compteur peut mesurer le flux d’électricité dans deux directions aussi bien la quantité d’énergie provenant du fournisseur d’électricité que la demande de charge des clients. En termes plus clairs, le compteur transmet en temps réel les niveaux et variations de consommation au fournisseur d’énergie, ce qui permet à celui-ci de modéliser et anticiper les besoins pour une adaptation au plus juste de la production. Pour le consommateur, ce système, associé à des dispositifs domotiques, présente également l’avantage d’une optimisation des consommations (choix tarifaires, tranches horaires…) par la gestion automatisée des équipements de la maison ou des locaux professionnels (chauffage, climatisation, appareils électriques divers…).

Pour maximiser la transparence et la fiabilité de la chaîne d’approvisionnement énergétique, cette technologie fait appel à une grande variété de mesures fonctionnant via un réseau de capteurs, et à des dispositifs de transmission et d’analyse informatique des données en temps réel. Ces dispositifs incluent des compteurs intelligents qui intègrent et infléchissent les modes de production et de consommation de manière à parvenir à un résultat optimal en matière d’efficacité énergétique et de sécurisation.

La prévalence de l’accès à Internet dans la plupart des foyers a rendu le réseau intelligent plus pratique à mettre en œuvre. Les dispositifs de réseau intelligent transmettent des informations numériques de manière à permettre aux utilisateurs ordinaires, aux opérateurs et aux dispositifs automatisés de réagir rapidement aux changements des systèmes de condition du réseau intelligent. L’architecture intelligente du réseau est fondée sur un logiciel de gestion de l’énergie capable d’estimer automatiquement la consommation d’énergie et son coût. Généralement, les prix de l’électricité augmentent avec la demande. En fournissant aux consommateurs des informations sur leur consommation actuelle et les prix de l’énergie, les services de gestion de l’énergie du réseau intelligent aident à minimiser la consommation pendant les périodes de pointe et de coût élevé.

L’ensemble d’un système de réseau intelligent est automatisé pour suivre avantageusement la consommation d’électricité sur tous sites connectés, que ce soit des foyers (domotique), des entreprises (industrie 4.0), des grandes surfaces, des hôpitaux, des universités, des aéroports, des sociétés multinationales, etc. Du point de vue de l’aménagement du territoire, particulièrement en zones urbaines où la consommation énergétique est dense et continue, les réseaux intelligents font partie intégrante de dispositifs en réseau plus globaux (ex. Internet des objets) liés au concept de ville intelligente (Smart City).

En France, le compteur électrique communiquant « Linky », développé par Enedis comme principal gestionnaire du réseau électrique de distribution, inaugure une nouvelle génération de compteurs intelligents qui peuvent envoyer des données sans l’intervention d’un technicien sur place. La généralisation de cet élément clé de Smart Grid sut tout le territoire national (90% des anciens compteurs seront remplacés en 2021), constitue une promesse incontestée d’optimisation de l’efficacité énergétique bien qu’elle soulève des interrogations en matière de santé, d’exploitation des données personnelles et de protection de la vie privée. A cet égard, la Commission Nationale Informatique et Liberté (CNIL) a apporté des garanties que Linky ne porterait aucunement atteinte à la vie privée des consommateurs d’autant que toutes les données sont cryptées et que le système d’information d’ENEDIS est homologué et audité par l’Agence nationale de la sécurité des systèmes d’information (ANSSI).