rÉseaux Électriques intelligents - .au développement des réseaux électriques intelligents,...

Download RÉSEAUX ÉLECTRIQUES INTELLIGENTS - .au développement des réseaux électriques intelligents, ainsi

Post on 10-Sep-2018

212 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • RSEAUX LECTRIQUES INTELLIGENTS

    Des propositions concrtes au service de la nouvelle organisation

    du march nergtique

    - VERSIoN DTAILLE -

    LIVRE BLANC Des industriels au service de

    lintelligence nergtique

  • Ils ne savaient pas que ctait impossible

    alors ils lont fait. Mark Twain

    Le prsent document, rdig par le Gimlec, est la proprit du Gimlec. Il est protg par le droit dauteur. Il ne peut tre reproduit, modifi, diffus, exploit sans lautorisation crite du propritaire.

  • 4 RSEAUX LECTRIQUES INTELLIGENTS

  • RSEAUX LECTRIQUES INTELLIGENTS 5

    Ce livre blanc consacre le dveloppement des rseaux dlectricit intelligents comme un axe majeur des rponses apporter aux enjeux conomiques, cologiques et socitaux lis notre politique nergtique.

    Les entreprises du Gimlec ont formalis dans ce livre blanc les enjeux associs au dveloppement des rseaux lectriques intelligents, ainsi que la palette des solutions technologiques et des mesures de politiques publiques susceptibles de rpondre ces enjeux, de manire oprationnelle.

    Les propositions du livre blanc suivent un fil conducteur, la gestion nergtique active au service de la Matrise de la Demande dElectricit (MDE) pour tous. Ce concept peut se rsumer en 4 points :

    1. Les technologies exposes sont disponibles et en capacit de rpondre immdiatement des objectifs de rduction majeure des consommations nergtiques et dmissions de CO2.

    2. Les investissements dans la mise en uvre de ces technologies ont une efficacit conomique des plus comptitives condition de disposer dun environnement juridique, fiscal et rglementaire tourn vers lintgration des nouvelles technologies de lnergie et vers le changement des comportements.

    3. Les domaines dinvestissement viss prioritairement vhicule et transport lectrique, nergies renouvelables, industrie haute performance nergtique et environnementale, intelligence des rseaux et des btiments sont porteurs des mtiers et des emplois de demain, tout en construisant les fondations de lcologie industrielle.

    4. Les propositions dactions, de mesures et dinvestissement portes dans le livre blanc doivent tre comprises comme un bloc de croissance durable dont lventuel miettement ou parcellisation dans des politiques sectorielles isoles les unes par rapport aux autres rduirait significativement les bnfices escompts en matire damlioration climatique.

    Par cette contribution au dbat public, les entreprises du Gimlec sont dsireuses de maintenir et de renforcer lexcellence de lindustrie lectrique franaise au niveau mondial grce un partenariat renforc entre les entreprises prives industrielles et lEtat franais autour dun XXIme sicle qui sera lectrique et cologique. Pour cela, il est important de souligner combien le mariage de lintelligence nergtique et du numrique est ncessaire la rvolution industrielle que reprsentent les rseaux lectriques intelligents.

    Le succs de cette rvolution industrielle en marche repose tant sur les synergies entre les industries lectrique et numrique que sur une modlisation en France de lensemble de ces nouvelles fonctionnalits susceptible de gnrer des succs lexportation.

    SYNTHSE

  • 6 RSEAUX LECTRIQUES INTELLIGENTS

  • RSEAUX LECTRIQUES INTELLIGENTS 7

    PrambuleLes entreprises du Gimlec (Groupement des industries de lquipement lectrique, du contrle-commande et des services associs) ont dcid de se positionner comme des acteurs leaders dans le domaine des rseaux lectriques intelligents, dits Smart Grids. Dans un contexte dvolution des besoins nergtiques au niveau mondial, leurs offres contribuent au dve-loppement de ces rseaux dlectricit intelligents et constituent, pour les principaux secteurs de lconomie, un axe majeur de la lutte contre le chan-gement climatique.

    Ces entreprises soutiennent les efforts engags par les Pouvoirs Publics franais pour faciliter le dveloppement industriel des systmes lec-triques intelligents et du stockage de lnergie, notamment dans le cadre du COmit Stratgique des Eco-Industries (COSEI), dont la prsidence est assure par le Gimlec.

    Ce livre blanc sattache prsenter avec acuit les enjeux des rseaux lec-triques intelligents et proposer des solutions concrtes et oprationnelles pour acclrer leur mergence et leur dveloppement en France et dans lUnion Europenne.

    Ce livre blanc sinscrit dans le prolongement du livre blanc lEfficacit ner-gtique du Gimlec et dtaille le Livre Blanc sur les Rseaux Electriques Intelligents. Ces deux documents sont des composantes essentielles de ce que nous appelons l intelligence nergtique .

  • 8 RSEAUX LECTRIQUES INTELLIGENTS

    SOMMAIRE

    Synthse stratgique du livre blanc 5

    A. Lcosystme des rseaux lectriques intelligents 9A.1. Une mutation ncessaire du rseau lectrique 9A.2. Un rseau lectrique plus intelligent, une combinaison de trois systmes 18

    B. Les objectifs conomiques, environnementaux et socitaux des rseaux lectriques intelligents 22

    B.1. Les rseaux lectriques intelligents : un march mondial en cours de construction 22

    B.2. Les bnfices attendus de la mise en uvre des rseaux lectriques intelligents sont dordre environnemental, conomique et socital 22

    B.3. Les constructeurs et industriels du Gimlec, acteurs totalement mobiliss dun nouveau march pour un usage lectrique innovant 27

    C. Les dix fonctions intgres des rseaux lectriques intelligents 28C.1. Production dnergies conventionnelles et renouvelables 29C.2. Qualit et efficacit du transport de lnergie lectrique 30C.3. Protection, automatisation et contrle des rseaux lectriques 31C.4. Gestion et pilotage global des systmes lectriques 32C.5. Stockage distribu de llectricit 34C.6. Gestion et informatique des donnes 35C.7. Systmes de comptage communicant 36C.8. Gestion active des btiments 37C.9. Gestion du consomacteur dans le secteur rsidentiel 39C.10. Intgration des vhicules lectriques 41C.11. Autres rseaux dnergie 42

    D. Solutions techniques et architectures des systmes dinformation 44D.1. Comptage, mesure et quipement de contrle 44D.2. Systmes de pilotage dinfrastructures 48D.3. Pilotage de la demande 52D.4. Infrastructures de tlcommunication 53D.5. Systmes dinformation 54D.6. Solutions base dlectronique de puissance 54D.7. Architectures densemble de systmes et sous-systmes 55

    E. Opportunits pour une filire industrielle franaise du Smart Grid 57E.1. Une filire industrielle performante qui trouve des relais de croissance 57E.2. Grands acteurs historiques et entreprises mergentes de la filire 59E.3. Ples de comptences, dmonstrateurs et projets de recherche 60

    F. Feuille de route 63F.1. La normalisation internationale et les rseaux lectriques intelligents 63F.2. Les modifications rglementaires et les incitations pour dvelopper

    les rseaux lectriques intelligents en France 65

  • RSEAUX LECTRIQUES INTELLIGENTS 9

    A. A.1. Une mutation ncessaire du rseau lectrique

    Les rseaux lectriques actuels sont inluctablement destins connatre une profonde mu-tation dans les prochaines annes. En effet, dans un contexte de dveloppement dnergies renouvelables intermittentes et probablement diffuses, de dveloppement de nouveaux usages lectriques et de ncessit doptimiser lefficacit des rseaux, il faudra continuer assurer le meilleur quilibre possible entre la production et la consommation.

    A.1.1 Principes structurants dun rseau lectrique

    Un rseau lectrique est un ensemble dinfrastructures qui assure lacheminement de llectri-cit depuis les lieux de production jusquau consommateur. Les premiers rseaux lectriques ont t mis en place ds le milieu du XIXme sicle. Les grands principes dun rseau lectrique en vigueur cette poque restent aujourdhui dactualit.

    A.1.1.1 Ncessit dquilibrer tout instant production et consommation

    Llectricit est trs difficile stocker. Il est donc ncessaire tout instant dquilibrer le rseau, en dautres termes de sassurer que la production (llectricit injecte sur le rseau par les producteurs, cest--dire loffre dlectricit) est gale la consommation (llectricit soutire sur le rseau par les consommateurs, cest--dire la demande dlectricit). Si lcart entre production et consommation augmente trop, le rseau subit des carts de frquence et de tension dommageables pour les quipements du rseau et ceux des consommateurs. Les consquences peuvent aller jusqu la dconnexion de certaines branches du rseau (entranant la coupure du courant chez certains consommateurs), voire lincident gnralis (blackout). Cest ce type dincident qui sest produit le 4 novembre 2006, lorsque des problmes survenus sur le rseau allemand ont provoqu, une rupture de plusieurs heures de lalimentation de 15millions dEuropens.

    Pour prserver cet quilibre du rseau, il est ncessaire de prvoir au mieux la consommation et de disposer de capacits dajustement trs ractives sappuyant sur la mise en uvre de moyens de production adquats.

    A.1.1.2 Gestion de la pointe lectrique

    La consommation dlectricit est minemment variable. Cette variabilit est sensible lchelle dune anne, avec des consommations plus ou moins fortes selon les saisons. En France, o le chauffage lectrique est trs rpandu, la pointe saisonnire a lieu en hiver. Dans les pays plus chauds, largement quips en climatisation, la pointe saisonnire a plutt

    Lcosystme des rseaux lectriques intelligents

  • 10 RSEAUX LECTRIQUES INTELLIGENTS

    lieu en t. La consommation dlectricit varie galement sensiblement lchelle dune jour-ne: en France, pendant lhiver, la pointe journalire se situe aux alentours de 19 heures.

    Lquilibrage du rseau est particulirement crucial la pointe maximale , cest--dire lorsque la demande atteint son maximum durant les jours de trs grande co

Recommended

View more >