Publication du Earth Policy Institute
Extrait de livre
17 Février 2010

DES RESEAUX ELECTRIQUES, DES APPAREILS ELECTRO-MÉNAGERS ET DES CONSOMMATEURS PLUS INTELLIGENTS

texte original:
http://www.earthpolicy.org/index.php?/book_bytes/2010/pb4ch04_ss7

Lester Brown traduit par Marc Zischka, Frédéric Jouffroy et Pierre-Yves Longaretti

Les pics de consommation électrique journaliers ou saisonniers sont assurés par la construction de centrales de grande capacité ; c’est une manière très coûteuse de gérer un système électrique, et de plus en plus d’opérateurs commencent à s’en rendre compte. Les réseaux électriques existants sont constitués par un assemblage hétéroclite (aux USA en particulier, mais c’est vrai en partie aussi au niveau européen; ndt) de réseaux locaux inefficaces, peu économiques et mal conçus. Par exemple, ils sont souvent incapables, de redistribuer l’électricité des zones excédentaires vers les zones déficitaires. Le réseau électrique des Etats-Unis ressemble aujourd’hui aux routes et autoroutes du milieu du 20ème siècle , avant que le système d’autoroutes inter-états ne soit construit. Il devient nécessaire de réaliser l’équivalent de ce système en ce qui concerne le réseau de distribution de l’électricité.

L’engorgement des lignes de transport d’électricité rend impossible de fournir une électricité à bas coût aux consommateurs, et génère des coûts analogues à ceux liés aux embouteillages dans le transport routier. On estime que le manque de capacités de transport d’électricité dans l’est des Etats-Unis coûte chaque année 16 milliards de dollars aux consommateurs de cette seule région.

L’existence d’un réseau de transport d’électricité national performant aux Etats-Unis permettrait de transférer en continu les excédents de production vers les régions en déficit, permettant ainsi de réduire la capacité totale de production nécessaire. Le plus important est que ce nouveau réseau connecterait les régions riches en énergie éolienne, solaire et géothermique avec les centres de consommation. Un réseau de transport d’électricité national, s’appuyant sur un éventail complet de sources d’énergie renouvelables, serait en soi un facteur de stabilité.

Mais la mise en place de réseaux nationaux d’électricité capables de connecter les lieux de production et de consommation de ces nouvelles sources d’énergie ne constitue cependant qu’une demi-mesure. Les réseaux et les appareils électriques doivent aussi devenir plus intelligents. Un réseau intelligent profite des avancées des technologies de l’information, en intégrant cette technologie dans les activités de production, de distribution et d’utilisation de l’électricité, pour permettre aux producteurs de communiquer directement avec les clients et, si ceux-ci sont d’accord, avec leurs appareils électroménagers.

Les technologies de réseaux intelligents peuvent réduire les perturbations et les fluctuations de charge qui coûtent chaque année à l’économie des Etats-Unis, selon le Electric Power Research Institute, près de 100 milliards de dollars. Une étude remarquable a été réalisée par Bracken Hendricks à la demande du Center for American Progress, « Wired for Progress 2.0: Building a National Clean-Energy Smart Grid» (Cablés pour le Progrès 2.0 : Construire un réseau national intelligent économisant l’énergie). Cet auteur constate l’énorme potentiel d’amélioration de l’efficacité des réseaux électriques par utilisation de plusieurs avancées technologiques récente. « Arriver à généraliser l’utilisation de ‘synchrophaseurs’ pour surveiller en temps réel la tension et le courant sur l’ensemble du réseau constituerait un progrès notable. On estime que les Etats-Unis peuvent améliorer de 20% leur efficacité énergétique avec une meilleure utilisation de ce type d’information en temps réel, à travers tout le réseau électrique». Cet exemple, comme beaucoup d’autres, nous font prendre conscience des possibilités de gains d’efficacité du réseau électrique.

Un réseau intelligent ne fait pas qu’assurer un transfert géographique de l’électricité plus efficace; il permet aussi un décalage de la demande en électricité dans le temps, notamment des périodes des pics de demande vers les heures creuses. Cet objectif implique la collaboration des utilisateurs ayant chez eux des compteurs intelligents, pour monitorer précisément les besoins au cours de la journée ou de l’année. C’est la base d’une communication dans les deux sens entre le fournisseur et le consommateur, qui permet à chaque d’optimiser ses dépenses tout en réduisant les pics de demande. De plus, l’emploi de compteurs bi-directionnels, permet aux clients équipés de panneaux photovoltaïques ou d’éoliennes de vendre leurs excédents de production électrique au fournisseur.

Coupler ces compteurs intelligents à des équipements électriques intelligents pouvant recevoir les signaux du réseau permettrait de décaler certaines consommations hors du pic de demande. Les consommateurs sont aussi encouragés à changer leur comportement par la mise en place de prix plus élevés de l’électricité pendant les périodes de forte demande, améliorant ainsi l’efficacité du marché. Il est par exemple possible de programmer un lave-vaisselle pour qu’il fonctionne, non pas à 8 heures du soir mais à 3 heures du matin, quand la demande électrique est beaucoup plus faible ; les climatisations peuvent aussi être arrêtées pendant une courte période pour alléger la charge sur le réseau.

L’Europe est en train d’explorer une autre voie pour atteindre le même objectif mais avec une technologie différente. Les réseaux de distribution de l’électricité ne fonctionnent que dans une plage étroite de fluctuation de la puissance transportée. Une équipe de recherche Italienne teste actuellement des réfrigérateurs qui peuvent surveiller le débit du réseau et qui, quand la demande augmente ou quand sa capacité chute, s’arrêtent tout simplement tant que cela ne compromet pas la fiabilité de leur fonctionnement. La revue New Scientist indique que la généralisation de cette technologie aux 30 millions de réfrigérateurs du Royaume-Uni permettrait de réduire le pic de demande du pays de 2 000 mégawatts, soit la production de quatre centrales à charbon.

Une approche équivalente pourrait être utilisée pour les systèmes de climatisation des bâtiments résidentiels et commerciaux. Pour Karl Lewis, président de la compagnie américaine Grid Point qui conçoit des réseaux intelligents, « il est possible d’arrêter le compresseur d’un système de climatisation chez un particulier pendant un quart d’heure sans réel impact sur la température dans la maison ». L’intérêt essentiel des réseaux intelligents est de permettre, pour un faible investissement dans ces technologies de réduire l’ampleur du pic de demande, ce qui génère à la fois des économies d’électricité et une réduction associée des émissions de carbone.

Certains fournisseurs d’électricité sont des précurseurs dans la mise en place de politiques de prix variables dans le temps, offrant des prix beaucoup plus bas en heures creuses qu’en heures pleines. De même, dans les zones où les températures sont particulièrement élevées en été, on observe souvent un pic saisonnier particulièrement coûteux. La compagnie Baltimore Gas and Electric (BGE) par exemple a lancé en 2008 un programme pilote au sein duquel les clients participants autorisaient le fournisseur, les jours les plus chauds, à arrêter leur climatisation durant certaines plages de temps; leurs factures étaient en échange généreusement réduites de l’électricité qu’ils avaient permis d’économiser. Le tarif en vigueur dans cette région est d’environ 14 cents le kilowatt-heure ; les clients étaient payé jusqu’à 1,75 dollar par kilowatt-heure économisé durant les heures de pointes, soit plus de 12 fois le prix normal. Ainsi, s’ils économisaient 4 kilowatt-heures d’électricité au cours d’une après-midi, ils obtenaient une ristourne de 7 dollars sur leur facture d’électricité. Les clients ont réduit leur consommation aux heures de pointes d’un tiers, incitant BGE à concevoir un programme similaire pour l’été 2009, encore plus en pointe en terme de technologie intelligente.

Le passage aux compteurs intelligents se fait à grande vitesse aux Etats-Unis, puisque 28 fournisseurs d’électricité prévoient leur déploiement dans les années à venir. Deux importantes compagnies californiennes, Pacific Gas and Electric et Southern California Edison, figurent parmi les leaders de ce mouvement ; elles prévoient d’ici 2012 d’installer ces compteurs chez tous leurs clients, soit 5,1 million et 5,3 millions de foyers concernés. Ces deux entreprises mettront en place des tarifs variables afin de réduire la consommation d’électricité aux heures de pointe. American Electric Power, dans le Midwest (5 millions de clients), et Florida Power and Light (4,4 millions de clients) font aussi partie des nombreux autres fournisseurs qui ont l’intention de généraliser l’utilisation de ces compteurs.

L’Europe, Finlande en tête, est aussi en train d’installer des compteurs intelligents. Une entreprise de recherche Suédoise, Berg Insight, prévoit l’installation de 80 millions d’unités en Europe d’ici 2013.

Le terme ‘compteurs intelligents’ couvre cependant une large gamme d’appareils de mesure, qui vont de ceux qui donnent simplement aux consommateurs des informations en temps réel sur leur consommation d’énergie, à ceux qui facilitent la communication bidirectionnelle entre le fournisseur et les appareils électroménagers des particuliers. Les économies d’électricité sont d’autant plus importantes que le compteur est intelligent.

L’utilisation des technologies de l’information pour accroître simultanément l’efficacité du réseau, du système de distribution et de la consommation d’électricité est en elle même un choix intelligent. En un mot, l’association d’un réseau intelligent avec des compteurs intelligents permet aux fournisseurs et consommateurs d’électricité d’être beaucoup plus efficaces.

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Adapté du Chapitre 4 , “Stabilizing Climate: Shifting to Renewable Energy,” de Lester R. Brown, Plan B 4.0: Mobilizing to Save Civilization (New York: W.W. Norton & Company, 2009), téléchargement gratuitement sur http://www.earthpolicy.org/index.php?/books/pb4

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Adapté du chapitre 1, “Vendre notre Futur” de Plan B 4.0 “ Mobiliser pour sauver la civilisation ” de Lester R. Brown, (New York: W.W. Norton & Company, 2009), en téléchargement gratuit sur : www.earthpolicy.org/index.php?/books/pb4

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