Second volet de notre analyse de l’étude de l’ADEeF, de l’ADEME, d’Enedis et de RTE sur les bénéfices économiques attendus des smart grids à l’horizon 2030. Où nous observerons la ventilation exacte de 400 millions d’euros de bénéfices annuels attendus.

Dans le premier volet de notre analyse de la Valorisation socio-économique des réseaux électriques intelligents, étude publiée en juillet 2017 par l’ADEeF, de l’ADEME, d’Enedis et de RTE, nous avons vu que les bénéfices de la mise en place d’un réseau intelligent en France se chiffreraient à l’horizon 2030 à 400 millions d’euros par an.

Par bénéfices, l’étude entend la différence entre les coûts d’installation et de maintenance des solutions smart grids et les économies qu’elles proposent. L’étude détaille la ventilation de ces bénéfices dans son analyse du périmètre de l’ « Equilibre offre-demande et réseau public de transport ».

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Ce périmètre se divise en trois grandes parties, « écrêtement de production éolienne », « effacement/modulation de consommation » et « stockage ». Les bénéfices les plus importants sont, logiquement, attendus dans les deux dernières.

Ecrêtement de la production des énergies renouvelables : 34 millions d’euros de bénéfice par an

Les installation éolienne et photovoltaïque sont intermittente et d’une puissance variable : il peut arriver que la puissance produite dépasse les besoins de consommati­on ; même avec des solutions de stockage, cette puissance peut ne pas être absorbée par le réseau. Il en résulte des pertes et des contraintes sur le réseau de transport et de distribution, en situation de surcharge.

Un pilotage intelligent permet de moduler à la baisse (écrêtement) la puissance active de ces énergies renouvelables quand le réseau ne peut pas absorber cette production ; un smart grid peut effectuer cet écrêtement en temps réel. Pour un coût de 8 millions d’euros annuel, une solution smart grid permet des économies de 31 millions pour les congestions du réseau de transport évitées et de 11 millions d’euros pour l’équilibrage à court terme de la distribution. Bénéfice total : 34 millions d’euros.

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Augmenter la flexibilité pour faire des économies d’énergie

Mais les économies les plus importantes sont attendues par une augmentation de la flexibilité du réseau public de distribution. Ce que l’étude nomme « effacement / modulation de consommation » correspond, du coté des consommateur (particuliers, professionnels ou publics), à la possibilité de ne pas consommer de l’énergie ou la consommer plus tard en fonction des capacité du réseau en temps réel – par la gestion active de la demande.

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Un réseau intelligent offre cette possibilité de proposer aux consommateur d’adapter temporairement leur consommation d’électricité aux besoins ponctuels du système électrique. Cette adaptation peut venir d’une incitation tarifaire directe – on propose au consommateur de décaler son utilisation d’énergie pour l’obtenir à un meilleur marché – ou être pilotée par un opérateur indépendant qui valorise cette flexibilité en l’offrant au système électrique, par l’intermédiaire des marchés de l’électricité.

Gestion active de la demande pour les particuliers…

Cette gestion active de la demande permet de l’adapter à l’offre, et d’éviter à la fois que de l’électricité disponible ne soit pas utilisée parce qu’aucun consommateur n’en a besoin sur le moment et, à l’inverse, que le réseau sature de demandes trop importantes et soit obligé de puiser dans des réserves de production. Elle permet également de mieux gérer les pannes en temps réel : en cas de soucis ponctuel d’approvisionnement, la possibilité de décaler certaines consommations d’énergie peut éviter d’avoir recours à de coûteuses ponctions sur des réserves de production.

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Au niveau résidentiel, trois aspects sont mis en avant par l’étude, le chauffage, la production d’eau chaude sanitaire et la recharge de véhicules électriques. La mise en place de compteurs intelligents permettra de les piloter pour des coûts limités. Une gestion active de l’offre pourrait consister à proposer à un particulier de décaler le moment où il déclenche son chauffage ou le moment où il le coupe, par une incitation tarifaire, afin de décongestionner le réseau.

Plus pertinent encore, il est possible d’adapter la production de l’eau chaude sanitaire (remplissage d’un ballon d’eau chaude) ou la recharge d’un véhicule électrique particulier aux moments où le réseau produit de l’électricité en surplus – là encore, par une incitation tarifaire. Le système peut même être automatisé : un particulier peut indiquer qu’il souhaite que son ballon d’eau chaude soit plein à 7 heures du matin, et le smart grid détermine s’il doit être rempli à 23h, 2h du matin ou 5h du matin – en fonction par exemple des vents si une éolienne est à proximité de ce domicile.

et les industriels et le tertiaire, pour des bénéfices de 258 millions d’euros par an

Au niveau industriel et tertiaire, ces principes peuvent être mis en œuvre avec une rentabilité encore plus importante. En effet, si l’on propose à une usine de décaler une opération gourmande en énergie de quelques heures pour obtenir une ristourne conséquente sur sa facture, elle sera intéressée par l’aubaine. Certains procédés peuvent même être automatisés, et des process industriels ou tertiaires lancés uniquement quand l’électricité est la plus abondante sur le réseau : par exemple attendre midi plutôt que neuf heures du matin parce qu’ensoleillement sera plus fort pour produire de l’électricité photovoltaïque.

Ces outils de flexibilité seront les plus complexes à mettre en place et ceux qui mettront le plus de temps à être rentabilisés. Dans le détail, les bénéfices escomptés se chiffrent à 57 millions millions d’euros par an pour le secteur résidentiel piloté par compteurs communicants, à 25 millions par an pour le résidentiel piloté par « boitiers » et, surtout, à 176 millions par an pour l’industriel et le « gros » tertiaire. Soit 258 millions de bénéfices pour ce poste « effacement/modulation de consommation », poste clé des économies offertes par un smart grid.

Stockage par batterie et nouvelles STEP : 182 millions d’euros par an de bénéfices

Enfin, des solutions de stockage plus complètes et plus larges pourront être mises en place avec l’aide d’un smart grid à l’échelle nationale. Les avantages seront globalement les mêmes que pour la gestion de la demande, puisque le stockage permet de décaler production et consommation de l’énergie, notamment pour les énergies renouvelables, par nature intermittentes : une solution de stockage associée à un smart grid permet de bénéficier de l’énergie produite par une éolienne quand le vent est nul ou d’un panneau photovoltaïque quand il fait nuit.

Plus globalement les solutions de stockage offrent de la flexibilité au réseau, peuvent permettre d’assurer l’approvisionnement en cas de panne et, à l’inverse, soutirer de l’énergie quand la production est trop importante. Elles permettent donc d’éviter les congestions du réseau et assurer une sécurité d’approvisionnement plus importante. En cela elles sont source d’économies importantes et permettent même d’éviter le recours à de nouvelles sources de production.

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Deux méthodes de stockage à la maturité suffisante ont été envisagées dans l’étude : les nouveaux espaces de stockage permis par un smart grid au niveau des batteries Lithium-Ion offriront des bénéfices de 108 millions d’euros par an, ceux permis par les nouvelles STEP (Stations de Transfert d’Energie par Pompage) de 74 millions d’euros par an.

Au total, déduit les effets de concurrence, un gain annuel de 400 millions d’euros

Au total, les bénéfices sont estimés à 474 millions d’euros, dont il faut déduire 73 millions d’euros pour prendre en compte les effets de la concurrence entre solutions smart grids : en effet, une solution peut entrer en concurrence avec une autre, et faire un doublon qui limite les bénéfices des deux options.

Le gain total pour la collectivité estimé s’élève donc bien à 400 millions d’euros par an. L’étude précise clairement que ces gains sont envisagés pour l’ensemble du pays, conçu comme une communauté, et non à la simple échelle des gestionnaires, industriels ou particuliers qui profiteront de ces solutions.

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