1.5 CHAPITRE I.master (1)

Chapitre I Réseaux intelligent (Smart grid)
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I.1. Introduction
Les réseaux électriques intelligents utilisent les ressources renouvelables et réduisent
le gaspillage
Les énergies renouvelables contribuent à réduire les émissions de gaz à effet de serre.
Toutefois, s’il est possible de produire et de distribuer l’énergie hydraulique et la bioénergie à
tout moment, l’éolien et le solaire sont des ressources intermittentes, et donc imprévisibles.
Un nouveau rapport, intitulé «Boostingenergyefficiencythrough Smart Grids» (Les réseaux
électriques intelligents au service de l’efficacité énergétique), présente la façon dont les
technologies de l’information et de la communication (TIC) permettent d’atténuer les effets
des changements climatiques par la mise en place d’un système d’alimentation énergétique
plus efficace et sur lequel on dispose d’un meilleur contrôle. Ce rapport, commandé par l’UIT
dans le cadre de «l’Année internationale de l’énergie durable pour tous», s’inscrit dans le
cadre des activités du Secteur de la normalisation des télécommunications (UIT–T) sur les
TIC et les changements climatiques.
I.2.Qu’est-ce qu’un réseau électrique intelligent?
Les réseaux électriques intelligents sont des réseaux de distribution d’électricité qui,
au moyen des TIC, collectent des informations provenant des consommateurs et des
producteurs et ajustent leur fonctionnement en conséquence, le tout de manière automatique.
Les réseaux intelligents sont ainsi capables d’intégrer l’énergie provenant de sources
renouvelables intermittentes et imprévisibles, et de distribuer l’électricité de manière
optimale. Ils fournissent de l’électricité avec une meilleure rentabilité et moins d’émissions de
gaz à effet de serre. Ils représentent une occasion exceptionnelle de réaliser l’électrification de
pays en développement où l’accès à l’électricité demeure très limité. [1]
En soi, les dispositifs TIC existants ont déjà une empreinte carbone considérable,
surtout dans le secteur domestique et cette réalité devrait s’accentuer au cours des prochaines
années. En effet, le déploiement de capteurs, d’équipements de réseau et de dispositifs de
calcul et de rendu va entraîner une augmentation de la demande d’énergie. «Chercher à
réduire la consommation énergétique des dispositifs TIC est une activité méritoire. Toutefois,
les développeurs de réseaux électriques intelligents devraient éviter de déployer des

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équipements qui feraient eux-mêmes augmenté les émissions de gaz à effet de serre»,
explique Franco Davoli, co-auteur du rapport et professeur à l’université de Gênes (Italie).
Les réseaux intelligents peuvent être définis selon quatre caractéristiques :
 Flexibilité : ils permettent de gérer plus finement l’équilibre entre production et
consommation.
 Fiabilité : ils améliorent l’efficacité et la sécurité des réseaux.
 Accessibilité : ils favorisent l’intégration des sources d’énergies renouvelables sur
l’ensemble du réseau.
 Economie : ils apportent, grâce à une meilleure gestion du système, des économies
d’énergie et une diminution des coûts (à la production comme à la consommation).
Figure( I.1) power smart grid

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I.3. La mise en place de compteurs intelligents : premier pas vers la richesse des
Smart Grids.
Les traditionnels compteurs d’électricité électromécaniques, les encombrants
compteurs de gaz, symboles des réseaux depuis les années 1950, sont en voie de disparition.
Ils laissent progressivement place à de nouvelles générations de compteurs intelligents, en
Europe et dans le monde. Pierre angulaire de cette révolution technologique, les capacités de
communications bidirectionnelles permettent de dématérialiser remontées d’informations et
interventions sur le compteur.
I.3.1 Un réseau de communication reliant les Utilities et leurs clients.
Les investissements sont à la hauteur de l’ampleur des travaux : les premiers
déploiements en Europe démontrent que les business modelés s’équilibrent tout juste en
prenant en compte les coûts de gestion sur les réseaux, posant un véritable défi aux
régulateurs pour optimiser les intérêts économiques des différents opérateurs de la chaîne de
valeur (producteurs, opérateurs du système électrique/gazier, distributeurs, fournisseurs,
clients).
Chaque pays trouvera sa justification économique, selon sa situation et le besoin de
modernisation de ses réseaux. Chine et Etats-Unis investissent massivement pour prendre le
leadership industriel sur ces solutions et améliorer leurs efficacités énergétiques. Quelle sera
la position de l’Europe, au-delà des expérimentations qui fleurissent ici ou là ?
La mise en place de tels réseaux ouvre en effet la porte à de nombreuses applications,
pour le distributeur, premier concerné, et bien au-delà : maîtrise des actifs, richesse marketing,
interface et offre de services clients, analyse des usages, demande réponse, intégration des
EnR,……..etc.
La gestion des données des clients et leur exploitation font l’objet de toutes les
convoitises de la part des géants de l’informatique, qui en répliquant le succès déjà opéré sur
la valorisation des données informatiques, pourraient bousculer les Utilities sur leur terrain de
jeu, comme ils l’ont fait avec les opérateurs télécoms.

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I.4. Smart Grid : réinventer l’électricité ?
Le Smart Grid est une étape supplémentaire dans l’intégration des réseaux électriques
et des technologies de l’information. Quand le Smart Metering vise techniquement à relier les
compteurs et les Utilities, le Smart Grid va plus loin en intégrant dans cette boucle numérique
l’ensemble des éléments qui constitue les réseaux et les actifs clients qui sont connectés. Si le
champ des intérêts du Smart Metering est déjà large.
Schématiquement, deux activités sont essentielles pour développer les Smart Grids :
La première consiste à équiper progressivement les réseaux avec des matériels
communicants et pilotables.
La deuxième à concevoir parallèlement un écosystème applicatif permettant de créer la
valeur en interagissant avec tout ou une partie du matériel connecté.
I.4.1. Les enjeux stratégiques
Les fabricants de matériel de réseau devront ainsi passer par une intégration complète
de leurs lignes de produits jusqu’à présent largement indépendantes les unes des autres, et
entrer dans le monde des offres de services et des logiciels.
La montée en puissance des calculateurs face à la mécanique, pour les Utilities, le
principal défi à court terme est de comprendre la valeur ajoutée de tels systèmes pour leurs
cas propres, puis d’orienter leurs choix et de définir l’ambition associée. Face à des évolutions
qui concernent leur cœur de métier mais font appel à des savoir-faire issus d’autres industries,
faire le bon choix en matière d’acquisition de compétences, de partenariats ou
d’externalisation est structurant pour l’avenir à long terme de ces entreprises.
I.5.Principes de fonctionnement d’un système de Smart Grid
I.5.1 Fonctionnement technique ou scientifique
Au sens large, un réseau intelligent associe l’infrastructure électrique aux technologies
numériques qui analysent et transmettent l’information reçue. Ces technologies sont utilisées
à tous les niveaux du réseau : production, transport, distribution et consommation.
 Un contrôle de l’écoulement de puissance en temps réel : des capteurs installés sur
l’ensemble du réseau indiquent instantanément l’écoulement de puissance et les niveaux de
consommation. Les opérateurs du réseau peuvent alors réorienter l’écoulement énergétique en

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fonction de la demande et envoyer des signaux de prix aux particuliers pour adapter leur
consommation (volontairement ou automatiquement).
 L’interopérabilité des réseaux : l’ensemble du réseau électrique comprend le réseau de
transport et le réseau de distribution. Le premier relie les sites de production d’électricité aux
zones de consommation : ce sont les grands axes qui quadrillent le territoire. Le réseau de
distribution s’apparente aux axes secondaires. Il achemine l’électricité jusqu’aux
consommateurs finaux. Par l’échange instantané d’informations, les smart grids favorise une
interopérabilité entre les gestionnaires du réseau de transport et ceux du réseau de distribution.
 L’intégration des énergies renouvelables au réseau : les réseaux intelligents reposent
sur un système d’information qui permet de prévoir à court et à long terme le niveau de
production et de consommation. Les énergies renouvelables qui fonctionnent souvent par
intermittence et de façon peu prévisible (ex : l’éolien) peuvent ainsi être mieux gérées.
 Une gestion plus responsable des consommations individuelle : les compteurs
communicants (ou compteurs évolués, "Linky") sont les premières versions d’application du
réseau intelligent. Installés chez les consommateurs, ils fournissent des informations sur les
prix, les heures de pointe de consommation, la qualité et le niveau de consommation
d’électricité du foyer. Les consommateurs peuvent alors réguler eux-mêmes leur
consommation au cours de la journée. De leur côté, les opérateurs du réseau peuvent détecter
plus vite les pannes.
Figure (I.2) Principes de fonctionnement d’un système de Smart Grid