Le numérique au service de la transition énergétique

Le numérique per­met une ges­tion très opti­misée de la tran­si­tion énergé­tique, tant au niveau local où cha­cun peut pro­duire son élec­tric­ité, la stock­er ou la reven­dre selon des logiques définies, qu’au niveau glob­al où le com­porte­ment des réseaux élec­triques va être suivi dynamiquement. 

En réponse aux enjeux envi­ron­nemen­taux, la crois­sance de la pro­duc­tion d’électricité renou­ve­lable s’accélère. Le développe­ment à grande échelle du stock­age décen­tral­isé d’électricité n’est qu’une affaire de temps. 

Le sys­tème élec­trique est au début d’une pro­fonde révo­lu­tion des usages et des comportements. 

« Plus de changements au cours des cinq prochaines années qu’au cours des cinquante dernières »

Ces avancées tech­nologiques font écho aux attentes de con­som­ma­teurs deman­deurs d’une prox­im­ité et d’une autonomie accrues. Elles appor­tent aux ter­ri­toires des solu­tions à leur échelle pour définir leur pro­pre poli­tique énergétique. 

Elles ouvrent des oppor­tu­nités pour de nou­veaux entrants, start-ups ou acteurs du secteur de l’Internet en tête. Autour de mod­èles économiques rad­i­cale­ment dif­férents, ces nou­veaux entrants promet­tent une nou­velle approche de l’électricité tirée de l’exploitation des mil­liards de don­nées désor­mais accessibles. 

Ces change­ments touchent l’ensemble des pays européens. L’heure est au ques­tion­nement des mod­èles et des respon­s­abil­ités des ges­tion­naires de réseau de trans­port d’électricité.

Dans ce con­texte, le numérique se met au ser­vice de la tran­si­tion énergé­tique en tirant par­ti de la baisse con­tin­ue des coûts de la tech­nolo­gie, en par­ti­c­uli­er de l’informatique et des télé­com­mu­ni­ca­tions, qui font des don­nées des ressources abon­dantes et bon marché pour trans­former l’infrastructure physique de trans­port d’électricité en objet connecté.

L’intelligence et la créa­tiv­ité de la « mul­ti­tude » ren­dues disponibles par Inter­net stim­u­lent les inno­va­tions de ser­vice par la mise à dis­po­si­tion dans des for­mats ouverts et proches du temps réel des don­nées du sys­tème électrique. 

L’INFRASTRUCTURE DE TRANSPORT D’ÉLECTRICITÉ DEVIENT UN OBJET CONNECTÉ

Le sys­tème élec­trique repose sur trois activ­ités cœur de méti­er dont les déci­sions relèvent d’échelles tem­porelles bien différentes : 

La mise en place de matériels numériques va per­me­t­tre de mieux cibler les actions de main­te­nance préven­tive et de pro­gram­mer les travaux en min­imisant l’impact pour les clients. © DIDIER MARC / RTE / 2010

• d’abord, l’exploitation du réseau, qui con­siste à gér­er les tran­sits de puis­sance sur le réseau en évi­tant les con­ges­tions, et à assur­er l’équilibre pro­duc­tion- con­som­ma­tion à tout instant, de manière sûre et avec une qual­ité suff­isante de façon à éviter toute rup­ture de four­ni­ture, cou­vre une gamme d’échelle de temps com­prise entre la mil­lisec­onde et deux jours ; 
• ensuite, la main­te­nance et la ges­tion des act­ifs du réseau élec­trique, qui con­sis­tent à assur­er la sécu­rité des per­son­nes, main­tenir la sûreté de fonc­tion­nement du réseau élec­trique, lim­iter le nom­bre des inci­dents et éviter les grands inci­dents, cou­vrent une gamme d’échelle de temps com­prise entre la semaine et cinq ans ; 
• enfin, le développe­ment à long terme, qui cherche à adapter la capac­ité du réseau exis­tant pour répon­dre à la fois au développe­ment de nou­veaux moyens de pro­duc­tion (notam­ment les éner­gies renou­ve­lables) et à l’évolution de la demande, tout en ten­ant compte de l’impact envi­ron­nemen­tal et socio-économique de ces ouvrages, s’inscrit dans des hori­zons de temps com­pris entre cinq et plus de trente ans. 

La dif­fu­sion mas­sive d’ « intel­li­gence numérique » dans le réseau de trans­port par une hybri­da­tion de tech­nolo­gies (cap­teurs et senseurs, Inter­net des objets, pro­duc­tion d’images et de sim­u­la­tions, mécanique-robo­t­ique, géolo­cal­i­sa­tion…) va per­me­t­tre de redéfinir la manière de con­stru­ire des com­pro­mis entre ces trois activ­ités et de dévelop­per une ges­tion plus dynamique des infrastructures. 

UNE RÉVOLUTION NUMÉRIQUE

La mise en place de matériels numériques va révo­lu­tion­ner la com­préhen­sion du com­porte­ment des réseaux, et en con­séquence leur main­te­nance et leur développement. 

« Le numérique va révolutionner la compréhension du comportement des réseaux »

Il devien­dra pos­si­ble de mieux cibler les actions de main­te­nance préven­tive et de pro­gram­mer les travaux en min­imisant l’impact pour les clients, de mieux définir les besoins de renou­velle­ment et de développement. 

Cette maîtrise fine est un levi­er majeur d’optimisation de la ges­tion des act­ifs indus­triels et de leurs capac­ités au regard des nou­veaux besoins liés à la tran­si­tion énergétique. 

Le développe­ment d’une infra­struc­ture infor­ma­tion­nelle va en out­re ren­dre pos­si­ble la col­lecte et le traite­ment à grande échelle d’informations en temps réel sur les ouvrages du réseau, ren­dant pos­si­ble de nou­velles syn­er­gies entre exploita­tion et maintenance. 

Le réseau de trans­port est d’ores et déjà piloté par un réseau de télé­com­mu­ni­ca­tions forte­ment con­nec­té : son bon fonc­tion­nement néces­site en effet de sur­veiller en per­ma­nence les com­posants du réseau élec­trique au tra­vers d’un sys­tème de con­duite et de sur­veil­lance et d’un sys­tème de protections. 

ASSURER L’ÉQUILIBRE OFFRE-DEMANDE

Pour être en mesure d’assurer l’équilibre offre-demande en puis­sance et l’équilibre des flux sur le réseau au niveau européen, une coor­di­na­tion avec les acteurs qui pro­duisent, échangent et con­som­ment de l’électricité est indispensable. 

Cette coor­di­na­tion s’appuie sur dif­férents mécan­ismes de marché, c’est-à-dire sur des échanges décen­tral­isés entre par­tic­i­pants à une plate­forme per­me­t­tant d’établir un prix d’équilibre.

Dans ce cadre, RTE est en charge depuis sa créa­tion de la ges­tion du risque de déséquili­bre physique entre les injec­tions et les souti­rages d’électricité de ses clients, indépen­dam­ment des trans­ac­tions com­mer­ciales prévues entre eux, jouant ain­si un rôle de cham­bre de com­pen­sa­tion physique. 

Au cours des quinze dernières années, plusieurs mécan­ismes de marché ont été conçus : 

• un marché des capac­ités d’interconnexion aux fron­tières, dont la ges­tion est organ­isée par un cou­plage des marchés de l’énergie et une allo­ca­tion dynamique des capac­ités con­fiées à dif­férents acteurs selon la fron­tière (la bourse alle­mande de l’électricité, JAO, Uni­corn ou Red Eléctrica) ; 
• un mécan­isme de capac­ités qui vise à garan­tir la disponi­bil­ité en puis­sance par les four­nisseurs lors des péri­odes de pointe de con­som­ma­tion du sys­tème élec­trique opéré par Epex Spot ; 
• un marché de l’énergie dont l’accès a été éten­du depuis qua­tre ans aux offres d’effacements de con­som­ma­tion et géré par Epex Spot ; 
• et enfin, un mécan­isme d’ajustement sur lequel RTE active, en sit­u­a­tion d’acheteur unique et selon des critères de préséance tech­ni­co-économique, les réserves néces­saires au main­tien de l’équilibre du sys­tème à des hori­zons proches du temps réel. 

LE « SMART GRID » POUR UNE MEILLEURE CONDUITE DU RÉSEAU

Grâce à la mutu­al­i­sa­tion des pro­grès tech­nologiques et les pre­miers retours des expéri­men­ta­tions smart grid, il est prob­a­ble que la con­duite d’un sys­tème élec­trique dans un avenir plus ou moins proche com­bin­era l’utilisation de mul­ti­ples facteurs : 

L’application Eco2mix per­met de dis­pos­er d’une infor­ma­tion proche du temps réel sur l’équilibre offre-demande.

• des parades topologiques sur le réseau de trans­port seront per­mis­es par les investisse­ments réal­isés dans des archi­tec­tures de postes et des matériels avancés ; 
• l’optimisation de la disponi­bil­ité du réseau au moment et dans les zones où elles sont néces­saires, sera pos­si­ble grâce à une inté­gra­tion « aug­men­tée » par les out­ils numériques entre les activ­ités d’exploitation et de maintenance ; 
• des ressources de stock­age pilotées comme des « lignes virtuelles » absorberont les pics de pro­duc­tion renou­ve­lable ou de con­som­ma­tion, tout cela mutu­al­isé par le truche­ment de plates-formes européennes. 

La tran­si­tion énergé­tique accroît égale­ment con­sid­érable­ment la quan­tité de don­nées util­isées pour le pilotage du sys­tème élec­trique (éner­gies renou­ve­lables, efface­ments, ges­tion dynamique des infra­struc­tures physiques…). 

Un autre enjeu con­cerne l’accès aux don­nées néces­saires pour con­tin­uer à rem­plir les mis­sions liées à l’équilibre du sys­tème élec­trique et leur traite­ment par de nou­velles méth­odes, comme l’analyse de mod­èles topologiques de données. 

LES DONNÉES DU SYSTÈME ÉLECTRIQUE SONT DISPONIBLES EN TEMPS RÉEL

Un nom­bre impor­tant de don­nées sont d’ores et déjà mis­es libre­ment à dis­po­si­tion sur Inter­net, au tra­vers du por­tail Web de RTE ou au tra­vers d’applications comme Eco2mix pour dis­pos­er d’une infor­ma­tion proche du temps réel sur l’équilibre offre-demande ou Ecow­att pour dis­pos­er d’une infor­ma­tion citoyenne visant à mod­ér­er sa con­som­ma­tion d’électricité lors d’épisodes de ten­sions sur le réseau. 

« L’accès aux données est un nouvel enjeu. »

Pour pro­mou­voir ces dif­férents usages et per­me­t­tre la val­ori­sa­tion d’un nom­bre tou­jours plus impor­tant de flux de don­nées, RTE promeut l’accès aux don­nées publiques et privées du sys­tème élec­trique au for­mat API. 

Le site Open Data RTE pro­pose 33 jeux de don­nées publiques qui repren­nent les don­nées et les chapitres du bilan élec­trique, des aperçus men­su­els et du bilan prévisionnel. 

Le por­tail de RTE France 

Ce por­tail se com­pose de quinze Open API (don­nées acces­si­bles à tous les util­isa­teurs enreg­istrés) et de trois API Parte­naires (don­nées acces­si­bles aux seuls clients de RTE car val­orisant leurs don­nées privées). 

Les don­nées pro­posées ont été appelées 3 mil­lions de fois depuis l’ouverture du ser­vice mi-2016 (soit plus de 13 000 appels par jour), avec un taux de fia­bil­ité de réponse supérieur à 99 % et un temps de réponse moyen inférieur à 3 secondes.

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