Les Smart Grids pour un monde meilleur ?

octobre 8, 2012

Lors d’une conférence organisée par INSEAD Alumni France intitulée ‘How to make the world a better place ?’, Clara Gaymard, président de GE France, a évoqué les smart girds. Elle a cité en particulier la ‘stratégie d’éffacement’ comme une des technologies qui permettra d’améliorer les conditions de vie et l’impact environemental des hommes et des femmes de demain. Elle a proposé une perspective pleine d’espoir en expliquant que la majorité de ces technologies n’en sont qu’a leur balutiements aujourd’hui et que l’amélioration de leur performances promet un bel avenir.

Une autre vision de ‘make the world a better place’ est celle de Shai Agassi. Cet entrepreneur charismatique avait même baptisé son entreprise fondée en 2005 ‘Better Place’. Son ambition était de révolutionner le monde de l’automobile en permettant à un conducteur de voiture électrique une utilsation aussi simple de son véhicule qu’un conducteur de voiture therminque. Un des axes les plus ambitieux de son projet est le développement et l’installation de stations service pour véhicules électriques permettant un remplacement rapide d’une batterie vide par une batterie pleine. Comme l’on remplacerai les piles d’une lampe électrique. Un tel réseau de stations est déja prêt en Israel et permet de traverser le pays dans sa longueur sans l’anxiété de l’autonomie. Cette approche est directement liée aux smart grids puisque les batteries déchargées sont toutes rechargées sur place. Trouver une solution pour recharger des dizaines de batteries sur une station loin des villes et des centres de production est un casse-tête difficile pour n’importe quel spécialiste du réseau électrique. Et pourtant le service doit être aussi simple dans cette station que dans celle qui est au pied d’une centrale nucléaire.

Etait-ce une vision trop avant-gardiste, utopique ou mal adaptée à la réalité du marché ? Toujours est-il que Better Place peine a généré des revenus et à tenir ses investisseurs en haleine. Au point que Shai Agassi a du déminsionner de son poste de CEO pour faire place à Evan Thomley, alors CEO de Better Place Australia (plus d’information dans cet article du WSJ).

Cette nouvelle soulève des questions sur la place que devra trouver le véhicule electrique dans notre monde à venir. Est-ce vraiment la solution de transport du futur comme nous le promettent certains constructeurs ? Comment les réseaux electriques devront s’y adapter, en particulier grâce aux smart grids ? Est-ce vraiment une meilleure solution écologique s’il faut produire beaucoup plus d’électricité ? Les investissements majeurs pour adapter le réseau doivent ils être prioritaire vis à vis de d’autres investissements technologiques ?

En définitive, les smart grids ont leur rôle à jouer pour répondre à l’ambition ‘how to make the world a better place’. Mais chaque individu et chaque communauté devra d’abord adapter ses habitudes de vie puis trouver le meilleur axe d’application de cette technologie.

les compteurs intelligents, une cible potentielle pour la cybercriminalité.

novembre 16, 2010

Dans un article précédent, nous avions abordé le risque pour la vie privée que représenteraient les compteurs intelligents. Plus récemment, l’apparition du virus Stuxnet qui a attaqué les systèmes de contrôle industriels en particulier en Iran attire l’attention sur una autre risque inhérents aux compteurs intelligents: la cyberciminalité. En effet, un terroriste ou autre agent malveillant pourrait privé d’électricité une grande partie d’un pays s’il parvenait à contrôlerou  perturber les systèmes informatiques des compteurs intelligents. Ce scenario catastophe n’est pas de la pure science fiction, il a été présenté par un gourou de la sécurité informatique : Ross Andeson, professeur à Cambridge. Pour en savoir plus, cet article très complet des echos.fr est à lire.

Si c’était plus smart sans la ‘grid’ ?

novembre 16, 2010

En paralèlle du boum des smart grids, une tendance a éclos aux Etas-Unis: le ‘off-grid’. Poussant à son extrême le bien-fondé des bénéfices des smartgrids (réduction de production d’électricité), cette jeune communauté considère que les consommateurs ne devraient consommer que l’énergie qu’ils peuvent produire. Ainsi des dizaines de milliers d’américains ont équipé leur maison de pompes à chaleur, d’éoliennes, de panneaux solaires et autres pour vivre déconnectés des réseaux (électrique mais aussi gaz et eau pour certains). Au dela de l’approche écologique, c’est un désir de liberté qui les a poussé à devenir autonome et donc indépendant des distributeurs et des pannes. C’est d’ailleurs cette tendance libertaire qui gêne un peu les écologistes américains qui essaient de confiner ce mouvement à une tendance protestaire d’une bande d’originaux plutôt que de l’envisager comme une solution pérenne aux problèmes énergétiques et écologiques. Pourtant, ceux qui vivent déconnectés ne sont pas seulement des neo-babacools. Même si certaines communautés comme les Amish sont très enclines à adopter ce mode de vie, des gens comme vous et moi: des célibataires, des familles, des ingénieurs, des ensaignants, des écrivains, ect… ont choisi ce mode de vie original. Nick Rosen est le leader le plus visible de ce mouvement et anime le site off-grid.net. Pour en savoir plus, vous pouvez lire son interview sur le site de courrier international.

Suivre la pointe en temps réel.

juillet 9, 2010

Comme evoqué précedemment (voir l’article), l’enjeu majeur des smart grids est de proposer des solutions pour ‘effacer la pointe’. C’est à dire éviter les pics de consommation. Pour mieux suivre cette pointe et son impact CO2, RTE met à disposition sur son site web depuis aujourd’hui un suivi précis de consommation globale française en temps réel. Sont aussi disponibles les courbes du suivi des sources de générations d’électricité et l’impact CO2. Ces informations donnent une idée chiffrée de l’enjeu de cette pointe : Par exemple, hier les sources ‘fioul et moyens de pointe’ (des sources d’électricité très polluantes en CO2) représentent une production de 1000 MW au moment de la pointe (c’est encore pire en hiver où le chauffage électrique tourne à plein régime). A titre de comparaison, l’éolien sur l’ensemble du territoire a produit 600 MW au maximum de ses capacités dans la même journée.

Malgré les espoirs de RTE, ce type d’information est peu susceptible d’encourager des comportements économiques en énergie de la part de chacun d’entre nous au moment du pic. Il faudra attendre le déploiement des compteurs intelligents (linky ou autre), un suivi personalisé de la consommation en temps réel et surtout un ajustement du prix en temps réle pour stimuler les consommateurs (par exemple Madame Michu pour les lecteurs assidus) dans leur démarche d’économie d’énergie et de gestion de la pointe.

Linky, pilote des smart grids en France: quel business model ?

juin 25, 2010

En France, tous les chemins smart grids mènent à Linky. Ce projet majeur lancé il y a quelques mois par ERdF (filiale d’EDF) représente l’investissement structurant de la construction du réseau intelligent français (voir le précédent article sur Linky). On a beaucoup parlé de ce système de comptage intelligent dans une conférence organisée par Enerpresse sur les smart grids en France. Plusieurs acteurs de l’industrie (la CRE, ERdF, Logica et IBM)  ont donné des éléments concrets sur l’état des lieux actuel et sur les questions encore en suspens, en particulier au sujet du ‘business model’.

Ce qu’en pense le régulateur

Tout d’abord, il est important d’inscrire la démarche Linky dans le cadre réglementaire. La CRE (Commission de Régulation de l’Energie), représentée par Monsieur E. Rodriguez à la conférence, a joué un rôle primordial pour initier le projet. (Rappelons que même si la fourniture d’électricité est dérégulée, la distribution d’énergie – métier d’ERdF – est encore régulée). En premier lieu, la CRE a publié une étude technico-économique sur le comptage intelligent avec l’aide de Cap Gemini en 2007.  Cette première initiative, a permis de valider le modèle de ‘smart metering’ pour la France et d’explorer les solutions techniques les plus adaptées. Ainsi la CRE a donné le ton pour le projet Linky fixant des objectifs clairs:

  1. Proposer aux clients finaux une meilleure communication sur leurs consommations.
  2. Améliorer les conditions de fonctionnement du marché.
  3. Maîtriser les coûts.
    Ces deux derniers points devant permettre des offres beaucoup plus ciblée pour les fournisseurs d’électricité (prix soirée, prix week-end,….)

Dans un second temps, des objectifs complémentaires ont été établis:

  1. Contribuer à la réduction de l’empreinte carbone.
    Ce sujet, mis au goût du jour par le Grenelle de l’environnement et suivi par l’ADEME (voir l’article dédié), a été souvent évoqué dans ce blog mais n’est pas prioritaire pour la CRE.
  2. Conserver une interopérabilité du système.
    Ce point est particulièrement important pour permettre aux fournisseurs d’électricité de proposer des offres et des systèmes complémentaires (appeler ‘energy box’) pour la gestion de la consommation. En effet, ERdF ne doit pas intervenir dans de domaine ‘aval compteur’ pour respecter son rôle de distributeur.

A partir de ce ‘cahier des charges’, le projet Linky est lancé en 2008. En 2009 et 2010 250 000 à 300 000 compteurs sont en cours d’installation pour expérimenter ce nouveau système de comptage.

‘Combien ça coûte?’ et ‘Qui va payer?’

Pour répondre à la première question, les acteurs s’accordaient sur la fourchette très large de 4 à 8 milliards d’euros pour le déploiement complet de Linky. Aujourd’hui, 45 000 compteurs intelligents sont installés autour de Lyon et de Tours, sur les 300 000 que compte le périmètre du pilote.  La cible finale à 2020 est d’environ 35 millions de compteurs si l’expérimentation en cours est concluante (résultat attendu début 2011). La fin de ce pilote permettra de valider un coût global plus précis.
En effet, si une partie des coûts est bien maitrisée (coût du compteur, de l’infrastructure amont et du SI), une grande inconnue demeure sur le coût moyen d’installation de ces nouveaux compteurs.  Il est difficile de savoir combien de temps un électricien prendra pour trouver un rendez vous avec Madame Michu,  dépoussiérer son vieux compteur, le démonter, en poser un neuf  et s’assurer qu’il fonctionne.

A titre de ‘benchmark’, l’étude technico-économique de la CRE évoquée précédemment proposait un modèle d’évaluation des coûts des  projets ‘smart metering’ (basé sur les coûts connus des déploiements existants). L’application de cette formule magique donne une estimation de coût d’environ 7 milliard d’euros pour Linky, soit  plutôt dans le haut de la fourchette.

Pour répondre à la seconde question, deux payeurs potentiels ont été identifiées : le contribuable ou le consommateur (bref, la même Madame Michu). Le modèle retenu fera plutôt payer le consommateur en impactant ce coût sur sa facture d’électricité via la nouvelle version de la TURPE (Tarif d’Utilisation du Réseau Public d’Electricité), soit le prix que payent les fournisseurs d’électricité pur utiliser le réseau RTE et ERdF. Mais ce surcout de 115 à 230 euros par compteur ne devrait pas être intégralement induit sur la facture et devrait être lissé sur 20 ans, la période d’amortissement de ce type d’infrastructure.

Qui va y gagner et combien ?

Si nous parlons de business model, c’est bien que des gains (à priori supérieurs aux coûts) sont attendus. Les deux gagnants seraient logiquement l’industriel et l’utilisateur final, soit ERdF et Madame Michu. Le gain pour cette dernière a déjà été évoqué: la réduction de sa facture énergétique. En effet, les experts et les retours d’expérience indiquent que les compteurs intelligents permettent de réduire les consommations de 8 à 15%. Cependant, la stimulation de la baisse de consommation et le montant du gain attendu pour le projet complet dépendent fortement du prix de l’électricité : Si l’électricité coûte cher, Madame Michu consommera moins avec un compteur qui la prévient de ses hausses de consommation et ERdF pourra valoriser un gain financier plus important pour la même quantité d’énergie économisée. Seulement l’énergie en France est très peu chère comparée aux autres pays de l’OCDE (la fameuse rente nucléaire…) et prédire les changements de prix pour les 20 années à venir est un exercice plus que délicat.

Au delà de cette équation pleine d’inconnue, ERdF, représenté à la conférence par son directeur adjoint Monsieur P. Mallet, propose d’autres sources de gain :

  • Linky améliorera la maintenance des équipements. Le compteur intelligent permettra d’alerter d’une panne basse tension mais aussi des pannes de chacun des éléments de la chaîne moyenne tension grâce à l’infrastructure de communication mise en place.
  • Des actions manuelles seront automatisées. La télé-relève est l’exemple le plus parlant mais on peut aussi évoquer la recherche de pannes sur le réseau moyenne tension (Linky permettra de donner avec précision les points non alimentés).
  • La connaissance précise des consommations par zone permettra de mieux cibler les investissements d’équipements et de nouvelles lignes, et ainsi éviter toute dépense inutile.

Enfin, au delà de ses considérations industrielles, Linky permettra aussi la réduction des « pertes non techniques ». Cette expression pudique représente les fraudes ou le vol d’électricité. Ces grivèleries seront beaucoup plus visibles avec le comptage intelligent et donc plus facilement éliminées. Monsieur Mallet n’a pas voulu en dire plus et n’a pas dévoilé de résultats anticipés sur l’expérimentation Linky. Cependant, il a glissé qu’il y avait des « éléments positifs » en l’état actuel du pilote.

So what ?

En définitive, Linky est déjà un gros projet industriel qui intéresse tous les acteurs de la filière électrique française. Cependant, seul le résultat de l’expérimentation en cours pourra valider la structure de coût et  les gains attendus, donc la solidité du business model. Courant  2011 nous serons donc si chacun des français sera équipé d’un joli compteur jaune qui lui permettra d’économiser plus d’énergie sans lui coûter trop cher ; ou si, au contraire, cette belle démarche industrielle sera remplacée par une autre approche moins coûteuse.

Les Smart Grids en Inde

juin 16, 2010

Le ministre de l’électricité indien Shri Sushilkumar Shinde a lancé le 26 mai dernier ‘the India Grid Forum’, la première initiative de ce type dans la filière électrique en Inde.  Dans son discours prononcé à l’occasion, il a dit que soudainement ‘Smart’ et ‘Intelligent’ deviennent des mots à la mode dans le jargon de la filière Electricité en Inde car ils permettront le déploiement et l’adoption de nouvelles technologies qui propulseront le secteur sur ‘un nouvel orbite’ en sautant des étapes. Il a aussi affirmé que la Smart Grid mettra la communication, les technologies de l’information et les technologies de l’électricité à l’unisson pour établir une nouvelle infrastructure. (Pour en savoir plus, l’article en anglais)

Economie et nouvelles tendances, deux articles à lire

mai 21, 2010

L’appétit des entreprises d’équipement électriques et de solutions informatiques s’aiguisent au sujet du marché des smart grids. Dans un article récent du nouvel observateur, Patrice Mancino présente les enjeux majeurs de cette industrie (un marché estimé à près de 200 milliards de dollars en 2015) en citant les acteurs principaux et en s’appuyant sur de nombreux chiffres. L’article reprend aussi l’idée que la révolution smart grid sera comparable à la révolution internet à quelques décennies d’écart. On peut cependant regretter que l’article se focalise principalement sur les enjeux en Amérique du Nord et parle peu de ce qui se passe ou va se passer sur le vieux continent.

Dans un autre registre, SmartGridNews, qui apparaît de plus en plus comme le media de référence sur les smart grids aux Etats-Unis, publie un article sur les tendances majeurs du domaine. Jesse Berst (cité par Greentech Media dans le liste des 100 personnes qui vont faire bouger les choses sur les smarts grids) analyse les articles les plus lus pour connaître les tendances fortes de l’industrie. On y retrouve des enjeux qui se présentent sous forme d’autant de questions dont les réponses seront à construire dans les années à venir:

  • Comment le client final fera évoluer ses comportements dans les modèles de smart grids ?
  • Comment gérer et utiliser les millions d’information d’un réseau électrique entièrement connecté ?
  • Quelles seront les technologies innovantes qui permettront de vraiment changer de business model ?
  • Qui seront les organismes ou les entreprises qui sortiront gagnant de la transformation smart grid ?
  • Comment améliorer l’efficacité de la grille elle-même plutôt que son utilisation ?
  • Comment faire collaborer les bâtiments intelligents et le réseau intelligent ?

Encore beaucoup d’analyse à faire et d’articles à écrire pour savoir comment ces tendances deviendront des solutions et des certitudes économiques.

‘L’éffacement de la pointe’, le vrai enjeu

mai 6, 2010

L’effacement de la pointe est une expression qui ne caractérise pas l’artisan limant un outil trop pointu mais les techniques des gestionnaires et fournisseurs d’électricité pour ‘effacer’ les pics de consommation. L’idée principale étant de trouver un moyen pour éteindre certains appareils électriques (concrètement  le chauffage électrique très présent en France ou la climatisation très présente en Californie) lorsque la demande générale est trop forte. Cette pointe de consommation est généralement constatée lors des hivers rigoureux vers 19h et le volume peut atteindre 1,5 fois la moyenne journalière (voir le schéma ci-dessous).

Ce sujet est plus qu’une tendance high tech puisque le gouvernement s’y intéresse de près. Début avril, un groupe de travail présidé par deux parlementaires UMP, Bruno Sido et Serge Poignant, a remis au ministre de l’Energie, Jean-Louis Borloo, un rapport sur la question de l’effacement du pic de consommation en France. D’ici à trois ans,  les fournisseurs d’électricité ne seront plus obligé de démontrer leur capacité de production pour répondre à la pointe de demande mais pourront alternativement effacer dynamiquement la pointe sans nuire au service perçu par le consommateur. Les ‘Néga-watts’ remplaceront les Mégawatts et lors des pics de consommation de plus en plus élevés,  EDF ne sera plus forcé de faire tourner ses centrales les plus polluantes.

L’effacement de la pointe est le vrai enjeu des smart grids car il pourra permettre de réduire les émissions de CO2 et autres polluants, mais aussi car il apportera une économie substantielle pour les fournisseurs d’électricité (moins d’investissements de production ou d’achat à la bourse de l’électricité) et pour les consommateurs (facture allégée). Cette performance ne sera possible que si le réseau électrique est suffisamment intelligent. En effet, il faudra compter sur plusieurs briques du ‘lego’ technologique des smart grids. La première brique étant le ‘smart metering’ qui permet d’avoir une vision fine des consommations et donc de voir arriver les pics. Ensuite, il est nécessaire d’installer un système centralisé d’analyse de la consommation et de décision de coupures éventuelles d’appareils électriques de tel ou tel quartiers. Enfin, il faudra concevoir un mécanisme de commande à distance du tableau électrique ou des appareils. Ce système complet pourra agir comme une centrale virtuelle générant des ‘Néga-watts’ pour répondre à la demande.

Dans l’immédiat, le réseau français est en train de s’équiper de la brique smart metering avec le compteur Linky (évoqué précédemment ici). Les autre briques sont encore à construire. Cependant, la société Voltadis est pionnière dans ce domaine et propose en Bretagne un système d »éffacement diffus’. Cette entreprise propose d’installer gratuitement chez les particuliers ou dans les bureaux un boitier appelé ‘BluePod’ qui apporte l’intelligence nécessaire à l’installation électrique pour couper votre chauffage ou votre ballon d’eau chaude au moment du pic. Le consommateur y trouve son compte avec une facture allégée et Voltadis donne une valeur monétaire au Megawatts economisés (les pré-cités Néga-Watts) grâce aux marchés ouverts de l’électricité.

Cette approche d’effacement est connue au Etats-Unis sous le nom de ‘demand response’ traduisible par répondre à la demande, un peu prosaïque et vague. C’est pourtant un domaine en pleine explosion qui fait l’objet de beaucoup d’innovationstechnologiques.Dans un article de SmartGridNews, Jesse Berst parle même déja de ‘Demand Response 2.0‘. Cette nouvelle version consiste non plus à éteindre les appareils lors des pointes, mais à ajuster dynamiquement la demande à la production. Par exemple en démarrant votre lave-vaisselle quand les éoliennes du champ d’à côté sont en action car le vent s’est levé. Il appelle cela le ‘load shifting’ et le ‘load shaping’ plutôt que le ‘load shedding’.

Cependant, il reste un obstacle de taille dans cette démarche: le mode de rémunération de l’électricité. En effet, pour que le consommateur (consom-acteur) accepte cette flexibilité dans sa manière de consommer il faudra l’encourager avec des mesure chiffrées. Cette méthode de rétribution ou de réduction de la facture est encore à inventer.

Google veut sa place dans les smart grids

avril 28, 2010

L’incontournable mastodonte de l’Internet débarque dans le monde des smart grids. Après le lancement de son prototype ‘Powermeter’ en octobre 2009, Google a participé à une initiative plus offensive en écrivant une lettre au président Obama, associant son nom à 46 signataires du monde de l’informatique et des équipements électriques.  Dans ce document, les industriels demandent au président de développer l’accès aux informations de consommation électrique  pour les foyers américains.  L’accès libre et en temps réel à ces informations sur les ordinateurs, et autres supports numériques, permettrait de « libérer les forces d’innovations dans les maisons et les entreprises ».  Les parties prenantes affirment que la connaissance fine des informations de consommation encouragerait les utilisateurs à consommer jusqu’à 15% d’électricité en moins. Cette baisse de la demande d’énergie (et donc des émission de CO2) permettrait une économie de 360$ par foyer .

Google Powermeter permet de suivre sa consommation électrique en temps réel sur internet. Ce service web gratuit, testé par les employés de Google depuis novembre 2009,  est une nouvelle corde à l’arc de la firme de Mountain View pour enrichir sa base d’abonnés et valoriser cette richesse aux publicitaires. Cependant le module web nécessite d’être connecté avec un compteur intelligent. Google dépend donc du déploiement de ces compteurs par les opérateurs d’électricité pour le developpement de ce nouveau produit. Les électriciens américains ne voient pas toujours l’initiative de Google d’un bon oeil, car les investissements importants dans les infrastructures intelligentes ne sont pas leur priorité.

En France, Powermeter devrait être associé au compteur linky d’ERDF (voir l’article sur linky) pour proposer une offre similaire entre 2012 et 2015 (en savoir plus sur le blog d’EDF). Les offres de ce type sont en plein développement. Une start-up française, GridPocket,  attaque le marché des services d’accès aux informations de consommation électriques en proposant une application sur les téléphones portables.

Stocker l’électricité pour aider les réseaux à être intelligents.

avril 16, 2010

Une des composantes techniques qui permet d’obtenir un réseau intelligent est d’y intégrer des capacités de stockage d’électricité. Plus facile à dire qu’a faire: autant il suffit de construire des cuves et des réservoirs pour stocker du pétrole et du gaz, autant les électrons ne se laissent pas facilement enfermés dans un ‘entrepôt’. Avant de creuser les différentes solutions techniques à ce problème, voyons les trois bonnes raisons pour lesquelles le stockage permet à nos réseaux d’être plus intelligents.

  1. Tout d’abord, comme nous l’avons dit un des buts des ‘smart grids’ est l’intégration facilitée des EnR en particulier de source éolienne et solaire. Le propre de ces énergies est la volatilité de leur production d’électricité, dépendante de la météo. Intégrer un stockage d’énergie avec ces EnR permettrait de faire tampon pour injecter dans le réseau de l’électricité de manière plus régulière.
  2. La seconde bonne raison d’intégrer des éléments de stockage dans les smart grids est ‘l’éffacement’ des pics de production, limitant ainsi la génération ‘violente’ d’énergie qui s’accompagne souvent d’émission ‘violente’ de polluants (CO2 ou autres). Les stocks d’électricité pourront être injectés dans le réseaux quand la demande est trop forte et se recharger dans les périodes creuses.
  3. Enfin, disposer de réserves d’électricité permet d’éviter des coupures de courant intempestives et les réseaux pourraient devenir ‘auto-cicatrisants’. Lorsqu’une panne est détectée assez vite par le réseau intelligent, celui inject de l’électricité stockée avant que la panne n’atteigne les consommateurs.

Pour répondre à ce besoin, les solutions techniques sont encore en cours d’exploration, avec différents niveaux de maturité. En voici un rapide aperçu en classant les technologies des plus matures aux plus innovantes. Nous espérons que ces sujets techniques ne feront pas trop peur aux moins scientifiques de nos lecteurs.

Stockage sous forme d’énergie  mécanique:

Faute de stocker l’électricité directement, une des idées est de stocker un élément physique et son énergie potentielle. En clair l’énergie électrique qui n’est pas envoyée dans le réseau dans les périodes creuses peut être utilisée pour actionner des pompes pour compresser du gaz ou remonter de l’eau. Dans le premier cas, le gaz mis sous pression est stocké dans un réservoir adapté (souvent souterrain), il est libéré pour actionner des turbines productrices quand la demande est très forte (technologie Compressed air energy storage ou CAES). Dans le second cas, c’est une centrale hydro-électrique qui fonctionne dans les deux sens: pomper de l’eau vers l’amont du barrage ou faire tourner les turbines génératices. Ces deux technologies sont déja à l’oeuvre, par exemple en Allemagne: le projet AA-CAES  utilise le stockage de gaz (voir le schéma ci dessous) et la centrale de Goldisthal utilise le pompage de l’eau.

Una autre alternative (plus difficile techniquement) pour le stockage sous forme d’énergie mécanique est de profiter de l’inertie d’un rotor. Cette technologie est plus connue sous le nom de FES pour Flywheel Energy Storage. La société Beacon Power est spécialisée dans cette technologie et l’a mis en place aux Etats-Unis pour absorber les variations marginales entre la production et la demande d’électricité.

–  Batteries et Ultra-condensateurs :

Ces deux éléments sont étudiés ensemble car ils forment un duo qui répond à deux besoins complémentaires et présentent des enjeux similaires pour l’industrialisation. Les ultra-condensateurs peuvent stocker et décharger de l’électricité très vite et pendant des temps très courts, alors que les batteries ont des temps de réponses beaucoup plus long.

Les ultra-condensateurs sont encore peu présent dans le réseau électrique à cause de leur coût. Mais si l’on considère que celui ci a été réduit de 95 % depuis 1980 et qu’il pourrait encore être réduit de 50%, l’intérêt des industriels pour ce composant devrait monter en flèche.  

Autant les batteries joue un rôle prédominant au niveau domestique , autant leur intégration à l’échelle industrielle est difficile. Les batteries traditionnelles au plomb posent des problèmes d’encombrement,  de maintenance et de cycle de vie trop court. Ces problèmes devront être dépassés avant d’intégrer des parcs de batteries géants dans le réseau électrique. Cependant, les efforts de R&D ces dernières années ont permis d’investiguer d’autres types de batteries (avec du Nickel, du Zinc du Lithium…) qui permettraient d’emmagasiner et de restituer une puissance jusqu’à 6 fois supérieure aux batteries au plomb (à poids égal). A nouveau, ces technologies prometteuses devront être capable de démontrer leur capacités à devenir des produits industriels robustes et abordables. La maturité de ce domaine devra donc atteindre quelques années. (Pour en savoir plus, l’article de smartgridanalysis.com – en anglais)

– Véhicules électriques:

Les véhicules électriques sont la sources de nombreux enjeux et interrogations pour les smart grids. Si l’on imagine plusieurs millions de véhicules électriques se connectant au réseau pour leur recharge quotidienne, cela change radicalement la demande d’énergie électrique. Non seulement en terme de volume mais aussi au niveau de la distribution temporelle et géographique (ou et quand Monsieur Dupont va recharger son kangoo electrique ?). Mais dans le cadre de cet article sur le stockage, ce n’est pas la charge des batteries mais plutôt le chemin inverse des électrons qui nous intéresse: des véhicules vers le réseau (ou VTG : Vehicle To Grid). C’est à dire que les millions de voitures qui chargent leur batteries électriques peuvent être vu comme un gigantesque stockage potentiel. Sous certaines conditions, l’opérateur d’électricité pourrait pomper l’énergie électrique des véhicules en charge plutôt que d’en injecter. Ce domaine est une page quasi vierge qui fait partie du questionement foisonnant autour des véhicules électriques.

Au dela de ces trois pistes, d’autres solutions sont aussi étudiées comme les piles à combustibles (utilisant l’hydrogène) ou le stockage sous forme d’énergie magnétique en utilisant des supraconducteurs (encore un acronyme en anglais:  SMES ou Superconducting Magnetic Energy Storage). Aucune application industrielle n’est encore au programme.

Pour en savoir plus, en particulier pour répondre aux question ‘comment ça marche ?’ n’hésitez pas à consulter la page consacré sur wikipedia.