Ils permettent le développement d'usages nouveaux, tels que l’autoconsommation, la recharge de véhicules électriques et le stockage d'électricité. Les réseaux intelligents peuvent être définis selon quatre caractéristiques en matière de : 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 ; économie : 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).

Il est souvent question de ces réseaux intelligents ou « smart grids » au sujet des réseaux d’électricité qui, grâce à des technologies informatiques, ajustent les flux d’électricité entre fournisseurs et consommateurs. Chez le particulier, le compteur communicant est une première étape dans la mise en place des smart grids. Le compteur communicant (ou « smart meter ») renseigne le consommateur sur sa demande en électricité, permet de remonter des informations automatiquement et à distance, et facilite l'injection d'électricité produite. Au sens large, un réseau intelligent associe l’infrastructure électrique aux technologies numériques qui analysent et transmettent l’information reçue.

Un contrôle des flux en temps réel

Des capteurs installés sur l’ensemble du réseau indiquent instantanément les flux électriques et les niveaux de consommation. Les opérateurs du réseau peuvent alors réorienter les flux énergétiques en 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 » pour l'électricité) 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.

Avantages et limites

Les smart grids devraient changer les habitudes de consommation et la relation des consommateurs avec le système de production. Ils devraient favoriser une modération de la demande tout en contribuant à la protection de l’environnement

À l’heure actuelle, les réseaux électriques doivent faire face à de nouveaux besoins en énergie, avec notamment le développement de la climatisation, des appareils électroniques ou du chauffage électrique. Cette hausse devrait être amplifiée par de nouveaux usages tels que la voiture électrique ou les pompes à chaleur. Les smart grids visent à apporter une réponse à ces contraintes.

Des avantages économiques et environnementaux

Les smart grids améliorent la sécurité des réseaux électriques. En équilibrant l’offre et la demande, ils évitent le suréquipement des moyens de production et permettent une utilisation plus adaptée des moyens de stockage de l’électricité, disponibles de manière limitée. Les réseaux intelligents augmentent aussi l’efficacité énergétique globale : ils réduisent les pics de consommation, ce qui atténue les risques de panne généralisée.

Enfin, ils limitent l’impact environnemental de la production d’électricité en réduisant les pertes et en intégrant mieux les énergies renouvelables. Aux États-Unis, le département de l’Energie estime qu’une amélioration du réseau permettrait d’économiser 46 à 117 milliards de dollars entre 2010 et 2023(1). En effet, les coupures de courant actuelles provoquent une perte économique annuelle de 80 milliards de dollars.

Les limites dans la mise en œuvre

Les smarts grids doivent être implantés sur l’ensemble du réseau et impliquer tous les acteurs pour être efficaces. La diversité des acteurs est un obstacle car ils doivent mettre au point des systèmes communicants variés avec des logiques convergentes.

De plus, les données recueillies sont complexes à gérer et à stocker, compte tenu de l’importante quantité d’informations à traiter.

Enfin, les informations sur les horaires ou les activités des consommateurs et des producteurs sont confidentielles. Des normes sur la protection des données doivent être appliquées. C'est notamment le rôle de la CNIL en France.

En Europe, les coûts de réalisation pourraient atteindre plusieurs dizaines de milliards d’euros. Le coût du déploiement des compteurs intelligents en France (Linky et Gazpar) a coûté 6 milliards d'euros(2). RTE estime par ailleurs que plus de 100 milliards d'euros d'investissements seront nécessaires en France pour la maintenance et le développement du réseau de haute tension d'ici à 2040.

https://www.connaissancedesenergies.org/fiche-pedagogique/reseau-intelligent-smart-grid