Dans son rapport « Systèmes Électriques Intelligents : le soutien de l’ADEME à l’innovation depuis 2010 », l’Agence de la transition écologique présente aux acteurs de la filière les résultats publics de plus d’une quarantaine de démonstrateurs Smart Grids, projets que l’ADEME a soutenus notamment en tant qu’opérateur du Programme d’investissements d’avenir (PIA).

Conformément à sa mission de promotion du développement des énergies renouvelables (EnR) et d’actions autour de la Maîtrise de la Demande en Énergie (MDE), l’ADEME soutient le développement de solutions Smart Grids innovantes. L’Agence a renforcé son accompagnement à partir de 2010 au moyen de plusieurs leviers, comme par exemple les Appels à Projets (AAP) ou le Concours d’innovation i-Nov du PIA. En tout, 45 projets de R&D ont déjà été clôturés et 19 projets sont encore en cours, pour un total de 127 M€ de subventions et d’avances remboursables octroyées.

L’ADEME rappelle que le soutien à l’innovation dans le domaine des Smart Grids est nécessaire afin de concevoir les méthodologies en rupture, les solutions techniques et les modèles d’affaires de demain, identifier les poches de valeur les plus prometteuses et l’appétence des consommateurs, structurer la filière française et capturer les opportunités à l’export.

Avec le rapport « Systèmes Électriques Intelligents : Le soutien de l’ADEME à l’innovation depuis 2010 », l’ADEME souhaite présenter les principaux résultats publics des projets Smart Grids, en tirer les grands enseignements pour la filière française, et donner des perspectives pour les projets en cours et à venir.

Les systèmes de production, de transport, de distribution et de stockage évoluent pour une meilleure intégration des EnR

Dans le domaine de la production EnR, les projets accompagnés par l’ADEME ont permis de développer des solutions pour améliorer les prévisions des moyens de production variables, raccorder les EnR au moindre coût et faire contribuer activement les EnR variables à la stabilité du système électrique.

Par exemple, le projet Smart Grid Vendée a permis d’expérimenter des Offres de Raccordement Intelligentes (ORI) qui aident les nouveaux producteurs à réduire leur facture (gain de 90 000 €/MW en moyenne) ainsi que le délai de raccordement (délai réduit de 7 à 10 mois). Les ORI sont en cours d’industrialisation par Enedis.

Dans les domaines du transport et de la distribution, les projets accompagnés par l’ADEME ont permis de développer des solutions pour dimensionner au mieux les réseaux électriques et limiter ainsi les coûts de renforcement, optimiser les opérations de conduite et de maintenance avec de nouveaux modes de gestion des actifs, adapter la couche de contrôle-commande et de sécurité des réseaux, et in fine, faciliter l’atteinte d’une part élevée d’EnR variables dans le mix.

Par exemple, le projet Postes Intelligents a permis de développer des composants numérisés pour les infrastructures de réseau HTB dans les postes électriques (notamment pour le contrôle-commande, le monitoring et les automates de zones).

Le projet Postes Intelligents a permis à RTE de développer, tester et valider des briques technologiques et fonctionnalités pour 4 « Postes Nouvelle Génération », et de concevoir les futurs paliers de contrôle-commande de poste, en particulier R#Space (RTE Smart Protection Automation and Control Ecosystem).

Dans le domaine du stockage, les projets accompagnés par l’ADEME ont expérimenté le pilotage du stockage distribué sur des sites connectés au réseau et sur des sites isolés.

Ces projets ont permis de montrer que le stockage distribué peut trouver un intérêt à court terme sur sites isolés et en zones non interconnectées, en tant que solution de stabilité de systèmes électriques majoritairement EnR, et par les bénéfices environnementaux qu’il crée en local (via la réduction de la consommation de fioul).

Les solutions de MDE et de pilotage de la demande se développent pour une plus grande sobriété énergétique et une gestion optimale du système électrique, d’un point de vue technique, économique et environnemental

De nombreux projets accompagnés par l’ADEME ont permis de développer des solutions de MDE et/ou de pilotage de la demande pour des consommateurs industriels, tertiaires et résidentiels.

Dans les secteurs industriels et tertiaires, les projets ont permis de développer des solutions pour quantifier le potentiel d’efficacité énergétique et de flexibilité des consommateurs, et identifier la valeur et un temps de retour sur investissement attractif pour ces solutions.

Par exemple, un projet a montré que la valorisation des flexibilités de consommation est envisageable via les mécanismes de valorisation existants même pour des acteurs industriels n’ayant pas de processus électro-intensifs, typiquement dans le secteur agricole et le secteur agroalimentaire : le projet VAF-IA a permis de réaliser une quarantaine d’effacements sur une année pour 4 sites agro-alimentaires, en utilisant les mécanismes Appel d’Offres Effacement et Réserve Rapide.

Dans le secteur résidentiel, les projets ont permis de développer des méthodes et des solutions pour quantifier le potentiel d’efficacité énergétique et de flexibilité des consommateurs, sensibiliser les consommateurs à l’énergie et encourager les évolutions de comportements ou de pratiques.

Par exemple, le projet Smart Electric Lyon a permis de tester plusieurs offres tarifaires pour le pilotage de la demande. L’expérience recueillie dans ce projet a montré l’efficacité supérieure des tarifs avec pilotage automatisé (21% de baisse des consommations sur 44 heures d’effacement) par rapport aux tarifs à incitation sans équipement de pilotage automatisé (5% sur 60 heures d’effacement).

Des travaux menés pour rendre accessibles les Infrastructures de Recharges pour Véhicule Électrique et rendre la recharge simple au quotidien

Deux projets accompagnés par l’ADEME, BienVEnu et FLEXBAT, visaient à lever des verrous autour du développement des Infrastructures de Recharges pour Véhicule Électrique (IRVE) dans les secteurs tertiaires et résidentiels collectifs.

Par exemple, le projet BienVEnu a montré que l’installation des IRVE en logements collectifs dans les bâtiments existants est complexe, ceci étant principalement dû au processus de prise de décision collectif et long.

Un certain nombre de défis structurants restent à traiter pour consolider la filière française des Smart Grids

Dans son rapport, l’ADEME répertorie plusieurs défis structurants restant à traiter par la filière française :

• Des défis d’ordre technique, notamment en termes de cybersécurité, d’interopérabilité et de normalisation, comme par exemple la normalisation de la prise et des bornes de recharge pour les véhicules électriques
• Des défis d’ordre économique et organisationnel, comme par exemple le soutien à la réduction des coûts des systèmes de stockage ou le soutien à l’adaptation des règles et mécanismes de marché pour rémunérer le stockage à la valeur des services rendus
• Des défis d’ordre réglementaire, comme par exemple la définition d’un statut d’opérateur de stockage ou la possibilité d’avoir recours à l’écrêtement de production pour régler des problèmes de congestion du réseau

De nouvelles dynamiques territoriales émergent, principalement centrées sur le partage de l’énergie et de données en local

Dans le cadre de l’ancrage des politiques énergétiques en local, l’ADEME identifie plusieurs nouvelles dynamiques qui émergent au niveau des territoires : l’autoconsommation collective, les micro-réseaux, les interactions multi-vecteurs et systèmes multi-énergies, et les plateformes de données territoriales. L’ADEME accompagne plusieurs projets dans ces domaines, pour la plupart encore en cours ou récemment clôturés.

L’ADEME identifie plusieurs enjeux pour réussir à favoriser le développement de ce type de projets, enjeux qui seront pris en compte, souligne l’Agence, dans les futurs appels à projets.

Parmi ces enjeux : la simplification de la mise en place de la personne morale organisatrice (PMO) pour les opérations d’autoconsommation collective, l’identification des impacts du développement des micro-réseaux sur le fonctionnement du système électrique dans son ensemble, ou encore la gestion du consentement autour des données dans le cadre d’une généralisation des projets de plateformes de données utiles aux collectivités et aux citoyens.

Le soutien à l’innovation, catalyseur du déploiement à grande échelle et de la commercialisation de certaines solutions

Selon l’ADEME, l’accompagnement de ces projets, au moyen des différents dispositifs déployés pour les grands groupes, les PME et les laboratoires, a notamment permis de préparer l’industrialisation de solutions innovantes et pour certains d’entre elles, de les commercialiser en France et à l’étranger.

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Le rapport complet, co-écrit avec Yélé Consulting, est disponible dans la médiathèque de l’ADEME.