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Revue 172 - La gestion intelligente de l'énergie : mariage de deux mondes

Articles Revue TELECOM

-

10/04/2014


La gestion intelligente

de l’énergie :


mariage de deux mondes

 


par Emmanuelle Carpentier (1991) dans la revue TELECOM n° 172
 

L’enjeu n’est pas tant de consommer moins d’énergie que d’apprendre à consommer mieux. L’Internet des objets et les technologies numériques appliquées à la gestion intelligente de l’énergie sont-ils la solution ?
 

L’efficacité énergétique : l’une des deux « jambes » de la transition énergétique

Les consommateurs sont de plus en plus attentifs à leur facture énergétique, ceci dans un contexte d’augmentation des prix de l’énergie. Le déficit structurel de la balance commerciale est en grande partie induit par les importations de ressources énergétiques. Les contraintes réglementaires dans le secteur de l’énergie sont en constante évolution et contribuent à développer une prise de conscience écologique. Dans ce cadre, la question de l’efficacité énergétique devient de plus en plus prégnante.

C’est d’ailleurs un des deux axes de la transition énergétique dans lequel s’est déjà engagé l’Allemagne et qui fait aujourd’hui débat en France. Ainsi, le Président de la République François Hollande annonçait lors de la dernière conférence environnementale de septembre 2013 : « La transition est un mouvement et doit donc avoir deux jambes. La première c’est l’efficacité énergétique, c’est-à-dire consommer moins et mieux l’énergie. Si nous voulons atteindre le fameux « facteur 4 »1, c’est l’objectif fixé, nous devons inscrire comme perspective de réduire de 50 % notre consommation d’énergie finale à l’horizon 2050 ». Et le Président précisant ce même jour : « Si nous réduisons notre consommation d’énergie, nous pouvons faire une économie de 20 à 50 milliards sur notre facture énergétique, 20 à 50 milliards d’ici 2030 ; 15 ans, c’est deux fois le choc de compétitivité. Cela représente donc, et en termes de pouvoir d’achat, et en termes de rentabilité pour les entreprises, et en termes de gains pour les comptes extérieurs, un enjeu considérable. A l’horizon 2050, c’est une division de 3 à 6 fois notre facture énergétique ».
 

La maîtrise de la demande en énergie à travers la rénovation thermique des bâtiments

Un des axes affichés par les pouvoirs publics pour aller en ce sens est la rénovation thermique des bâtiments.

Des nouvelles réglementations ont été mises en œuvre dans le neuf avec notamment la mise en œuvre de la RT 2012 et la création de labels (« BBC », « HQE », « Effinergie », « Habitat & Environnement », « Performance »,…). Certaines initiatives visent même à créer des bâtiments à énergie positive (Bâtiment Bepos) en travaillant non seulement sur la conception du bâtiment mais également en intégrant au bâti des moyens de production d’énergie (notamment photovoltaïque).

Dans l’ancien, les pouvoirs publics ont annoncé un objectif de réhabilitation et d’isolation de 500 000 logements par an d’ici 2017. Pour atteindre cet objectif, certaines incitations fiscales (crédit d’impôt développement durable, éco-prêt à taux zéro, TVA réduite sur les travaux d’isolation thermique) sont renforcées et simplifiées et des primes sont attribuées à certains particuliers engageant effectivement des travaux de rénovation thermique de leur logement. Par ailleurs, un dispositif de tiers financement des travaux de rénovation thermique devrait être créé et la Caisse des Dépôts devrait mettre en place un fonds national de garantie de la rénovation thermique des bâtiments. Celui-ci devrait aider les ménages à obtenir des prêts pour financer les travaux visant à réduire la consommation énergétique de leur logement. Enfin, le décret relatif à la rénovation énergétique des bâtiments tertiaires devrait enfin être publié courant 2014.

Si on se réfère à l’analyse des gisements d’économie d’énergie analysé par l’ADEME2, une telle initiative apparaît pertinente : le bâtiment représente 75% des gisements d’économies d’énergie théoriques recensés et plus de 75% des gisements a priori accessibles techniquement et économiquement.






















Une telle démarche a certes un sens pour réduire la consommation d’énergie globale moyenne et pour diminuer les importations en ressources énergétiques au niveau national. Cependant, elle oublie que le dimensionnement du parc de production, des réseaux de transport et de distribution dépendent de la consommation maximale pouvant intervenir lors des pointes de consommation et non de la consommation moyenne.

 

Passer du consommer moins au consommer mieux

Le domaine de l’énergie relève d’activités capitalistiques et de coûts fixes, dimensionnés par la consommation de pointe. Il en est de même pour un réseau de télécommunication, qui doit être dimensionné en fonction du débit maximal de flux de données à transmettre et non du débit moyen constaté sur une année.

Pour baisser les coûts énergétiques pour la collectivité, il convient également de réduire les coûts globaux du système énergétique que les consommateurs devront financer à travers leur facture énergétique. Ceci suppose d’être capable de jouer sur le dimensionnement du système et donc sur la consommation maximale que le système devra être capable de couvrir lors des pointes de consommation.

C’est là que le principe du « consommer mieux » prend toute son importance, principe qui nécessite de développer une maîtrise de la demande en puissance3 (et non seulement en énergie). Ce principe essentiel contribuera à assurer la sécurité d’approvisionnement au moindre coût pour la collectivité.

Cette maîtrise de la demande en puissance devient particulièrement prégnante dans le domaine de l’électricité car :

  • d’une part, la pointe de consommation électrique augmente plus vite que l’évolution globale de la consommation et l’écart entre les consommations maximales et minimales constatées une année donnée ne cesse de s’accroître (52 530 MW en 2003 à comparer à 71 510 MW en 20124) ;
  • d’autre part, les nouveaux moyens de productions renouvelables, tels que l’éolien ou le photovoltaïque, sont intermittents et donc difficilement maîtrisables.

Dans le monde traditionnel de l’électricité, l’offre (la production électrique) s’est toujours adaptée à la consommation. Cela devient plus difficile avec l’émergence des moyens de production renouvelables et décentralisés, et non souhaitable pour minimiser les investissements dans le système électrique, guidés par le dimensionnement en capacité pour répondre à la pointe de consommation.

Consommer mieux implique ainsi d’être en mesure d’adapter la consommation à l’offre. Ceci est le contraire du fonctionnement traditionnel qui a prévalu durant des décennies, où l’offre seule s’adaptait à la consommation. Ceci nécessite en conséquence de développer la flexibilité de la demande.

A cette fin, une nouvelle filière commence à émerger : les opérateurs de modulation de consommation. Leur rôle est d’aider les consommateurs à révéler les différentes formes potentielles de flexibilité de leur consommation qu’ils pourraient offrir, de les agréger, de les optimiser et de les valoriser.
 

Le recours aux technologies numériques à des fins de gestion intelligente de l’énergie

Le développement de la flexibilité de la consommation est un des éléments clés de la gestion intelligente de l’énergie. Cette dernière passe par le développement des réseaux et des compteurs intelligents, mais également par le développement d’applications permettant de révéler toutes les formes de flexibilité de consommation (dans les usines, les centres d’affaires, les data centers, les centres commerciaux, l’éclairage public… mais également chez les particuliers).

Les technologies numériques permettant de révéler cette flexibilité, l’Internet des objets et le big data sont les clés de cette évolution qui impactera la façon de consommer l’énergie et les usages traditionnels et à venir.

En particulier, des dispositifs pourraient permettre le pilotage énergétique des usages domestiques en les optimisant en fonction des intérêts préalablement définis du client, à travers notamment des automatismes plus ou moins évolués. Le thermostat intelligent développé par la société Nest, récemment acquise par Google, pourrait représenter une des briques du puzzle à mettre en place pour atteindre une gestion optimisée des consommations tout en apportant des services nouveaux au consommateur.

Ainsi, les technologies numériques appliquées à la gestion intelligente de l’énergie permettront :

• aux consommateurs de mieux connaître et contrôler leurs consommations, les lisser sans réduire leur confort ni renoncer aux usages permis par leurs consommations, les piloter à distance, et valoriser les flexibilités de consommation qu’ils pourraient offrir ;

• aux gestionnaires de réseaux électriques, de mieux gérer leur réseau, plus facilement intégrer la production décentralisée et intermittente qui se développe, réduire leurs pertes et bénéficier des flexibilités de consommation offertes par les consommateurs et les opérateurs de modulation de consommation ;

• aux opérateurs de modulation de consommation, d’optimiser les différentes sources de flexibilité potentielles au bénéfice du système électrique et de la collectivité et de contribuer à la sécurité d’approvisionnement au moindre coût.


Cette évolution peut également fournir aux opérateurs télécom et aux FAI l’opportunité de retrouver une dynamique de différenciation en offrant des nouveaux services de gestion intelligente de l’énergie exploitant l’Internet des objets, leur réseau et leur parc de box. En tirant partie des synergies entre leur activité traditionnelle et les nouveaux services dans ce domaine, ils pourront développer de nouvelles valeurs ajoutées.

Les moyens de communications électroniques seront également incontournables pour gérer la flexibilité future apportée par les moyens de stockage tels que les batteries des véhicules électriques ou les batteries encore à inventer équipant les bâtiments.

Le développement de la gestion intelligente de l’énergie peut être source de nouveaux business model. Reste à savoir qui saura développer les technologies et services clés de demain et les monétiser à travers des modèles économiques, qui pourraient faire appel à des marchés bi-faces : les producteurs et distributeurs d’énergie traditionnels, les fabricants d’équipements, les opérateurs de télécommunications ou les opérateurs de modulation de consommation ?

 

1/ Objectif de diviser par quatre des émissions de gaz à effet de serre d’ici 2050 par rapport à la situation en 1990

2/ Cf. rapport de la Cour des comptes sur les certificats d’économie d’énergie d’octobre 2013 
3/ La demande en puissance correspond à la puissance (exprimée en kW, MW ou GW) que le consommateur soutire sur le réseau (comparable à une notion dedébit pour un réseau télécom , à contrario de l’énergie qui peut être comparée au volume de données transmises durant une période donnée) 
4/ Source RTE



 

L’auteur
 


Emmanuelle Carpentier (1991)

Directrice de la Réglementation et des Affaires Publiques E.ON France.

Diplomée de Télécom ParisTech et titulaire d’un mastère Finance d’HEC Executive Education, Emmanuelle Carpentier a exercé diverses fonctions métiers (développement de projet, commercial grands comptes, contrôle de gestion et M&A) avant de se spécialiser dans le domaine des affaires réglementaires et des affaires publiques. Au terme de 19 années d’expérience dans le secteur des communications électroniques et de l’audiovisuel, elle a rejoint en janvier 2011 le groupe EON en tant que Directrice de la Réglementation et des Affaires Publiques d’EON France.

Depuis lors, elle gère et pilote les relations institutionnelles France du groupe EON. A ce titre, elle définit et anime les actions d’influence d’EON auprès des décideurs politiques et réglementaires français, ces actions étant menées soit en propre, soit en s’appuyant sur les associations professionnelles du secteur de l’énergie.

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