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29 juillet 2021

Transition Énergétique : quand les réseaux intelligents croisent les réseaux d'énergie

QUOI ? POURQUOI ?

La nécessité de réaliser le processus de transition énergétique vers un monde plus sobre, sans gaspillage des ressources fossiles en utilisant au mieux les énergies renouvelables locales, apparaît aujourd’hui comme une évidence pour l’ensemble des gouvernements. Les effets délétères du réchauffement climatique tant annoncé depuis plus de 20 ans sont maintenant visibles, et les outils d’analyse qui ont engrangé depuis 50 ans les données confirment l’augmentation inéluctable de la température moyenne à la surface de la terre. La pandémie mondiale due au covid 19, en infligeant un coup d’arrêt et la remise en question les schémas économiques d’une consommation énergétique croissante, a finalement permis que le monde modifie ses certitudes.


Alors que proposent nos dirigeants ? de reconsidérer les objectifs initiaux, qui n’ont, pour la plupart, pas été atteints (Rappelez-vous : le paquet 2020 de L’UE décidé en 2007 : 20 % d’EnR dans le mix énergétique, -20 % de GES dans l’atmosphère et amélioration de 20 % de l’efficacité énergétique en 2020), en mettant tout le monde à la tâche, avec deux objectifs macroscopiques simples à comprendre concernant la consommation énergétique due à l’activité humaine :
  • Diminuer la consommation énergétique totale de 20 % d’ici 2030.
  • Introduire des EnR en créant un mix énergétique stable, mieux équilibré, résilient, dans des communautés énergétiques locales, favorisant les circuits courts, et pouvant fonctionner en autonomie ou asservies à un réseau. Ici l’objectif est plus ambitieux mais plus lointain : 50 % d’EnR en 2050.

Tout est dit ! Alors au travail ! Tout le monde sur le pont ! Les habitants de la planète, les entités créées par les êtres humains : services publics, sociétés privées industrielles ou de services au niveau mondial, national ou supranational (i.e. l’Europe), régional, territorial, communal…

Au passage, on note une nouvelle modalité recommandée qui n’existait pas dans le paquet 2020 : la coopération entre toutes les parties est considérée comme un élément central des choix technologiques et politiques, par une série de boucles que l’on espère vertueuses, et dont le modèle économique viable doit viser la durée. Celle-ci implique la redéfinition des réseaux d’énergie, depuis un modèle centralisé vers un modèle complètement décentralisé avec l’arrivée des EnR et des véhicules électriques.


COMMENT ?

Le plan de relance RE 2020 a démarré depuis un an et demi. Il est orchestré dans les territoires par les conseils régionaux et généraux. Pour ce qui concerne la transition énergétique, les syndicats d’énergie, les grands bureaux d’étude et les agences nationales, ADEME, AGEDEN… se sont coordonnés pour assurer le support sur l’ensemble des tâches au gré de leurs compétences respectives, et en rapportant le suivi aux ministères concernés.

Les segments les plus consommateurs d’énergie sont :

  • Le chauffage (/et la climatisation) dans les bâtiments avec le but de les rendre « à énergie positive ».
  • Les transports individuels et collectifs.
  • Les réseaux d’information et de communication et tous les services associés qui s’appellent l’Internet des Objets, le « big data », le « cloud computing », etc.

Un chemin très certainement semé d’embûches mais aussi de grandes réussites vers le 100 % EnR qui va permettre de créer de nouveaux réseaux d’énergies, basés sur une gestion décentralisée et une économie circulaire.

Les enjeux sont ici de faire évoluer la structure des réseaux électriques, mais aussi de gaz, à partir d’un arbre centralisé sur de la production vers l’utilisation, en introduisant des mailles locales décentralisées avec des outils de contrôle automatique et intelligents (prédiction, etc.) pour en garantir la stabilité. Ces réseaux pourront être interconnectés, quand il s’agira d’utiliser le gaz comme moyen de stockage permettant de « lisser » les pics de production non consommés des EnR.

Le futur devrait être un Mix Énergétique décentralisé conduit par un réseau intelligent d’information numérique résilient et sécurisé de bout en bout.

Les articles que vous allez découvrir par la suite sont écrits par des chercheurs, des grandes sociétés, mais aussi par des collectivités d’usagers qui développent des nouveaux modèles économiques, et par des start-up, ce qui montre que le thème Transition Énergétique est bien un sujet en rupture.

Il est à regretter que nous n’ayons finalement pas obtenu de propositions venant de l’Union Européenne ou d’autres pays, engagés dans la même démarche. Mais rien n’est perdu. De plus, dans une future mise à jour de ce thème, nous pourrons aussi questionner les organismes de normalisation et leurs représentations locales qui standardisent des méthodes de développement ouvertes.

Cette ontologie, utilisable par les machines et les humains a déjà permis de construire le concept du « Digital Twin », évoluant dans le monde virtuel des services et des applications.
L’avenir numérique est en marche et sert de guide pour les nouveaux métiers des diplômés de Télécom Paris. 


Marylin ARNDT
Ingénieure de Télécom Paris, j’ai réalisé une carrière entièrement tournée vers les activités de recherche puis d’innovation dans le centre de recherche de France Télécom inauguré en 1983 pour développer la nouvelle filière industrielle de fabrication et réalisation de circuits intégrés. Carrière débutée en ingénieur de recherche pour la conception de modules de traitement du signal pour les communications filaires et sans-fil (modems) au CNS (Centre Norbert Segard), puis responsable d’équipe sur la connectivité sans fil chez France Télécom R&D, j’ai alors abordé le monde de la standardisation au niveau mondial vue depuis la lorgnette d’un opérateur de réseau de télécommunications historique confronté à la concurrence, remontant la chaine de la valeur vers les services, aujourd’hui les applications et les données, chez Orange Labs. J’ai ainsi eu la chance de participer en témoin-acteur engagé à l’élaboration de nouveaux marchés dont celui des réseaux mobiles 5G, du M2M et de l’Internet des Objets et de travailler avec tous les grands acteurs industriels de domaines-clés telle l’énergie et l’électromobilité en apportant des méthodes communes de réalisation de leurs applications, qui sont en cours de normalisation dans tous les grands organismes. Aujourd’hui à la retraite, je reste en contact avec le monde de l’Énergie et l’Europe par des activités de consulting en auto-entrepreneur, et ma société, 5GImpulse, a son nom inscrit sur un siège dans l’amphi de l’école.

Auteur

Marylin Arndt (1981)

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